canggih, hubungan bisnis dan industri modern, peralatan – peralatan tersebut juga harus diperhatikan dampak yang terjadi dalam lingkungan lain.
II.2 GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Gangguan elektromagnetik adalah sinyal pancaran yang tidak diinginkan dari energi konduksi atau energi radiasi sebagai medan elektromagnetik. Pancaran konduksi berupa
tegangan dan arus. Sedangkan pancaran radiasi terdiri dari medan listrik atau medan magnet. Interaksi medan listrik antara dua rangkaian terbentuk dalam gandengan kapasitif. Jika dua
rangkaian digandeng oleh medan listrik, maka gandengan listrik tersebut dapat digantikan dengan kapasitor. Dalam bentuk rangkaian dapat dilihat pada Gambar 2.1.
1 1
2 2
E medan listrik
V Z
Impedansi ke tanah
V Z
C
a b
Gambar 2.1. a. Rangkaian Fisik Gandengan Kapasitif
b. Rangkaian Ekivalen Gandengan Kapasitif Interaksi medan magnet antara dua rangkaian terjadi dalam gandengan induktif. Medan
magnet yang terkurung diantara dua konduktor dapat digantikan dengan induktansi bersama.Suatu konduktor yang dialiri arus listrik dapat menghasilkan medan magnet yang
mempengaruhi konduktor disekitarnya. Bentuk fisik dan rangkaian ekivalen dari rangkaian ini dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Universitas Sumatera Utara
I
Konduktor 1 dengan arus I
Konduktor 2 M12
1 2
V = jwM12I
a b
Gambar 2.2. a. Rangkaian Fisik Gandengan Induktif
b. Rangkaian Ekivalen Gandengan Induktif Spektrum sinyal gangguan didefenisikan dalam bentuk amplitudo yang merupakan
kebalikan dengan frekuensi pancaran sinyal dari suatu sumber gangguan. Amplitudo spektrum pancaran dapat berupa pancaran konduksi atau radiasi, narrow band atau broad band, yang
dapat didefenisikan sebagai berikut : • Pancaran konduksi dapat didefenisikan sebagai energi elektromagnetik yang diinginkan
sepanjang propagasi suatu penghantar konduktor. Konduktor dapat berupa kabel aliran daya, lapisan metal subsistem, atau sistem interkoneksi kabel – kabel.
• Pancaran radiasi didefenisikan sebagai energi elektromagnetik yang diinginkan atau energi elektromagnetik yang tidak diinginkan yang merupakan propagasi kedalam
ruang bebas, sebagai suatu gelombang transfer elektromagnetik oleh gandengan kapasitif atau gandengan induktif.
• Pancaran narrow band yaitu suatu pancaran yang mempunyai energi spektrum yang utama terletak didalam bandpass dari pengukuran peralatan penerima yang digunakan.
Pancaran narrow band yang dimaksud yaitu bandwidth pancarannya 3dB lebih sempit dari pengukuran bandwidth penerima gangguan.
• Pancaran broad band yaitu suatu pancaran yang mempunyai distribusi energi spektrum yang lebih besar dibandingkan dengan bandwidth dari pengukuran penerima yang
digunakan. Spektrum sinyal yang ada dalam sistem elektronik sebagian besar merupakan aspek
yang penting dari kemampuan suatu sistem, bukan hanya untuk mendapatkan batas yang berkaitan dengan pengaturan pancaran, tetapi juga berfungsi dalam kesesuaian keharmonisan
Universitas Sumatera Utara
dari sistem elektronik. Kuantitas yang harus diperhatikan dalam kesesuaian elektromagnetik adalah :
• Pancaran konduksi, berupa tegangan atau arus. • Pancaran radiasi, berupa medan listrik dan medan magnet.
