Single Side Band Generator – Bagian I

Sinyal AM yang termodulasi secara penuh, dua per tiga daya-nya tersimpan dalam sinyal carrier dan hanya seper tiga daya-nya berupa sinyal side-band. Pada hal sinyal side-band-lah yang mengandung informasi yang ditransmisikan dan sinyal carrier sekedar merupakan kendaraan pengantar informasi yang diperlukan rangkaian penerima untuk men-demodulasi informasi. Jika sinyal carrier bisa dibuang dan hanya sinyal side-band yang ditransmisikan maka dengan daya yang sama informasi bisa ditransmisikan lebih jauh. Di sisi penerima, diinjeksikan kembali sinyal carrier agar informasi bisa di-demodulasi.

Sistem komunikasi dengan menggunakan Single Side Band sudah lama dikenal di kalangan amatir radio. Peralatan komunikasi pada band HF kebanyakan menggunakan mode ini karena mode ini menggunakan bandwidth yang sempit yaitu sekitar 2,4 KHz, maka daya jangkau perangkat komunikasi ini pada daya pancar yang sama bisa lebih jauh bila di bandingkan dengan mode AM yang yang dipakai untuk radio siaran.

Gambar 1
Blok diagram transceiver SSB 80 Meter Band

Sekarang dipasaran memang banyak beredar transceiver SSB yang sudah jadi alias buatan pabrik dangan berbagai macam merek, misalnya Yaesu, Icom, Kenwood dan lain lain yang kebanyakan merupakan transceiver all band (bekerja pada band 160 meter sampai 10 meter), biasanya pesawat semacam ini dilengkapi juga dengan “general coverage receiver” dengan frekuensi antara 100KHz sampai 30 MHz, hal ini membuat transceiver tersebut semakin menyenangkan karena bisa dipakai memantau frekuensi di luar jalur amatir.

Proyek dalam artikel ini membangun sebuah Tranceiver SSB pada 80 meter band dengan diagram blok seperti terlihat di Gambar 1. Dalam Gambar 1 Generator SSB merupakan yang inti dari seluruh sistem, dipakai untuk menghasilkan sinyal Single Side Band.

Ada bebrapa cara yang dapat dilakukan dalam membangkitkan sinyal SSB yaitu metoda Modulator-Filter balans, metoda pergeseran fasa dan Metoda ketiga.

Metoda Modulator-Filter Balans

Bentuk yang paling tua dari pemancar SSB menggunakan modulator balans untuk membangkitkan sinyal DSBSC (Double Side Band Suppressed Carrier), yang kemudian diikuti oleh ”Filter-filter jalur sisi” yaitu filter bandpass sempit yang hanya meneruskan jalur sisi frekuensi yang dikehendaki. Biasanya cukup dipakai sebuah filter bandpass SSB, dan dilengkapi dengan sarana untuk memilih bagian mana yang akan diteruskan, (bagian uppernya atau bagian lowernya) dengan cara mengubah frekuensi pembawa untuk membawa frekuensi ke ujung passband yang lain sehingga diperoleh jalur sisi yang dikehendaki.

Sebuah penyampur balans dan osilator kristal memberikan konversi keatas ke frekuensi akhir pemancar, dan sebuah peguat RF linear menyediakan penguatan daya keluaran. Harus digunakan penguat-penguat linear untuk mencegah timbulnya cacat jalur sisi dan kemungkinan dibangkitkanya kembali jalur sisi yang kedua.

Gambar 2
Blok diagram pemancar SSBSC

Metoda Pergeseran Fasa

Metoda Pergeseran Fasa memakai prinsip pergeseran fasa dan penghapusannya untuk menghilangkan pembawa dan jalur sisi yang tidak dikehendaki. Dengan menggunakan penurunan persamaan trigonometri standar, rumus untuk frekuensi sisi bawah tunggal dapat diuraikan menjadi

suku pertama pada sisi sebelah kanan adalah hasil kali dari pembawa dan sinyal modulasi yang keduanya digeser sebesar 90^0, sedangkan suku kedua adalah hasil kali dari pembawa dan sinyal modulasi. Rangkaian-rangkaian yang diperlukan untuk menghasilkan pergeseran-pergeseran fasa, perkalian-perkalian dan penjumlahan adalah relatif sederhana dan ditunjukkan dalam diagram bloknya.

