14
R S
T S
T R
R S
T R
S T
S T
R R
T S
T1 S1
R1 R1
S1 T1
a b
c a Konfigurasi horizontal b Konfigurasi delta c Saluran ganda
Gambar 2.1 Bentuk menara dan konfigurasi penghantar transmisi hantaran udara
II.2 Teori Gelombang Berjalan
Jika konduktor dihubungkan dengan sumber tegangan, maka seluruh konduktor tersebut tidak langsung bertegangan. Masih diperlukan beberapa saat untuk dapat merasakan tegangan ini
pada suatu titik dalam sistem yang mempunyai jarak tertentu dari sumber tegangan tersebut. Proses ini sama dengan peluncuran sebuah gelombang tegangan yang merambat sepanjang
konduktor dengan kecepatan tertentu yang disebut juga dengan gelombang berjalan. Gelombang ini akan mengalami perubahan bila mencapai titik peralihan, sehingga terdapat perbedaan dengan
gelombang asal.
II.2.1 Gelombang Berjalan pada Titik Peralihan
Bila gelombang berjalan menemui titik peralihan, misalnya: hubungan terbuka, hubungan singkat dan perubahan impedansi, maka sebagian gelombang itu akan dipantulkan dan sebagian
lain akan diteruskan ke bagian lain dari titik tersebut seperti ditunjukkan pada gambar 1.
1
1 Hutauruk, T.S., “Gelombang Berjalan dan Proteksi Surja”, Erlangga, Jakarta, 1991
Universitas Sumatera Utara
15 Pada titik peralihan itu sendiri, besar tegangan dan arus bervariasi dari nol sampai dua
kali besar tegangan gelombang yang datang. e
1
e
1
e
1
z
2
z
1
Gambar 2.2. Perbedaan impedansi pada titik peralihan
dimana : e
1
= gelombang datang e
1
’ = gelombang pantulan
e
1
” = gelombang terusan
Misalkan sebuah gelombang datang e
1
merambat pada saluran dengan impedansi surja z
1
dan menemui titik peralihan T seperti pada gambar 2. Bila gelombang datang e
1
mencapai titik peralihan, sebagian akan dipantulkan yaitu e
1 ’
, dan sebagian lagi akan diteruskan, yaitu e
2 ’’
,...,e
k ’’
,...,e
n ’’
pada kawat z
2
,...,z
k
,...,z
n
.
e
1
e
1
z
1
e J
Z
1
p
Z
n
p
Z
n-1
p
Z
k
p
Z
2
p
Z
g
p T
e
’ n
e
’ n-1
e
’ k
e
’ 2
Zp Z
p e
Gambar 2.3 Titik peralihan
Universitas Sumatera Utara
16 Dimana:
e = tegangan pada titik sambungan J
e = tegangan pada titik peralihan T
Z
k
p = impedansi seri pada saluran k Zp
= impedansi di belakang titik sambungan J Z
p = impedansi di belakang titik peralihan T z
k
= impedansi surja saluran k Misalkan titik peralihan itu sebagai pusat koordinat, dan dimisalkan pula semua kawat
ideal, maka terdapat hubungan-hubungan : - gelombang datang :
1 1
1
z i
e = 2.1
- gelombang pantulan :
1
z i
e
1 1
− =
2.2
- gelombang terusan :
k k
k
z i
e =
2.3 Jumlah gelombang tegangan dan arus pada titik peralihan :
1 1
i i
i +
=
2.4
1 1
i p
Z e
e e
= +
= 2.5
Substitusi Persamaan 2.1 dan 2.2 ke Persamaan 2.4 dan 2.5 diperoleh :
1 1
1 1
1 1
z e
z e
i i
i −
= +
=
1 1
i Z
e e
e =
+ =
Universitas Sumatera Utara
17 z
e z
e Z
1 1
1 1
− =
Jadi, e
e z
Z e
e
1 1
1 1
1
− =
+
Gelombang pantulan :
1 1
1 1
e z
Z z
Z e
+ −
= 2.6
Dari e
e e
1 1
+ =
diperoleh
1 1
1 1
e z
Z z
Z e
e +
− +
=
Jadi tegangan total :
1 1
e z
Z Z
2 e
+ =
2.7 Untuk arus pantulan :
1 1
1 1
1 1
1
z e
z Z
z Z
z e
i ⋅
+ −
− =
− =
menurut hukum ohm,
1 1
1
z e
i =
, maka :
1 1
1 1
i z
Z z
Z i
+ −
− =
2.8 Maka arus total :
1 1
1
i z
Z z
2 i
+ =
2.9 Persamaan-persamaan 2.6 sampai dengan 2.9 disebut sebagai persamaan umum untuk
gelombang pantulan dan gelombang terusan. Dalam hal ini diperoleh :
1 1
z Z
z Z
+ −
= koefisien pantulan untuk tegangan
1 1
z Z
z Z
+ −
− = koefisien pantulan untuk arus
Universitas Sumatera Utara
18
1
z Z
Z 2
+ = koefisien terusan atau transmisi untuk tegangan
1 1
z Z
z 2
+ = koefisien terusan atau transmisi untuk arus
II.2.2 Bentuk dan Spesifikasi Gelombang
