Umum Jenis Media Saluran Transrnisi

Lemuel Artios L. Tobing : Analisis Karakteristik Saluran Transmisi Mikrostrip, 2010.

BAB II SALURAN TRANSMISI

2.1 Umum

Penyampaian informasi dari suatu sumber informasi kepada penerima informasi dapat terlaksana bila ada suatu sistem atau media penyampai di antara keduanya. Jika jarak antara sumber informasi dengan penerima informasi dekat, maka sistem transmisi yang dipakai cukup melalui media udara. Namun bila jarak keduanya jauh dan sangat jauh, maka dibutuhkan suatu sistem transmisi yang lebih kompleks. Sistem transmisi itu dapat terdiri atas satu atau lebih media transmisi. Media yang digunakan dalam sistem ini dapat berupa media fisik kabel maupun non fisik nirkabel. Media transmisi fisik merupakan media transmisi yang mempunyai bentuk fisik. Media fisik ini umumnya menggunakan kabel, bumbung gelombang atau serat optik, sedangkan media non fisik berupa udara atau ruang bebas free space. Saluran transmisi merupakan suatu komponen yang sangat penting dalam sistem transmisi baik sistem kabel maupun nirkabel. Pada sistem transmisi nirkabel, saluran transmisi digunakan untuk menghubungkan pemancar dengan antena pemancar dan penerima dengan antena penerima. Walaupun gelombang yang merambat pada saluran transmisi berupa medan listrik dan medan magnet yang terdapat di antara kedua penghantarnya, tetapi dapat dimodelkan sebagai suatu rangkaian listrik yang memiliki tegangan dan arus Lemuel Artios L. Tobing : Analisis Karakteristik Saluran Transmisi Mikrostrip, 2010. sehingga dapat dianalisis, dimana yang membedakan analisis pada saluran transmisi dengan rangkaian listrika adalah ukuran dan karakteristik listrik saluran transmisi.

2.2 Jenis Media Saluran Transrnisi

Walaupun secara umum media saluran transmisi yang digunakan pada frekuensi tinggi maupun gelombang mikro microwaves dapat berupa sepasang penghantar atau sebuah penghantar berongga, namun dalam aplikasinya dapat kita bedakan dalam 4 kategori. yakni : a. Saluran transmisi dua kawat sejajar two-wire transmission line, b. Saluran transmisi koaksial coaxial transmission line, c. Bumbung gelombang waveguides, d. Microstrip dan stripline. Saluran transmisi two-wire hanya cocok dipakai pada daerah frekuensi terendah dari spektrum frekuensi radio sebab pada frekuensi yang lebih tinggi saluran transmisi jenis ini memiliki redaman yang sangat besar. Untuk memperbaiki keterbatasan saluran two-wire ini maka pada frekuensi yang lebih tinggi, penggunaan sepasang penghantar sejajar digantikan oleh sepasang penghantar yang disusun dalam satu sumbu yang sama, disebut coaxial. Dengan saluran ini redaman yang dialami medan elektromagnetik dapat dikurangi. Pada daerah frekuensi yang lebih tinggi lagi gelombang mikro, saluran coasxial tidak cocok dipakai karena gelombang elektromagnetik merambat dalasm bentuk radiasi menembus bahan dielektrik saluran sehingga redamannya semakin besar. Untuk itu, digunakan suatu saluran berupa penghantar berongga yang disebut bumbung Lemuel Artios L. Tobing : Analisis Karakteristik Saluran Transmisi Mikrostrip, 2010. gelombang. Sedangkan untuk menghubungkan jarak yang dekat, pada frekuensi ini biasanya digunakan saluran transmisi yang disebut stripline dan microstrip. Berdasarkan konstruksi fisik, saluran transmisi dapat dibedakan menjadi: a. Two-wire line Twin Lead Merupakan saluran dua kawat yang terdiri dari sepasang penghantar sejajar yang dipisahkan oleh bahan dielektrik jenis polyethylene. Saluran ini biasanya mempunyai impedansi karakteristik 300 Ω sampai 600 Ω dan banyak dipakai untuk neghubungkan penerima pesawat televisi dengan antena penerima pada daerah Very High Frequency VHF. Struktur fisiknya dapat dilihat pada gambar 2.1. Garis putus-putus pada gambar tersebut menunjukkan medan magnet yang timbul di sekeliling induktor, sedangkan garis yang tidak putus- putus menunjukkan medan listrik. Low Loss Dielectric D d Gambar 2.1 Two Wire Line b. Coaxial Line Merupakan salurtan tidak seimbang unbalanced line, dimana salah satu kawat penghantarnya digunakan sebagai pelilndung bagi kawat penghantar yang lain dalam satu sumbu yang sama. Kedua kawat penghantarnya dipisahkan oleh bahan dielektrik polyethelyne atau teflon. Saluran transmisi ini paling banyak digunakan untuk mengirimkan energi dengan frekuensi radio RF, baik dalam sistem pemancar maupun penerima. Impedansi karakteristiknya beragam, Lemuel Artios L. Tobing : Analisis Karakteristik Saluran Transmisi Mikrostrip, 2010. mulai dari 50 Ω sampai 75 Ω. Struktur fisik dan pola medannya dapat dilihat pada gambar 2.2 dimana garis putus-putus menunjukkan medan magnet, sedangkan garis yang tidak putus-putus menunjukkan medan listrik. Copper Braid Outer Conductor Inner Insulator Polyethelyne Inner Conductor Outer Insulator Flexible Coaxial Line Rigid Coaxial Line Dielectric Rigid Outer Conductor Inner Conductor D d Gambar 2.2 Kabel Coaxial c. Balanced Shielded Line Merupakan perpaduan dari saluran two=wire line dan coaxial, dimana kedua kawat penghantarnya saling sejajar, namun untuk mengurangi rugi-rugi radiasi digunakan pelindung shielded dari jalinan serat logam seperti pada saluran coaxial. Kabel ini mempunyai karakteristik yang lebih baik dibandingkan kabel two-wire. Konstruksi dan pola medan-nya diperlihatkan pada gambar 2.3. Shielded Pair Two Wire Dielectric Braided Shield Rubber Cover h D d Gambar 2.3 Konstruksi dan Pola Medan Shielded Pair Lemuel Artios L. Tobing : Analisis Karakteristik Saluran Transmisi Mikrostrip, 2010. d. Microstrip dan Stripline Merupakan saluran transmisi yang bentuk fisiknya berupa kabel yang bersifat kaku. Saluran transmisi jenis ini biasanya digunakan untuk bekerja pada daerah frekuensi gelombang mikro orde GHz dan digunakan untuk menghubungkan piranti elektronik yang berjarak dekat. Saluran microstrip biasanya dibuat dalam bentuk Printed Cabling Board PCB dengan bahan khusus yang mempunyai rugi-rugi rendah pada frekuensi gelombang mikro. Bentuk fisiknya dan pola medannya dapat dilihat pada gambar 2.4. Stripline Microstrip Dielectric material Inner Conductor Ground Plane Dielectric material Second Conductor W W h h Gambar 2.4a Bentuk Fisik Stripline dan Microstrip H E H E H = medan magnet; E = medan listrik Gambar 2.4b Pola Medan pada Stripline dan Microstrip e. Bumbung Gelombang Waveguides Merupakan saluran transmisi yang berbentuk konduktor berongga, akan tetapi masih bisa dikategorikan sebagai saluran transmisi, karena masih Lemuel Artios L. Tobing : Analisis Karakteristik Saluran Transmisi Mikrostrip, 2010.