Bagaimana Signal RF dari VSAT, Stasiun Bumi dipantulkan di Langit
Mungkinkah signal RF C-Band, Ku-Band, Ka-Band dipantulkan di langit ?
Satelit GEO dengan solid material adalah sesuatu yang mustahil berada di atas atmosphere bumi. Terlalu banyak alasan baik secara teknis, sains, dan logika sehingga hal tersebut tidak bisa dilakukan.
Point utama kenapa Satelit GEO tidak bisa eksis di angkasa(diluar atmosphere), itu karena “Photoelectric Effect” ataupun proses ionisasi karena radiasi photon dan juga proton. Solid material yang dikenal manusia saat ini, blum ada yang bisa bertahan dengan “Photoelectric effect”/ionisasi diluar atmosphere bumi. Untuk lebih detailnya rekan-rekan bisa membaca postingan berikut.
Jika Satelit GEO dengan solid material adalah suatu kebohongan, bagaimana signal RF dengan band frekuensi C-Band, Ku-Band, K-Band, dan Ka-Band bisa dipantulkan di langit ?
Berbicara signal RF yang dipantulkan diangkasa (teknisnya disebut dengan back scattering atau penghamburan ke bawah ke segala arah), sebaiknya kita merefer ke fenomena terkait signal RF dengan band HF(1-30 Mhz).
Band HF ini, sudah dikenal oleh banyak orang, dan merupakan band signal RF yang bisa dipantulkan oleh langit, lebih tepatnya di lapisan ionosphere. Mulai dari layer D (60-90 KM), E (90-150 KM), F1 (150 – 220 KM), dan F2 (220-800 KM).
Kita dari dulu paham, jika signal RF dengan band frekuensi diatas band HF, maka signal tersebut tidak akan dipantulkan oleh lapisan ionosphere, tapi akan menembus lapisan ionosphere.
Tetapi banyak orang tidak pernah bertanya kenapa signal RF dengan band HF ini bisa dipantulkan secara alami oleh lapisan ionosphere. Dan kenapa hanya band HF ini saja (meskipun ada anomali di daerah equator, low band VHF hingga low band UHF juga bisa dipantulkan, baca: TEP, Trans Equatorial Propagation).
Lapisan ionosphere, biasa disebut juga plasma alami yang didalamnya banyak mengandung elektron. Inilah yang menjadi alasan utama kenapa signal RF bisa dipantulkan, walaupun tidak semua band frekuensi bisa dipantulkan oleh lapisan alami ionosphere.
Signal RF di lapisan ionosphere dipantulkan/dihamburkan ke bawah (scattering down), itu karena kepadatan elektron di lapisan ionosphere. Semakin tinggi tingkat kepadatan elektronnya, maka band frekuensi yang bisa dipantulkan bisa semakin tinggi.
Tingkat kepadatan elektron(electron density), di lapisan ionosphere berbeda-beda, baik secara ketinggian maupun area-nya, khususnya area Equator. Dan semuanya adalah proses alami.
Frekuensi tertinggi yang bisa dipantulkan biasa disebut dengan critical frequency. Signal RF dengan frekuensi di atas critical frequency, tidak akan dipantulkan melainkan akan menembus lapisan density electron.
Nmax adalah maksimum electron density per m3 dan fc(critical frequency) dalam Hz.
Dengan mengetahui critical frequency (biasa disebut frekuensi plasma) dari layer ionosphere, maka MUF (Maximum Usable Frequency)-nya akan bisa didapatkan, dengan menggunakan formula berikut:
= sudut datang (menuju titik pantul)Dan untuk mendapatkan Optimum working frequency(OWF)-nya:
Faktor utamanya adalah tingkat kepadatan elektron dari layer ionosphere. Semakin tinggi kepadatan elektron dari suatu layer maka semakin besar pula frekuensi yang bisa dipantulkan/scatter back ke bumi.
Inilah basic formula untuk memantulkan suatu signal RF. Dan bagaimana dengan signal RF C-Band, Ku-Band, K-Band, dan Ka-Band. Yang besarnya mulai 4 hingga 40 GHz ?
Kita ambil sample frekuensi tertinggi Ka-Band, yaitu 40 GHz. Asumsi 40 GHz ini adalah critical frequency-nya (fc).
Dengan formula
40 GHz = 9 √Nmax
√Nmax = 40 GHz/9
Nmax = (40 GHz/9 )2 = ( 40.000.000.000 / 9 ) 2 = 1.12×1019
Density electron yang dibutuhkan sebesar 1.12×1019 electron per m3 untuk memantulkan signal RF dengan Ka-Band.