Spektrum elektromagnetik dapat digolongkan seperti dalam Tabel 2.1 Tabel 2.1. Spektrum Elektromagnetik
URAIAN FREKUENSI
PANJANG GELOMBANG High Frequency HF
3 – 30 MHz 100 – 10 m
Very High Fequency VHF 50 – 100 MHz
6 – 3 m Ultra High Fequency UHF
400 – 1000 MHz 75 – 30 m
Microwave 3.10
9
-10
11
Hz 10 cm – 3 mm
Millimetre Wave 10
11
-10
12
Hz 3 mm – 0,3 mm
Infrared 10
12
6.10
14
Hz 0,3 mm –
0,5 μm Light
6.10
14
- 8.10
14
Hz 0,5 μm - 0,4 μm
Ultra-Violet 8.10
14
- 10
17
Hz 0,4 μm – 10
-9
m X-Rays
10
17
- 10
19
Hz 10
-9
m - 10
-3
m Gamma Rays
10
19
Hz 10
-3
m
Gelombang elektromagnetik dapat berjalan dalam ruang hampa. Gelombang elektromagnetik menghasilkan komponen listrik dan magnet. Gelombang elektromagnetik
memindahkan energinya melalui ruang hampa dan juga melalui medium material. Perbedaan material menyebabkan jumlah perbedaan yang disebabkan untuk penyerapan absorbsi dan
proses pemantulan. Sifat alami dari gelombang elektromagnetik yang berjalan, yaitu kecepatan dari gelombang elektromagnet tergantung dari material yang dilalui gelombang tersebut.
Menurut frekuensi propagasi gelombang elektromagnetik dibedakan menjadi : • Propagasi frekuensi tinggi high frequency HF
• Propagasi frekuensi sangat tinggi very high frequency VHF dan frekuensi ultra tinggi
ultra high frequency UHF • Propagasi gelombang mikro dan gelombang millimeter.
Universitas Sumatera Utara
Propagasi gelombang elektromagnetik frekuensi radio melalui 3 metode yaitu radiasi, konduksi dan induksi. Metode tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Medan Elektromagnetik Radiasi Pancaran radiasi memancarkan energi elektromagnetik dari peralatan dan propagasi
melalui ruangan atau suatu medium. Radiasi elektromagnetik yang biasa ada dalam lingkungan kita adalah pemancar radio dan televisi. Pemancar akan memancarkan
sinyal radiasi kearah alat penerima dan alat penerima akan menerima sinyal tersebut dan bereaksi terhadap sinyal yang diterima
2. Medan Elektromagnetik Konduksi Propagasi energi elektromagnetik frekuensi radio melalui konduksi terjadi sebagai hasil
hubungan fisik antara peralatan yang berdekatan. Hubungan tidak diperlukan langsung, dapat melalui saluran perantara. Konduksi tidak disengaja dan tidak diinginkan melalui
saluran perantara terkadang terhubung sebagai loop atau ground loop. 3. Medan Elektromagnetik Induksi
Proses induksi terjadi bila dua rangkaian induktif membentuk gandengan induktif sehingga terbentuk medan magnet. Bentuk gangguan pada umumnya terjadi bila sinyal
dari bermacam – macam peralatan paralel jalurnya satu dengan yang lain dalam lingkungan yang biasa, seperti didalam listrik atau didalam saluran masuk listrik.
Induksi dapat juga terjadi dalam kabel multi konduktor yang multipair, jika pasangan tidak cukup terisolasi satu dengan yang lain. Pasangan kabel yang membelit tidak
terbungkus dapat untuk mentransfer energi elektromagnetik dengan cara induksi, jika tidak ada perlindungan dalam instalasi kabel.
Lingkungan elektromagnetik yaitu komposisi dari energi radiasi dan energi konduksi yang dihasilkan suatu produk listrik, elektronik dan elektromekanik. Dapat berupa distribusi
daya dan distribusi waktu dengan jangkauan variasi frekuensi dari level pancaran elektromagnetik radiasi atau konduksi yang ditemui dalam suatu lingkungan operasional yang
direncanakan. Lingkungan elektromagnetik dapat berupa gangguan elektromagnetik, pulsa elektromagnetik, radiasi elektromagnetik dari material yang mudah meledak, dan fenomena
alam yang diakibatkan oleh kilat. Lingkungan elektromagnetik dapat dipandang dalam segi distribusi ruang dan distribusi
temporal dari kuat medan listrik vm, pemancaran irradiance cahaya wattm dan kepadatan energi joulem. Penaksiran suatu lingkungan diperlukan untuk mengidentifikasi
Universitas Sumatera Utara
secara luas peralatan – peralatan yang peka terhadap gangguan elektromagnetik atau peralatan peralatan yang merupakan sumber gangguan elektromagnetik.
II.3 KESESUAIAN ELEKTROMAGNETIK
