PembahasanWeek 4 DistribusiArus danTegangan ... · Nilai mutlak (nilai maksimum ... Mudrik...

of 21/21
Pembahasan Week 4 Distribusi Arus dan Tegangan pada Saluran Transmisi Slotted Line Daya Transmisi
  • date post

    27-Apr-2019
  • Category

    Documents

  • view

    226
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of PembahasanWeek 4 DistribusiArus danTegangan ... · Nilai mutlak (nilai maksimum ... Mudrik...

Pembahasan Week4

Distribusi Arus dan Tegangan pada Saluran Transmisi

SlottedLine

Daya Transmisi

Secara umum di sepanjang saluran transmisi terdapat:gelombang datang dan gelombang pantul (refleksi)gelombang datang dan gelombang pantul (refleksi)

Yangfungsi tegangan dan arusnya:

( ) ( ) ( ) ( )zljzle

zljzle eeIZreeIZzV

+= 21

21)(

( ) ( ) ( ) ( )zljzle

zljzle eeIreeIzI

= 21

21)(

z=0:awal saluran transmisi

z = l : akhir saluran transmisiz l :akhir saluran transmisi

l :panjang saluran transmisi

r :refleksi pada beban di posisi z=l

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 2

beban

zz=lz=0

zd=0d=l

d

Definisikan sebuah sumbu baru d yang bermula di akhir saluran transmisiDefinisikan sebuah sumbu baru dyangbermula di akhir saluran transmisi,Maka d=l z

( ) ( ) ( ) ( )zljzlzljzl IZIZV 11)( ( ) ( ) ( ) ( )zljzlezljzl

e eeIZreeIZzV +=

22)(

djddjd eeIZreeIZdV += 11)( ee eeIZreeIZdV += 22)(

( )djddjde eereeIZdV 22121)( += ( )e2)(

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 3

Dengan

djd eerd 22)( = Faktor refleksi pada posisi ddari beban

Distribusi tegangan dan arus sepanjang saluran transmisi pada jarak dDistribusi tegangan dan arus sepanjang saluran transmisi,pada jarak ddari beban:

( )1 ( ))(121)( deeIZdV djde +=

( ))(11)( dIdI djd ( ))(12

)( deeIdI djde =

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 4

StandingWavePattern:Nilai mutlak (nilai maksimum)tegangan dan arus sepanjang( ) g g p j gsaluran transmisi.Nilai ini tak akan dilampaui.

1 ( ))(121)( deeIZdV djde +=

1 ( ))(121)( deIZdV de +=

Kitabahas:saluran transmisi lossless

( ))(11)( dIZdV += ( ))(12

)( dIZdV e +

dengan djerd 2)( =

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 5

Karena tegangan di atas merupakan hasil kalidua bilangan komplex,Kitalihat satu persatu.

Jika refleksi pada beban bisa ditulis rjerr =

( )rdjdj ererd == 22)(

Maka faktor refleksi pada jarak ddari beban menjadi

rj

Ljerd 2)( =rjerr =

djerd 2)( = 22222 LLLjerd )( =2

2222 === LLL

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 6

Pola tegangan menjadi maksimum, jika riil dan positif,

( ) 2212 ddj r ( )rIZdV + 11)(( ) 221 nde rj r == ( )rIZdV e += 12)(Pola tegangan menjadi maksimum, jika riil dan negatif,

1( ) ( ) 12212 +== nde rdj r ( )rIZdV e = 121)(

Openpadabeban r =1titik tegangan

Menuju ke generator titik tegangan

maksimum

short pada

g

Menuju ke generator

short padabeban r = -1titik teganganminimum

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 7

-beban terbuka (open) : r = 1

Tegangan maksimum IZdV )(Tegangan maksimum

Tegangan minimum

eIZdV =max)(

0)(min

=dV

open

MatlabRefleksi_standing2(1000,50)( , )

zd

/43/4

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 8

-beban hubungan singkat (short) : r = 1

Seperti pada open nilainilai maksimum dan minimumSeperti pada open, nilai nilai maksimum dan minimum

Tegangan maksimum eIZdV =max)(

Tegangan minimum 0)(min

=dVshort

MatlabRefleksi_standing2(0,50)( , )

zd

/43/4

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 9

Salurantransmisiyangtakmengandungkerugian(lossless),makaimpedansigelombangsalurantransmisiinimenjadiriil(Zriil).

