Menarik

Modulasi Sideband Tunggal, SSB

Modulasi Sideband Tunggal, SSB


Modulasi sideband tunggal banyak digunakan pada bagian HF, atau bagian gelombang pendek dari spektrum radio untuk komunikasi radio dua arah. Ada banyak pengguna modulasi sideband tunggal. Banyak pengguna yang membutuhkan komunikasi radio dua arah akan menggunakan sideband tunggal dan mulai dari aplikasi kelautan, umumnya transmisi titik ke titik HF, militer serta amatir radio atau radio hams.

Modulasi sideband tunggal atau SSB diturunkan dari modulasi amplitudo (AM) dan modulasi SSB mengatasi sejumlah kelemahan AM.

Modulasi pita sisi tunggal biasanya digunakan untuk transmisi suara, tetapi secara teknis dapat digunakan untuk banyak aplikasi lain di mana komunikasi radio dua arah menggunakan sinyal analog diperlukan.

Sebagai hasil dari penggunaan yang meluas, terdapat banyak item perangkat komunikasi radio yang dirancang untuk menggunakan radio sideband tunggal antara lain: perangkat penerima SSB, pemancar SSB dan perangkat transceiver SSB.

Apa itu modulasi sideband tunggal?

Sideband tunggal, modulasi SSB pada dasarnya merupakan turunan dari modulasi amplitudo, AM. Dengan menghilangkan beberapa komponen sinyal AM biasa, dimungkinkan untuk meningkatkan efisiensinya secara signifikan.

Dimungkinkan untuk melihat bagaimana sinyal AM dapat ditingkatkan dengan melihat spektrum sinyal. Ketika pembawa keadaan tunak dimodulasi dengan sinyal audio, misalnya nada 1 kHz, maka dua sinyal yang lebih kecil terlihat pada frekuensi 1 kHz di atas dan di bawah pembawa utama.

Jika nada keadaan mapan diganti dengan audio seperti yang ditemui pada pidato musik, ini terdiri dari banyak frekuensi yang berbeda dan spektrum audio dengan frekuensi di atas pita frekuensi terlihat. Ketika dimodulasi ke pembawa, spektrum ini terlihat di atas dan di bawah pembawa.

Terlihat bahwa jika frekuensi atas yang dimodulasi ke pembawa adalah 6 kHz, maka spektrum atas akan meluas hingga 6 kHz di atas dan di bawah sinyal. Dengan kata lain bandwidth yang ditempati oleh sinyal AM adalah dua kali frekuensi maksimum sinyal yang digunakan untuk memodulasi pembawa, yaitu dua kali bandwidth sinyal audio yang akan dibawa.

Modulasi amplitudo sangat tidak efisien dari dua titik. Yang pertama adalah bahwa ia menempati dua kali bandwidth dari frekuensi audio maksimum, dan yang kedua adalah tidak efisien dalam hal daya yang digunakan. Pembawa adalah sinyal kondisi tunak dan dengan sendirinya tidak membawa informasi, hanya memberikan referensi untuk proses demodulasi. Modulasi sideband tunggal meningkatkan efisiensi transmisi dengan menghilangkan beberapa elemen yang tidak perlu. Dalam contoh pertama, pembawa dihapus - itu dapat diperkenalkan kembali di penerima, dan kedua satu sideband dihapus - kedua sideband adalah gambar cermin satu sama lain dan membawa informasi yang sama. Ini hanya menyisakan satu sideband - maka nama Single SideBand / SSB.

Penerima SSB

Meskipun sinyal yang menggunakan modulasi pita sisi tunggal lebih efisien untuk komunikasi radio dua arah dan lebih efektif daripada AM biasa, sinyal tersebut memerlukan peningkatan tingkat kompleksitas pada penerima. Karena modulasi SSB telah melepaskan carrier, ini perlu dimasukkan kembali ke receiver untuk dapat menyusun kembali audio aslinya. Ini dicapai dengan menggunakan osilator internal yang disebut Beat Frequency Oscillator (BFO) atau Carrier Insertion Oscillator (CIO). Ini menghasilkan sinyal pembawa yang dapat dicampur dengan sinyal SSB yang masuk, sehingga memungkinkan audio yang diperlukan dipulihkan di detektor.

Biasanya detektor SSB itu sendiri menggunakan sirkuit mixer untuk menggabungkan modulasi SSB dan sinyal BFO. Sirkuit ini sering disebut detektor produk karena (seperti mixer RF lainnya) keluarannya adalah produk dari dua masukan.

Hal ini diperlukan untuk memperkenalkan pembawa yang menggunakan BFO / CIO pada frekuensi yang sama relatif terhadap sinyal SSB sebagai pembawa aslinya. Setiap penyimpangan dari ini akan menyebabkan nada audio yang dipulihkan berubah. Sementara kesalahan hingga sekitar 100 Hz dapat diterima untuk aplikasi komunikasi termasuk radio amatir, jika musik akan dikirim, pembawa harus diperkenalkan kembali pada frekuensi yang tepat. Ini dapat dilakukan dengan mentransmisikan sejumlah kecil pembawa, dan menggunakan sirkuit di penerima untuk mengunci ini.

Pengukuran daya sideband tunggal

Seringkali perlu untuk menentukan daya keluaran dari pemancar sideband tunggal atau transmisi sideband tunggal. Misalnya, perlu diketahui kekuatan pemancar yang digunakan untuk komunikasi radio dua arah agar efektivitasnya dinilai untuk aplikasi tertentu.

