Cara Kerja Radio

Arus listrik yang mengalir pada kawat dapat membuat arah jarum kompas menyimpang. Fenomena yang diungkap oleh Hans Christian Oersted ini merupakan pertanda bahwa arus listrik menghasilkan magnet. Dan terbukti benar bahwa magnet bisa dihasilkan dari arus listrik. Dua buah kumparan yang dialiri arus listrik akan saling tarik menarik layaknya dua batang magnit.

Sebaliknya, bila sebatang magnit digerakkan di dekat kumparan maka listrik akan dihasilkan oleh kumparan itu. Semakin dekat batang magnet itu ke kumparan akan semakin besar pula arus listrik yang dihasilkan. Tetapi sedekat apapun batang magnet itu ke kumparan, tak akan ada arus listrik dihasilkan bila batang magnit itu diam. Kesimpulannya, listrik menghasilkan magnit dan magnit menghasilkan listrik. Tetapi hanya magnit yang berubah saja yang mampu menghasilkan listrik.

Gambar generator listrik sederhana. Batang magnit yang diputar ditengah kumparan akan menghasilkan listrik. Tetapi bila batang magnit itu diam (tidak bergerak) tidak akan ada listrik yang dihasilkan.

Mengubah besarnya (medan) magnit dapat dilakukan secara mekanik, misalnya dengan memutarnya. Batang magnit yang diletakkan ditengah kumparan diputar agar medan magnit yang melintasi kumparan itu berubah, sehingga kumparan akan menghasilkan listrik. Prinsip dasar inilah yang diterapkan pada generator / pembangkit listrik, yaitu mesin yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik.

Mengubah besarnya (medan) magnet juga dapat dilakukan secara elektronik, yaitu dengan mengalirkan arus listrik (yang berubah) ke dalam sebuah kawat. Misalkan kawat ini kita sebut konduktor A. Nah ketika dialiri arus listrik (yang berubah) maka kunduktor A ini akan menghasilkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah ini dapat menginduksi konduktor lain, misalkan konduktor B. Konduktor B yang terinduksi oleh medan magnet (yang berubah) ini akan menghasilkan arus listrik walaupun antara konduktor A dan B itu terpisah oleh jarak.

Jadi, konduktor B dapat menghasilkan arus listrik karena konduktor A dialiri arus listrik (yang berubah). Prinsip indukasi elektromagnetik inilah yang digunakan pada transformator (trafo). Konduktor B kemudian disebut kumparan sekunder dan konduktor A disebut kumparan primer. Kumparan sekunder tidak akan menghasilkan arus listrik bila kumparan primer dialiri arus searah (DC).

Pada trafo jarak antara konduktor A dengan B harus dibuat sangat dekat, bahkan kumparan sekunder sering dibuat menyatu dengan kumparan primer melingkari besi inti. Tujuannya adalah untuk mendapatkan transfer daya yang paling maksimum. Berbeda dengan trafo, komunikasi radio justru menghendaki agar jarak antara konduktor A dan konduktor B itu saling berjauhan. Konsekuensinya, banyak energi yang hilang di antara kedua konduktor. Dalam hal ini, daya pancar terpaksa harus dikorbankan, tetapi jarak jangkau yang makin jauh diperoleh sebagai gantinya.

Gambar prinsip kerja (a) Trafo (b) Radio

Konduktor A yang dialiri arus listrik (yang berubah) dapat menginduksi konduktor B yang terpisah jauh oleh jarak. Walaupun daya yang diterima oleh konduktor B sangat lemah, tetapi satu hal yang pasti adalah bahwa perubahan arus listrik yang dihasilkan oleh konduktor B akan selalu sama dengan perubahan arus listrik yang terjadi di konduktor A. Ini merupakan satu hal yang paling penting dalam komunikasi radio, yaitu sinyal yang diterima haruslah sama dengan yang dipancarkan. Bila tidak, tentu akan terjadi miss communication. Sementara itu masalah lemahnya sinyal di penerima bisa diatasi dengan cara misalnya: menambah daya pancar atau menambah gain antena.

Arus listrik yang berubah menghasilkan medan magnit yang berubah. Medan magnit yang berubah menghasilkan medan listrik yang berubah. Medan listrik yang berubah menghasilkan medan magnit yang berubah. Demikian seterusnya hingga medan listrik dan medan magnit itu menyebar kesegala arah. Fenomena ini sebenarnya adalah sebuah hukum alam yang sederhana. Sama halnya dengan benda yang dilempar dan kemudian jatuh ke tanah. Demikian pula dengan listrik-magnit. Bila ada arus listrik yang berubah pasti akan terpancar gelombang elektromagnetik yang menyebar kesegala arah.

Berdasarkan hukum alam ini maka di satu tempat kita dapat membuat arus listrik yang berubah (untuk membangkitkan gelombang elektromagnetik) dan kemudian menangkapnya kembali di tempat lain (perhatikan ilustrasi pada gambar (b) di atas. Inilah prinsip dasar dari sistem komunikasi radio. Pemancar mengubah energi listrik menjadi radiasi gelombang elektromagnetik, sedangkan pesawat penerima mengubah radiasi itu dan menjadikannya energi listrik kembali.

Membuat arus listrik yang berubah di pemancar sangat sederhana dan mudah. Yang dibutuhkan hanyalah sebuah osilator. Arus bolak balik yang dihasilkan osilator lalu dihubungkan ke sebuah konduktor A sebagai antena. Tujuannya agar konduktor A ini dialiri arus bolak-balik. Akibatnya konduktor A akan menghasilkan medan magnit yang berubah. Medan magnet yang berubah ini kemudian akan menghasilkan medan listrik yang berubah, dan medan listrik berubah akan menghasilkan medan magnet yang berubah, demikian seterusnya hingga terpancarlah gelombang elektromagnetik yang menyebar ke segala arah. Hingga di suatu tempat nanti, radiasi gelombang ini menginduksi sebuah antena penerima.

Ketika ditabrak oleh gelombang elektromagnetik maka antena penerima akan terinduksi (oleh medan magnet yang berubah). Akibatnya antena akan menghasilkan arus listrik dimana arus listrik ini akan berubah-ubah sesuai perubahan medan magnit yang diterimanya. Ini berarti antena penerima berhasil menangkap sinyal yang berasal dari pemancar, dan sinyal yang diterima itu bentuknya sama persis dengan sinyal osilator yang ada di pemancar.

Sinyal yang diterima itu hanya berupa sinyal bolak-balik saja, dimana di dalamnya tidak mengandung informasi sama sekali. Sinyal seperti ini sering disebut dengan sinyal pembawa (carrier). Tanpa informasi di dalamnya, sistem komunikasi menjadi tidak berarti. Oleh karena itu harus diupayakan sedemikian rupa agar sinyal pembawa ini harus bisa membawa informasi. Upaya ini kemudian disebut dengan teknik modulasi.