Perilaku Ionosfer terhadap Gelombang HF

             Ionosfer merupakan daerah di atmosfer dengan ketinggian mulai dari 50 atau 70 km sampai dengan 1000 atau 1500 km dari permukaan bumi. Partikel-partikel yang mendominasi daerah ini adalah ion-ion dan elektron-elektron sebagai hasil dari ionisasi oleh sinar XUV, singkatan dari sinar X dan Ultra Violet yang berasal dari matahari.

picture source :www.ukssdc.ac.uk

          Ionosfer dapat dibagi menjadi tiga daerah, yakni daerah D, E, dan F . Daerah terendah adalah daerah D, mencakup ketinggian kira-kira 50 sampai 90 km. Daerah E berada antara ketinggian 90 sampai 150 km dan daerah F adalah  ionosfer di atas daerah E. Di dalam daerah F terdapat dua lapisan yakni lapisan F₁ dan lapisan F_2.

  Berikut ini penjelasan mengenai masing-masing lapisan ionosfer

1.      Lapisan D

Terletak sekitar 50 km – 90 km. Ionisasi di lapisan D sangat rendah, karena lapisan ini adalah daerah yang paling jauh dari matahari. Lapisan ini mampu memantulkan gelombang-gelombang yang berfrekuensi rendah.

2.      Lapisan E

Lapisan E terletak sekitar 90 km – 150 km. Lapisan ini mampu memantulkan gelombang dengan frekuensi lebih tinggi dari gelombang yang bisa dibiaskan lapisan D. Lapisan E mampu membiaskan gelombang hingga frekuensi 20 MHz.

3.      Lapisan F

            Lapisan F terdapat pada ketinggian sekitar 150 km – 400 km. Selama siang hari, lapisan F terpecah

            menjadi dua lapisan, yaitu lapisan F₁ dan F₂. Lapisan F bermanfaat sekali untuk transmisi gelombang

            jarak jauh pada frekuensi tinggi dan mampu memantulkam gelombang pada frek hingga 30 MHz.

 Propagasi gelombang radio untuk VLF, LF dan MF dapat berpropagasi mengikuti kelengkungan bumi sehingga disebut juga dengan gelombang tanah. Untuk radio HF, komunikasi terjadi karena gelombang yang dipancarkan ke angkasa dan dipantulkan kembali oleh lapisan ionosfer. Sedangkan untuk VHF dan UHF tidak dapat dipantulkan oleh ionosfer tetapi diteruskan ke angkasa luar, sehingga dapat digunakan untuk komunikasi dengan satelit.Gelombang radio HF dapat dipantulkan oleh lapisan E maupun F ionosfer tergantung pada frekuensi dan sudut elevasinya.

  

Pada komunikasi gelombang radio dengan menggukan lapisan ionosfer terdapat tiga besaran yang penting, yakni frekuensi kritis (f_c), Maximum Usable Frequency (MUF) dan sudut elevasi antena.

 Frekuensi kritis adalah frekuensi ketika indeks refraksi bernilai 0, atau dengan kata lain merupakan frekuensi tertinggi dimana gelombang masih bisa dipantulkan ke bumi bila ditransmisikan secara vertikal pada kondisi atmosfer yang ada. Besaran kedua adalah Maximum Usable Frequency (MUF). frekuensi maksimum tergantung pada dua hal yakni frekuensi kritis pada titik pantul di lapisan ionosfer dan geometri dari sirkit komunikasinya..Sudut elevasi mencakup dua hal sekaligus yakni sudut pancar dan sudut datang. Sudut pancar merupakan sudut yang dibentuk oleh berkas gelombang radio yang dipancarkan oleh garis horisontal di stasiun pemancar (T_x). Sedangkan sudut datang diartikan sebagai sudut yang dibentuk oleh berkas gelombang datang dengan garis horisontal di stasiun penerima (R_x)