Frekuensi ultra tinggi dalam bahasa inggris disebut Ultra High Frequency (UHF) merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi antara 300 MHz sampai dengan 3 GHz (3.000 MHz). Panjang gelombang berkisar dari satu sampai 10 desimeter atau sekitar 10 cm sampai 1 meter, sehingga UHF juga dikenal sebagai gelombang desimeter. Gelombang radio dengan frekuensi di atas pita UHF adalah super high frequency atau frekuensi super tinggi (SHF) dan extremely high frequency atau frekuensi ekstrem tinggi (EHF). Sedangkan sinyal frekuensi yang lebih rendah termasuk ke dalam very high frequency atau frekuensi sangat tinggi (VHF).
VHF (Very high frequency atau frekuensi sangat tinggi) adalah frekuensi radio yang berkisar dari 30 MHz ke 300 MHz. Frekuensi langsung di bawah VHF ditandai frekuensi tinggi (HF), dan frekuensi yang lebih tinggi berikutnya dikenal sebagai frekuensi ultra tinggi (UHF). alokasi frekuensi ini ditetapkan oleh ITU.
Penamaan tersebut mengacu pada penggunaan frekuensi tingkat tinggi berasal dari pertengahan abad ke-20, ketika layanan radio biasa digunakan MF, Frekuensi Medium, lebih dikenal sebagai "AM" di Amerika Serikat, di bawah HF. Saat ini VHF berada di urutan terbawah frekuensi penggunaan praktis, sistem baru cenderung menggunakan frekuensi dalam SHF dan EHF di atas jangkauan UHF.
Pada umumnya yang menggunakan VHF adalah siaran radio FM, siaran televisi, pemancar telepon genggam darat (darurat, bisnis, dan militer), komunikasi data jarak jauh dengan modem radio, Radio Amatir, komunikasi laut, komunikasi kendali lalu lintas udara dan sistem navigasi udara (misalnya VOR, DME & ILS).
Perbedaan UHF dengan VHFPerbedaan antena UHF dan VHF pada dasarnya terletak pada ukurannya. Frekuensi UHF jauh lebih tinggi daripada VHF, jadi antena yang digunakan lebih kecil. Perbedaan transmisi VHF dan UHF hanya pada area frekuensi mereka berasal.
Daya pancarBesarnya daya pancar akan memengaruhi besarnya sinyal penerimaan siaran televisi di suatu tempat tertentu pada jarak tertentu dari stasiun pemancar televisi. Semakin tinggi daya pancar semakin besar level kuat medan penerimaan siaran televisi. Namun besarnya penerimaan siaran televisi tidak hanya dipengaruhi oleh besarnya daya pancar.
Besarnya daya pancar yang diperlukan untuk menjangkau sasaran pada jarak tertentu dipengaruhi antara lain oleh besarnya frekuensi, ketinggian antena pemancar dan antena penerima, profil antara lokasi pemancar dengan lokasi penerima, serta besarnya level kuat medan yang diharapkan dapat diterima oleh pesawat penerima. Apabila dinyatakan dalam rumus, dapat kita lihat dengan jelas parameter-parameter yang berpengaruh pada penerimaan sinyal siaran televisi :
Pfs(db) = Po(db) + Gant Tx(db) – Apl(db) + Gant Rx(db)- Pfs(db) : Level Field Strength dalam satuan dB (level kuat medan)
- Po(db) : Power Output pemancar dalam satuan dB (besarnya frekuensi)
- Gant Tx(db) : Gain antena pemancar dalam satuan dB (ketinggian antena pemancar)
- Apl(db) : Attenuation Path Loss dalam satuan dB (redaman ruang)
- Gant Rx(db) : Gain antena penerima dalam satuan dB (ketinggian antenna penerima)
Untuk menganalisa perbedaan kebutuhan daya pancar antara pemancar VHF dengan UHF dapat dilakukan perhitungan dengan menggunakan grafik rumus propagasi gelombang pada "free space" dengan variable-variable sebagai berikut :
- Jarak pemancar dengan penerima = 20 Km
- Antara pemancar dan penerima tidak ada halangan dan ketinggian antena pemancar dan penerima tidak diperhitungkan