Sumber sinyal primer adalah sebuah oscilator kristal. Sinyalnya mendorong modulator balans secara langsung, dan sebuah modulator balans yang lain lewat suatu rangkaian yang menggeserkan fasanya sehingga berselisih 90⁰ dengan yang langsung. Kedua modulator balans tersebut menghapuskan pembawa itu sendiri dari sinyal keluaran. Sinyal audio langsung dimasukkan ke modulator pembawa yang digeser, sedangkan yang ke modulator yang tidak digeser pembawanya dimasukkan sinyal audio yang sebelumnya sudah digeser fasanya sebesar 90⁰. modulator pertama menghasilkan dua jalur sisi yaitu jalur sisi atas dan jalur sisi bawah tetapi masing- masing digeser fasanya dengan +90⁰. Modulator kedua juga menghasilkan jalur sisi atas dan jalur sisi bawah tetapi dalam hal ini jalur sisi atas di geser dengan +90^0, sedangkan jalur sisi bawah digeser dengan -90⁰. hasilnya ialah bahwa jalur sisi-jalur sisi atas dari kedua modulator adalah sefasa satu sama lain dan langsung dijumlahkan dalam peguat penjumlahan untuk menghasilkan sinyal jalur sisi yang dikehendaki. Jalur sisi-jalur sisi bawah di geser sedemikian sehingga keduanya berselisih fasa 180⁰ satu sama lainsehingga akan saling meniadakan bila dijumlahkan. Jalur sisi yang tertinggal diperkuat oleh penguat- penguat daya linear pada tingkat-tingkat terakhir sebelum dipancarkan. Pemindahan ke jalur sisi bawah dapat dilakukan dengan menggantikan jaringan penggeser fasa pembawa dengan yang memberikan pergeseran fasa sebesar -90⁰.

Gambar 3
Blok diagram pembangkit SSB metode pergeseran fasa

Metoda Ketiga

Cara ketiga untuk memperoleh modulasi SSBSC (Single Side Band Suppressed Carrier) dengan sederhana dinamakan juga metode ketiga. Metoda ini dirintis oleh D.K. Weaver, dan dikembangkan pada tahun 1950-an. Cara ini mirip dengan metoda pergeseran fasa, dalam hal digunakannya penggeseran dan penghapusan dalam operasinya, tetapi berbeda dalam kenyataan bahwa sinyal audio dimodulasikan dulu pada suatu sub pembawa audio. Sistem ini di perlihatkan pada Gambar 3. Modulator 1 dan 2 bekerja untuk mengkombinasikan sinyal audio denga sub pembawa audio, sehingga keluaran modulator 1 mengandung jalur sisi atas dan bawah, yang keduanya tergeser fasanya sebesar 90⁰, sedangkan keluaran modulator 2 mengandung jalur sisi atas dan bawah yang tidak tergeser fasanya. Jalur sisi-jalur sisi atas dari keduanya di hilangkan oleh filter-filter low pass yang memotong pada frekuensi pembawa fo. Sinyal-sinyal ini kemudian dimasukkan kemodulator 3 dan 4, yang didorong berturut-turut oleh frekuensi pembawa RF langsung, dan pembawa RF yang digeser fasanya 90⁰. Keluaran dari modulator 3 mengandung suatu kelompok jalur sisi(fc + fo – fm) yang digeser dengan +90⁰ dan suatu kelompok jalur sisi yang kedua(fc – fo + fm) yang digeser dengan -90⁰. modulator 4menghasilkan (fc + fo – fm) yang digeser dengan +90⁰, adalah sefasa dengan komponen pertama dari modulator 3 dan dapat di jumlahkan langsung dengannya, modulator yang sama juga menghasilkan (fc + fo – fm) yang digeser dengan +90⁰ yang adalah berselisih fasa 180⁰ dengan komponen yang sesuai dari modulator 3, sehingga akan saling menghapus. Keluaran yang diperoleh dari rangkaian penjumlahan adalah komponen(fc + fo – fm) yang sesuai dengan jalur sisi bawah dari fm pada frekuensi pembawa(fc + fo). Jalur sisi yang lain dihapuskan

Jika masukan-masukan pembawa ke modulator 3 dan 4 saling ditukar, keluarannya dalah jalur sisi atas pada frekuensi pembawa (fc – fo). Perlu dicatat bahwa sub pembawa audio dapat ditempatkan ditengah-tengah frekuensi modulasi. Jika ini dilakukan, frekuensi modulasi dapat lebih besar dari fo dan setengan jalur sisi bawah dari modulator-modulator 1 dan 2 akan terlipat di dalam daerah dari 0 sampai fo dan dicampur dengan setengah yang lain dari jalur sisi. ini tidak akan berakibat apa-apa, karena modulator-modulator akhir 3 dan4 bekerja dengan cara sedemikian sehingga frekuensi-frekuensi jalur sisi yang timbul olehnya adalah seluruhnya pada satu sisi saja dari pembawa (fc + fo).

Gambar 4
Blok diagram pembangkitan SSB metode Ketiga

Tranceiver SSB

Rangkaian yang dikemukakan di artikel ini adalah penyederhanaan dari metode pertama, memanfaatkan filter untuk membuang sideband yang tidak dikehendaki. Cara semacam ini banyak dipakai pada pesawat komunikasi Single Side Band yang sebenarnya.

Dalam rangkaian ini diusahakan memakai komponen yang mudah didapat dan rangkaian dirancang tidak terlalu rumitu. Filter yang digunakan adalah filter yang disusun dari 8 buah kristal yang frekwensinya sama, hal ini dipilih karena filter SSB yang sebenarnya harganya sangat mahal dan sulit untuk didapat. Diagram blok rangkaian yang dibuat dapat dilihat di Gambar 5, rangkaian selengkapnya dengan pembahasan cara kerja rangkaian, berikut dengan seluk beluk pembuatan Tranceiver SSB ini, akan dibahas dalam artikel mendatang.

Oleh Hendra Suhartono