C-Band, X-Band, Ku-Band, dan K-Band juga bisa dipantulkan karena density electron yang digunakan adalah frekuensi tertinggi Ka-Band, yaitu 40 GHz. Otomatis semua frekuensi dibawah 40 GHz, akan dipantulkan.
Bagaimana density electron dari layer-layer ionosphere ?
Sumber: http://roma2.rm.ingv.it/en/research_areas/4/ionosphereDensity tertinggi ada dilayer F2, yaitu hampir 1013 electron per m3, itu masih kecil skali dibandingkan dengan density 1.12×1019 electron per m3, untuk scattering down frekuensi 40GHz (Frekuensi tertinggi Ka-Band).
Kalau kita menghitung critical frequency-nya dengan density 1013 electron per m3:
fc = 9 √1013 = 28460498.94151541398799 Hz = 28.46049894151541082 MHz
fc = 28.5 MHz.
Dengan melihat hasil perhitungan tersebut, berarti layer F2 tidak akan bisa memantulkan frekuensi 40 GHz, maksimal hanya 28.5 MHz.
Berarti benar dong harus pake “Satelit GEO” untuk memantulkan signal RF dgn frekuensi 40 GHz?
Jawabnya betul skali, tapi bukan solid material “Satelit GEO”.
Satelit GEO yang dimaksud adalah “artificial plasma” dengan density electron sebesar 1.12×1019 electron per m3.
Bagaimana mendapatkan high density sebesar itu ?
Fenomena yang digunakan adalah Electron Cyclotron Resonance atau Ion Cyclotron Resonance. Keduanya sangat kompleks, tapi dari fenomena ini para peneliti mampu membuat formula tertentu sehingga electron bisa dikonsentrasikan sehingga mendapatkan density yang diinginkan.
Real implemenatasinya menggunakan RF Heater, memancarkan signal RF dengan power yang sangat besar sehingga menghasilkan gelombang ELF/ULF untuk mendorong electron atau partikel-partikel di garis magnetic field bumi hingga terkonsentrasi dengan density electron yang lebih tinggi. Area dengan density electron yang tinggi ini biasa disebut dengan Artificial Plasma.
HAARP, dan RF Heater sejenisnya adalah bagian dari proyek artificial plasma. Hampir semua proyek artificial plasma melibatkan teknologi HAARP sebagai RF Heater. Normalnya ada 2 system. HAARP sebagai RF Heater, dan satu lagi sistem monitoring yang memonitor critical frequency yang diinginkan.
Nilai density electron sebesar 1.12×1019 electron per m3 tidak akan kita dapatkan informasinya dalam artikel umum khususnya di ketinggian ionosphere ataukah plasmasphere.
Berikut ini adalah eksperimen lab yang mensimulasikan density electron lebih besar dari 1.12×1019 electron per m3.
Sumber: link“Satelit GEO” atau Artificial Plasma ini memang menggunakan teknologi yang sangat advance, dan sangat wajar digambarkan dalam bentuk ilustrasi seperti gambaran Satelit yang sering kita lihat di media, karena memang sangat kompleks.
Saya pribadi tidak punya pemahaman detail terkait bagaimana formula dan teknis Electron Cyclotron, dan Ion Cyclotron ini, tapi setidaknya kita paham basic pemantulan signal RF adalah “density electron“.
Dan kita cukup tahu bahwa hanya HAARP dan sejenisnya yang mampu menaikkan “density electron” baik di lapisan ionosphere atau pun di plasmasphere(1000 km keatas).
Dengan memahami konsep dasar suatu sistem, maka akan memudahkan kita dalam mencari tahu fakta yang sebenarnya. Mungkin kita tidak akan mendapatkan bukti otentik, tapi analogi dan fakta secara tidak langsung, sudah bisa mengarahkan kita bagaimana realita “Satelit GEO” yang sebenarnya. Dimana ketinggian plasma “Satelit GEO” ini jauh diatas lapisan ionosphere, dan itu bukan plasma alami.
Melainkan plasma yang dibuat secara khusus sehingga kepadatan electronnya (electron density) bisa memantulkan frequency hingga Ka Band. Tidak ada solid material di lapisan atau ketinggian plasmasphere. Karena ini adalah area untuk materi plasma (bentuk keempat materi, atau charged particle) dengan energi yang sangat besar skali. Material solid, liquid, atau gas akan terionisasi di area ini hingga menjadi ion-ion positif dan negatif, karena radiasi matahari, dan bintang-bintang (cosmic radiation).
Semoga bermanfaat…
Buka juga :
Post a Comment for "Bagaimana Signal RF dari VSAT, Stasiun Bumi dipantulkan di Langit"
Silahkan berkomentar disini