30
elektromagnetik. Perambatan energi listrik disepanjang saluran transmisi adalah bentuk medan elektromagnetik transversal yaitu gelombang yang arah
perambatannya tegak lurus terhadap perpindahannya. 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 waveguides [10].
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.
Harga konstanta dielektrik ini merupakan harga relatif terhadap konstanta dielektrik dari ruang hampa. Ada dua hal penting yang mempengaruhi suatu
gelombang, yaitu kecepatan rambat gelombang dan panjang gelombang.
2.6.1 Kecepatan Rambat Gelombang
Kecepatan suatu gelombang sinyal dalam suatu saluran transmisi lebih kecil dibandingkan kecepatannya pada ruang bebas free-space. 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 , maka kecepatan merambat akan semakin
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
31
pelan. Hubungan antara konstanta dielektrik dengan kecepatan rambat gelombang dapat dituliskan sebagai berikut [10]:
√
ms …………………………………..2.30 Konstanta dielektrik beberapa bahan isolator ditampilkan pada Tabel 2.3 [10].
Tabel 2.3 Konstanta Dielektrik dan Kecepatan Rambat Gelombang
Elektromagnetik pada Bahan Isolator Material
Konstanta dielektrik Kecepatan rambat ms
Ruang hampa 1,00
Udara 1,006
Teflon 2,1
PVC 3,3
Nylon 4,9
Polyethylene 2,5
Dapat dilihat bahwa semakin besar harga konstanta dielektrik suatu bahan maka akan memperkecil cepat rambat gelombang elektromagnetik di dalam bahan
tersebut dan sebaliknya semakin kecil harga konstanta diekletrik bahan cepat rambat gelombang elektromagnetik akan mendekati kecepatan cahaya. Konstanta
ini melambangkan rapatnya fluks elektrostatik dalam suatu bahan bila diberi potensial listrik. Untuk saluran transmisi tanpa rugi-rugi losses line, kecepatan
rambat gelombang dalam saluran dapat dituliskan sebagai berikut:
√
………………………………………..2.31 Di mana:
l = Panjang potongan saluran meter
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
32
L = Induktansi total kedua kawat penghantar saluran sepanjang l Henry C = Kapasitansi antar kedua kawat penghantar sepanjang saluran l Farad
2.6.2 Panjang Gelombang
Panjang gelombang didefenisikan sebagai jarak dimana gelombang tersebut bergeser atau berjalan sejauh satu siklus 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:
√
………………………………….2.32 Di mana:
c = Kecepatan rambat gelombang elektromagnetik pada ruang hampa 3. ms
f = Frekuensi gelombang tersebut Hz, dan = Konstanta dielektrik
dapat dilihat dari Persamaan 2.10 bahwa panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensinya [10].
2.7 Rugi-Rugi Pada Saluran Transmisi