Pengukuran daya untuk sinyal SSB tidak semudah untuk banyak jenis transmisi lainnya karena daya keluaran yang sebenarnya bergantung pada tingkat sinyal modulasi. Untuk mengatasi hal ini digunakan ukuran yang dikenal sebagai peak envelope power (PEP). Ini mengambil kekuatan selubung RF transmisi dan menggunakan level puncak sinyal kapan saja dan itu termasuk semua komponen yang mungkin ada. Jelas ini termasuk sideband yang digunakan, tetapi juga termasuk pembawa sisa yang mungkin ditransmisikan.

Tingkat daya selubung puncak dapat dinyatakan dalam Watt, atau angka yang sekarang dikutip dalam dBW atau dBm dapat digunakan. Ini hanyalah tingkat daya yang masing-masing relatif terhadap 1 Watt atau 1 miliwatt. Sebagai contoh sinyal daya amplop puncak 10 watt adalah 10 dB di atas sinyal 1 Watt dan oleh karena itu ia memiliki daya 10 dBW. Logika serupa dapat digunakan untuk menentukan kekuatan dalam dBm.

Varian modulasi sideband tunggal

Ada banyak varian modulasi sideband tunggal yang digunakan, dan ada beberapa singkatan yang berbeda untuk mereka. Ini dijelaskan di bawah.

  • LSB: Ini singkatan dari Lower Sideband. Bentuk modulasi sideband tunggal ini dibentuk ketika sideband bawah hanya dari sinyal asli yang ditransmisikan. Biasanya ini digunakan oleh amatir radio atau radio ham pada alokasi mereka di bawah 9 MHz.
  • USB: Ini singkatan dari Upper Sideband. Bentuk modulasi sideband tunggal ini dibentuk ketika sideband atas hanya dari sinyal asli yang ditransmisikan. Biasanya bentuk modulasi SSB ini digunakan oleh pengguna profesional pada semua frekuensi dan oleh amatir radio atau radio ham pada alokasi mereka di atas 9 MHz.
  • DSB: Ini adalah Double Sideband dan merupakan bentuk modulasi di mana sinyal AM diambil dan pembawa dilepas untuk meninggalkan kedua sideband. Meskipun mudah dibuat, ini tidak memberikan peningkatan apa pun dalam efisiensi spektrum dan juga tidak terlalu mudah untuk diselesaikan. Oleh karena itu jarang digunakan.
  • SSB SC: Ini adalah singkatan dari Single Sideband Suppressed Carrier. Ini adalah bentuk modulasi SSB di mana pembawa dihapus sepenuhnya sebagai lawan dari pembawa yang dikurangi SSB di mana beberapa pembawa ditinggalkan.
  • VSB: Ini singkatan dari Vestigial Sideband. Ini adalah bentuk sinyal di mana satu sideband benar-benar ada, dan sideband lainnya yang hanya sebagian terputus atau ditekan. Ini banyak digunakan untuk transmisi televisi analog. Ini berguna karena sinyal video pita dasar lebar (biasanya 6 MHz). Untuk mentransmisikannya menggunakan AM akan membutuhkan bandwidth 12 MHz. Untuk mengurangi jumlah spektrum yang digunakan, satu sideband ditransmisikan sepenuhnya, sedangkan hanya frekuensi yang lebih rendah dari yang lain yang ditransmisikan. Frekuensi tinggi nantinya dapat ditingkatkan dengan menggunakan filter.
  • SSB mengurangi operator: Dalam bentuk modulasi SSB satu sideband hadir bersama dengan sejumlah kecil pembawa. Untuk beberapa aplikasi, sejumlah kecil pembawa disimpan. Ini dapat digunakan untuk memberikan sinyal referensi untuk demodulasi yang akurat.

Keunggulan SSB

Modulasi sideband tunggal sering dibandingkan dengan AM, yang merupakan turunannya. Ini memiliki beberapa keuntungan untuk komunikasi radio dua arah yang melebihi kompleksitas tambahan yang diperlukan dalam penerima SSB dan pemancar SSB yang diperlukan untuk penerimaan dan transmisi.

  1. Karena pembawa tidak ditransmisikan, ini memungkinkan pengurangan level daya pemancar sebesar 50% untuk level yang sama dari sinyal pembawa informasi. [NB untuk transmisi AM menggunakan modulasi 100%, separuh daya digunakan di carrier dan total separuh daya di dua sideband - setiap sideband memiliki seperempat daya.]
  2. Karena hanya satu sideband yang ditransmisikan, ada pengurangan lebih lanjut dalam daya pemancar.
  3. Karena hanya satu sideband yang ditransmisikan, bandwidth penerima dapat dikurangi setengahnya. Ini meningkatkan rasio sinyal terhadap noise dengan faktor dua, yaitu 3 dB, karena bandwidth yang lebih sempit yang digunakan akan memungkinkan lebih sedikit noise dan interferensi.

Kesimpulannya adalah bahwa modulasi SSB menawarkan solusi yang jauh lebih efektif untuk komunikasi radio dua arah karena memberikan peningkatan efisiensi yang signifikan.

Ringkasan

Modulasi sideband tunggal, SSB adalah format modulasi utama yang digunakan untuk transmisi suara analog untuk komunikasi radio dua arah pada bagian HF dari spektrum radio. Efisiensi dalam hal spektrum dan daya bila dibandingkan dengan moda lain berarti bahwa selama bertahun-tahun ini telah menjadi pilihan yang paling efektif untuk digunakan. Sekarang beberapa bentuk transmisi suara digital digunakan, tetapi kecil kemungkinannya bahwa single sideband akan disingkirkan selama bertahun-tahun sebagai format utama yang digunakan pada band-band ini.


Tonton videonya: SSB Filter Method (September 2021).