Belajar Power Penguatan (dB)

Pada dasarnya dB merupakan perbandingan dari suatu besaran. Dalam kuliah rekayasa radio, perbandingan yang sering digunakan adalah perbedaan power. Perbandingan tersebut kemudian dinyatakan dalam bentuk logaritma agar mudah pengoperasiannya. Contoh:

Pada gambar tersebut terdapat dua buah titik (input dan output) serta satu buah blok (amplifier). Pada titik, sebuah nilai pasti memiliki satuan atau kita bisa sebut titik sebagai sebuah besaran. Sedangkan, pada blok hanya ada sebuah numerik yang mengkonversi titik input menjadi output. Seperti pada gambar di atas, input 2 mW dikuatkan sebesar dua kali menjadi 4 mW. Jika kita menuliskan persamaan numeriknya, maka akan menjadi 2 mW x 2 = 4 mW. Lalu, bagaimana jika ditulis dalam persamaan logaritma atau dB?
Pertama, angka di belakang logaritma haruslah numerik. Tidak pernah ditemukan dalam persamaan logaritma, angka yang dioperasikan memiliki satuan. Sehingga, kita harus membandingkan dengan satuannya sendiri untuk mendapatkan angka numeriknya saja. Pada kasus ini, karena titik di atas memiliki satuan mW, maka kita bandingkan dengan 1 mW.

Agar angka tersebut berada di antara 1-10, maka kita kalikan sepuluh dengan satuan deciBell. Oleh karena itu, kedua ruas pada persamaan baris kedua kita kalikan dengan sepuluh.

Dengan persamaan di atas, kita tidak bisa membedakan mana titik (input/output) dan mana blok (konversi). Maka, kita berikan tanda pada titik sesuai dengan satuannya. Misalkan dB_m untuk mW dan dB_W untuk Watt. Sementara pada konversi tetap menggunakan satuan dB.

Combiner
Apa yang terjadi jika dua titik digabungkan? Pada numerik, titik output adalah jumlah dari nilai masing-masing input. Secara fisik, dua power digabung dengan combiner menjadi satu output. Contoh:

Titik input 1 = titik input 2 = 20 dB_W = 100 Watt. Titik output = 100 Watt + 100 Watt = 200 Watt. Dengan kata lain, 20 dB_W + 20 dB_W + 0 dB = 23 dB_W. Sehingga, penjumlahan titik harus diubah terlebih dahulu ke dalam numerik. Jika operasi tersebut menggunakan logaritma, bagaimana caranya?
Kesimpulan dari tabel di bawah ini adalah ternyata perhitungan dengan logaritma bisa dilakukan lebih cepat tanpa harus melakukan dua kali konversi ke bentuk numerik dan logaritma lagi, karena tabel di atas membentuk sebuah pola yang berulang setiap sebelas kali. Selisih 5 dan 4 masing-masing satu kali, sementara selisih 3, 2, dan 1 masing tiga kali.

Carrier to Noise Ratio (C/N)
Rasio carrier dengan noise-nya, dimana jika ada lebih dari satu noise, maka penjumlahan C/N dari keseluruhan carrier dan noise akan menghasilkan sebuah carrier dengan noise yang sangat besar. Artinya, jika ada suatu carrier diganggu oleh carrier lain yang memiliki power sama besar, maka hasilnya adalah setengah dari kedua carrier tersebut, karena keduanya saling mengganggu. Jadi, hasilnya jelas lebih kecil dari C/N masing-masing carrier. Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh berikut.

Adapun perhitungan matematisnya sama seperti bagaimana jika dua titik digabungkan. Tabel yang digunakan pun sama. Namun, pada perhitungan C/N, carrier total didapat dari C/N terkecil dikurangi koreksinya. Misal, pada contoh di atas, C/N1 23 dB_W dengan C/N2 23 dB_W, maka faktor koreksi adalah 3 dB. C/Ntotal = 23 dB_W – 3 dB = 20 dB_W.