Modulasi adalah pahlawan komunikasi modern tanpa tanda jasa. Tanpanya, panggilan telepon Anda akan senyap dan Wi-Fi Anda hanya mitos. Dalam elektronik, ini hanyalah teknik memasukkan informasi ke gelombang pembawa frekuensi radio. Anda memvariasikan karakteristik gelombang—seperti amplitudo, frekuensi, atau fase—untuk mencocokkan data yang ingin Anda kirim. Suara. Musik. Data. Gambar. Semuanya bergantung pada operator itu.
Ada banyak cara untuk melakukan ini. Setiap metode mengubah sifat tertentu dari gelombang untuk mengkodekan sinyal. Target yang paling umum adalah amplitudo, frekuensi, fase, urutan pulsa, dan durasi pulsa.
Teknik Modulasi Analog
Modulasi analog memperlakukan gelombang pembawa sebagai aliran kontinu. Itu tidak menggunakan angka biner seperti metode digital. Sebaliknya, ia bekerja dengan sifat fisik gelombang itu sendiri. Tiga besar di sini adalah modulasi amplitudo, modulasi frekuensi, dan modulasi fasa.
Modulasi Amplitudo (AM)
Modulasi amplitudo adalah permainan tertua di kota. Ini mengesankan informasi audio dan visual dengan memvariasikan kekuatan gelombang pembawa agar sesuai dengan fluktuasi sinyal. Jika audio semakin keras, amplitudo gelombang meningkat. Jika semakin tenang, amplitudonya turun.
Stasiun radio AM komersial masih beroperasi antara 540 dan 1.700 kHz. Mereka berjarak 10 kHz. Mengapa ini penting? Karena gelombang dalam kisaran ini memantul dari ionosfer. Mereka dipantulkan kembali ke Bumi. Hal ini memungkinkan Anda mengambil stasiun yang jaraknya ratusan kilometer, terutama pada malam hari.
Selain radio komersial, AM digunakan untuk siaran gelombang pendek jarak jauh. Itu juga membawa bagian video dari program televisi tradisional.
Modulasi Frekuensi (FM)
Modulasi frekuensi menjaga amplitudo tetap konstan. Ini malah mengubah frekuensi. Frekuensi pembawa bergeser ke atas dan ke bawah sebagai respons langsung terhadap variasi sinyal audio.
Edwin H. Armstrong, seorang insinyur listrik Amerika, mengembangkan FM pada awal tahun 1930-an. Tujuannya? Kalahkan kebisingannya. AM sangat rentan terhadap gangguan. Badai petir. Mesin. Arus listrik acak. Ini mengganggu amplitudo gelombang. Karena FM bergantung pada frekuensi, bukan amplitudo, sumber kebisingan ini sebagian besar tidak mengubah sinyal.
FM juga lebih cocok untuk suara stereoponis. Ini menangani audio dengan ketelitian tinggi untuk program TV dan panggilan telepon jarak jauh melalui relay gelombang mikro.
Di mana siaran FM? Frekuensi lebih tinggi dari AM. Stasiun FM komersial menempati rentang 88 hingga 108 MHz. Mereka berjarak 200 kHz. Jarak yang lebar memungkinkan kejelasan yang lebih baik dan mengurangi kemacetan.
Modulasi Fase
Modulasi fase memvariasikan fase gelombang pembawa. Ini merespons getaran sumber suara. Ini sering dianggap sebagai sepupu FM.
Mengapa? Karena fase dan frekuensi saling terkait. Anda tidak dapat mengubah yang satu tanpa mempengaruhi yang lain. Laju perubahan fase berbanding lurus dengan frekuensi sinyal audio.
Modulasi fase meminimalkan interferensi untuk siaran di bawah 30 MHz. Ini digunakan bersama FM di beberapa sistem. Mengapa tidak menggunakan FM saja di mana saja? FM kesulitan selama penguatan sinyal dalam penyiaran. Modulasi fase berperan untuk menangani pekerjaan itu. Ini juga memberi daya pada beberapa relay gelombang mikro dan penting untuk sistem Wi-Fi dan TV satelit.
Metode Modulasi Digital
Komputer berbicara dalam biner. Untuk mengirimkan data tersebut melalui saluran analog, kita perlu memodulasi gelombang pembawa untuk mencerminkan satu dan nol tersebut. Kita dapat mengubah amplitudo, frekuensi, atau fase.
Penguncian Amplitudo-Shift (ASK)
Jika Anda hanya mengubah amplitudo, Anda menggunakan penguncian pergeseran amplitudo. Ini adalah kembaran digital dari analog AM.
Dalam bentuknya yang paling sederhana, ledakan frekuensi radio hanya terjadi ketika biner 1 muncul. Angka nol berarti sinyal berhenti. Beberapa variasi menggunakan dua tingkat amplitudo tertentu untuk mewakili 0 dan 1, bukan on/off.
Penguncian Pergeseran Frekuensi (FSK)
Ubah frekuensinya, dan Anda akan mendapatkan penguncian pergeseran frekuensi. Data digital ditransmisikan menggunakan dua frekuensi berbeda. Satu frekuensi berarti 1. Frekuensi lainnya berarti 0. Sederhana saja. Ini kuat.
Penguncian Pergeseran Fase (PSK)
Ubah fase, dan Anda memiliki kunci pergeseran fase. Versi paling sederhana menggunakan frekuensi pembawa tunggal. Fase tetap mewakili 0. Pergeseran fase 180 derajat (berlawanan polaritas) mewakili 1.
Modulasi digital tidak terbatas pada bentuk sederhana ini. Teknik tingkat lanjut menggabungkan sinyal untuk mengemas lebih banyak data ke dalam setiap shift.
Modulasi amplitudo kuadratur (QAM) adalah contoh utama. Ini melapisi beberapa sinyal modulasi. QAM mentransmisikan dua sinyal termodulasi amplitudo yang berbeda fase 90 derajat. Hal ini memungkinkan empat atau lebih bit untuk diwakili oleh setiap shift. Begitulah cara jaringan broadband dan seluler modern mencapai kecepatan tinggi.
Modulasi Pulsa
Terkadang pembawanya bukanlah gelombang kontinu. Ini adalah serangkaian pulsa hidup-mati. Ini adalah modulasi pulsa.
Modulasi kode pulsa (PCM) mengubah sinyal menjadi serangkaian pulsa amplitudo konstan. Jarak antara pulsa-pulsa ini mengkodekan informasi. PCM meminimalkan kerugian transmisi. Ini menghilangkan kebisingan dan gangguan karena penerima hanya perlu mendeteksi pola pulsa sederhana.
Di mana Anda melihat PCM? audio digital. Komputer. CD. DVD. Cakram Blu-Ray. Ini adalah standar untuk penyimpanan dan pemutaran digital berkualitas tinggi.
Varian lainnya adalah modulasi durasi pulsa (PDM). Di sini, kecerdasannya terletak pada panjang dan urutan denyut yang berulang secara teratur. Ini kurang umum dibandingkan PCM tetapi melayani aplikasi spesifik di mana ketepatan waktu lebih penting daripada amplitudo.