Maka

ZZZZr

L

L

+

=MatlabRefleksi_standing2(50,50)

Dengan impedansi beban

( )jXZRjXZRjXZRZZ +++

LLL jXRZ +=

( )( )LL

LL

LL

LL

LL

LL

L

L

jXZRjXZR

jXZRjXZR

jXZRjXZR

ZZZZr

++

+++

=+++

=+

=

( ) ( ) ( ) 2222222

22

222 22

LL

L

LL

LL

LL

LLL

XZRZX

jXZRZXR

XZRZXjZXR

r++

++++

=++++

=

Jika beban induktif: XL >0,maka rjuga induktif

Jika beban kapasitif: XL

2

13

4

5

1: Matching2 d 3 B b i d ktif2 dan 3: Beban induktif4 dan 5: Beban kapasitif

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 11

2

02 1max,1max, rr dd == MatlabRefleksi_standing2(50+j50,50)

zzd

dmin ,1 dmax,1Pola gelombang tegangan berdiri pada beban induktif

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 12

21min,rd +=

2MatlabRefleksi_standing2(50-j50,50)

zdd

P l l b t b di i d b b k itifdmax dmin

Pola gelombang tegangan berdiri pada beban kapasitif

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 13

Selain faktor refleksi, dipergunakan juga VSWR voltage standing wave ratio,sebagai perbandingan tegangan maksimal dengan tegangan minimal

rr

VVVSWR

+==

11max

rV 1min

Pada saat matching | r | = 0, VSWR =1

Pada saat open/short | r | = 1, VSWR tak terhingga

11

+

=VSWRVSWRr

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 14

Contoh:

Hitunglah faktor refleksi di akhir dan di awal saluran transmisiHitunglah faktor refleksi di akhir dan di awal saluran transmisi

( )( ) 4000500407040304030504020 jjjjjZZ L + ( )( )6500650040704070504020 22

jjjjj

jj

ZZr

L

L =+

=

=+

=+

=

ojejr 125,9762,06154,00769,0 ==

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 15

4125,972 62,0)2( === eeerdojd)(

-4= -1 - j2,6

oo jj eeed 969,1481125,9762,0)2( ==

209,0092,02281,0)2( 094,246 jedo

+===

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 16

Contoh:Pengukurandenganslottedline

Voltmeter

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 17

Daripengukurandidapatkannilaiteganganmaksimum0,75Vpadaposisi4,3mm,dannilaiteganganminimum0,61Vpadaposisi10,7mm.T t k l h i d i b b jik l t i i di kTentukanlahimpedansibeban,jikasalurantransmisiyangdipergunakanmemilikiimpedansi50ohm.Frekuensikerja2,1GHz.

Solusi:Solusi:

Dariperbandingan nilai maksimum minimum:

2295,161,075,0

==VSWR

1029012295,11 === VSWRrNilai mutlak faktor refleksi 1029,012295,11 ++VSWRrNilai mutlak faktor refleksi

Karena maksimum lebih dekat maka beban induktif,dengan

1max,1max, 22dd rr ==

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 18

Konstanta phasa bisa dihitung dengan

( )1

1max,1min,1max,1min, 2454,04,6222

=

=

== mmmmdd

dd

or d 9375,1201108,22454,03,422 1max, ====

Maka

or jjj eerZZ 94,1201029011 ++

Dengan

or

r

jjLL

Lj

ee

erer

ZZZZZZ

er94,1201029,01

1029,015011

+=

+=

+=

94120 oj

91,731,441029,011029,0150

94,120

94,120

jeeZ o

o

j

j

L +=

+= ohm

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 19

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 20

MudrikAlaydrus,Univ.MercuBuana,2008 Presentasi4 21