maka semakin besar energi yang dibutuhkannya, yang berarti semakin besar rugi daya yang disebabkannya.
c. Rugi-Rugi Radiasi dan induksi
Rugi-rugi ini terjadi akibat adanya medan-medan elektromagnetik yang ada disekitar kawat penghantar. Rugi-rugi induksi terjadi ketika
medan elektromagnetik disekeliling penghantar terkena langsung dengan suatu penghantar tersebut, akibatnya daya hilang pada penghantar
tersebut. Rugi-rugi radiasi merupakan rugi-rugi yang disebabkan hilangnya sebagian garis-garis gaya magnet karena memancar keluar
dari saluran transmisi. Redaman muncul akibat adanya rugi-rugi pada saluran transmisi yang dinyatakan dalam satuan decibel per satuan
ataupun neper per satuan panjang.
2.7 Gelombang Elektromagnetik dalam Saluran Transmisi
Ketika pengiriman sinyal melalui suatu saluran, maka medan-medan listrik dan magnet yang dikirimkan dari sumber sampai ke beban dan setelah
sampai di beban, energi yang tersimpan dalam medan-medan tersebut diubah menjadi energi yang diinginkan, dimana medan-medan ini dikenal sebagai medan
elektromagnetik. Perambatan energi listrik disepanjang saluran transmisi adalah bentuk
medan elektromagnetik transversal yaitu gelombang yang arah perambatannya tegak lurus terhadap perpindahannya.
Universitas Sumatera Utara
Ada tiga tipe perambatan yang dikenal pada saluran transmisi maupun bumbung gelombang, yaitu tipe TEM Transverse Electric Magnetic, TE
Transverse Electric dan TM Transverse Magnetic, biasanya tipe TEM yang terjadi pada saluran transmisi, sedangkan tipe TE dan TM umumnya terjadi pada
bumbung gelombang waveguide. Pada tipe TEM, medan magnet H dan medan listrik E, gelombang
saling tegak lurus dan melintang terhadap sumbu perambatan, sehingga tidak ada komponen medan yang searah dengan sumbu perambatannya, sedangkan pada
tipe lainnya, salah satu komponen medannya akan searah dengan sumbu perambatan.
Daerah atau bagian dari saluran transmisi yang paling padat diselimuti oleh medan elektromagnetik adalah bagian diantara kedua kawat penghantarnya, yang
biasanya diisi oleh suatu bahan isolator. Parameter yang penting dari bahan isolator adalah konstanta dielektrik k. Harga konstanta dielektrik ini merupakan
harga relatif terhadap konstanta dielektrik dari ruang hampa. Ada dua hal penting yang mempengaruhi suatu gelombang, yaitu[5]:
1. Kecepatan Rambat Gelombang
Gelombang yang merambat disepanjang saluran transmisi bisa memiliki kecepatan yang berbeda-beda tergantung pada jenis dan karakteristik propagasi
saluran tersebut. Kecepatan merambat medan elektromagnetik disepanjang saluran transmisi juga ditentukan oleh besarnya konstanta dielektrik dari isolator
kawat penghantarnya. Semakin besar harga k, maka kecepatan merambat akan
Universitas Sumatera Utara
semakin pelan. Hubungan antara konstanta dielektrik dengan kecepatan rambat gelombang dapat dituliskan sebagai[5]:
k x
v
8
10 3
= ...............................................................2.5
dimana : K = konstanta dielektrik bahan isolator
Harga konstanta dielektrik bahan isolator yang harganya adalah relatif terhadap konstanta dielektrik udara ruang hampa, sehingga tidak memiliki
satuan. Konstanta dielektrik beberapa bahan isolator ditampilkan pada Tabel 2.3[5].
Tabel 2.3 Konstanta dielektrik dan kecepatan rambat gelombang elektromagnetik
pada bahan isolator
Material Konstanta Dielektrik
k Kecepatan Rambat
v [mdetik]
Ruang Hampa Udara
Teflon PVC
Nylon Polystryrene
1.000 1.006
2.100 3.300
4.900 2,500
300 x 10
6
299.2 x 10
6
207 x 10
6
165 x 10
6
136 x 10
6
190 x 10
6
Untuk saluran transmisi tanpa rugi-rugi losses line, kecepatan rambat gelombang dalam saluran dapat dituliskan sebagai[5]:
LC v
=
................................................................2.6 dimana:
ℓ = Panjang potongan saluran meter L = Induktansi total kedua kawat penghantar saluran sepanjang
ℓ Henry C = Kapasitansi antar kedua kawat penghantar sepanjang saluran
ℓ Farad
Universitas Sumatera Utara
2. Panjang Gelombang
Panjang gelombang didefenisikan sebagai jarak dimana gelombang tersebut bergeser atau berjalan sejauh satu si
klus identik dengan perubahan sudut 2π. Bila suatu sinyal frekuensi tinggi merambat pada suatu saluran transmisi, maka
panjang gelombang sinyal tersebut didalam saluran akan bergantung pada harga konstanta dielektrik k dari bahan isolator tersebut menurut hubungan[5]:
meter k
f c
= λ
....................................................2.7 dimana:
c = Kecepatan rambat gelombang elektromagnetik pada ruang hampa 3 x 10
8
mdetik, f = Frekuensi gelombang tersebut Hz, dan
k = Konstanta dielektrik
Universitas Sumatera Utara
BAB III
SALURAN TRANSMISI RECTANGULAR WAVEGUIDE
3.1 Umum