- Frekuensi VHF = 200MHz dan UHF = 500MHz
- Pfs = Field strength untuk VHF = 75dbuV/m = -30dBm/Z = 50Ohm
- Pfs = Field strength untuk UHF = 80dBuV/m = -27dBm/Z = 50Ohm
- Gant = Gain antena = 10 dB
- Po = power output pemancar
Po(db) = Pfs(db) – Gant(db) + 32,5(db) + (20logD(km))(db) + (20logF(Mhz))(db)Dengan data sebagaimana tersebut di atas, dapat dihitung kebutuhan power output VHF yang dapat menjangkau sasaran sejauh 20 Km adalah sebagai berikut :
Po(db) = Pfs(db) – Gant(db) + 32,5(db) + (20logD(km))(db) + (20logF(Mhz))(db)
Po(db) = -32bdm – 10db + 32,5db + 20log20 + 20log200
Po(db) = -32bdm – 10db + 32,5db + 26db + 46db
Po(db) = 62,5 dbm = 2,5dbk = 1,8KW
Sedangkan untuk pemancar UHF diperlukan power output sebesar :
Po(db) = Pfs(db) – Gant(db) + 32,5(db) + (20logD(km))(db) + (20logF(Mhz))(db)
Po(db) = -27bdm – 10db + 32,5db + 20log20 + 20log500
Po(db) = -27bdm – 10db + 32,5db + 26db + 54db
Po(db) = 75,5 dbm = 15,5dbk = 35KW
Dengan data sebagaimana tersebut di atas dan dengan menggunakan standar CCIR, besarnya daya pancar dapat dihitung sebagai berikut :
- Perhitungan Daya Pancar Pemancar VHF
1 Kw atau 0 dbk ERP pada jarak 20 Km dengan ketinggian antena pemancar 150 meter dapat diperoleh field strength sebesar 63 dbuV/m. Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa untuk mendapatkan field strength sebesar 75 dbuV/m pada jarak 20 Km diperlukan ERP sebesar 12 dBk dan dengan menggunakan antena pemancar dengan gain 10 dB, power output pemancar VHF yang diperlukan sebesar 2 dBk atau 1,58 KW
- Perhitungan Daya Pancar Pemancar UHF
1 KW atau 0 dbk ERP pada jarak 20 Km dengan ketinggian antena pemancar 150 meter dapat diperoleh Field Strength sebesar 61 dbuV/m. Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa untuk mendapatkan field strength sebesar 19 dbk, dan dengan menggunakan antena pemancar dengan Gain 10 dB, power output pemancar UHF yang diperlukan adalah sebesar 9dbk atau 8 KW.
Dari uraian tersebut di atas dapat disampaikan bahwa untuk mendapatkan kualitas penerimaan gambar dan suara yang baik pada jarak yang sama diperlukan daya pancar yang lebih tinggi apabila menggunakan pemancar UHF daripada menggunakan pemancar VHF.
Gain AntennaBesarnya gain antena dipengaruhi oleh jumlah dan susunan antena serta frekuensi yang digunakan. Antena pemancar UHF tidak mungkin digunakan untuk pemancar TV VHF dan sebaliknya, karena akan menimbulkan gangguan yang tinggi. Sedangkan antena penerima VHF dapat saja untuk menerima sinyal UHF dan sebaliknya, namun gain antenanya akan sangat mengecil dari yang seharusnya.
BiayaPenggunaan pemancar UHF membutuhkan biaya yang jauh lebih besar daripada menggunakan pemancar VHF untuk menjangkau daerah yang sama. Hal ini sangat wajar karena untuk menjangkau sasaran tertentu pemancar UHF memerlukan daya yang 5 kali lebih besar daripada daya pemancar VHF.
KualitasKualitas hasil pancaran dari pemancar VHF dibandingkan dengan kualitas hasil pancaran dari pemancar UHF adalah sama asalkan keduanya memenuhi persyaratan dan spesifikasi yang telah ditentukan. Perbedaan yang mungkin terjadi hanya dapat diketahui dengan menggunakan alat ukur.
Banyak orang mengira kalau UHF adalah teknologi baru yang lebih baik, anggapan ini salah. Teknologi dan prinsip yang digunakan pada sistem operasinya sama. Selama masih sedikit pengguna sistem wireless UHF maka salah satu keuntungan menggunakan operasi UHF ini adalah sedikit kemungkinan mengalami gangguan sehingga membuat siaran UHF lebih tajam dan jelas.
