Teori Saluran Transmisi...

17
Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 – Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin – Erfansyah Ali 1

Transcript of Teori Saluran Transmisi...

Page 1: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Teori Saluran Transmisi (2)TTG4D3 – Rekayasa Gelombang Mikro

Oleh

Budi Syihabuddin – Erfansyah Ali

1

Page 2: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Outline

• Impedansi Saluran Transmisi

• Macam Saluran Transmisi

2

Page 3: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Impedansi Saluran Transmisi (1)

3

coshI

1

coshI

1

dengan Kalikan

sinhcosh

sinhcosh

R

R

0

0

d

d

γdZ

VγdI

γdZIγdV

I

VZ

RR

RR

d

dd

γdZZ

γdZZZZ

R

Rd

tanh

tanh

0

00

Didapat :

Merupakan impedansi saluran sejauh d dari beban !

RZ

Panjang Saluran = l

;0Z

d

dZinZ

Page 4: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Impedansi Saluran Transmisi (2)

4

γdZZ

γdZZZZ

R

Rd

tanh

tanh

0

00

Jika d = l maka :

γlZZ

γlZZZZZ

R

Rinld

tanh

tanh

0

00

Adalah Impedansi Input Saluran Transmisi !

RZ

Panjang Saluran = l

;0Z

d

dZinZ

Page 5: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Saluran Transmisi dengan beban ZR = Z0

5

S

Sdin

I

VZZZ 0

Berlaku :

Pada Saluran denganbeban ZR = Z0, Impedansi ditiap titikdisaluran besarnyasama dengan Z0. Saluran yang sepertiini disebut saluranMatch (sepadan)

x

Sx

SSSx

eVV

xxVxZIxVV

.

sinhcoshsinhcosh 0

Persamaan Tegangan :

Persamaan Arus :

x

Sx

SS

Sx

eII

xxIxZ

VxII

.

sinhcoshsinhcosh0

0ZZR

Panjang Saluran = l

;0Z

X

dZinZ

SV

SI

Page 6: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Saluran Transmisi Dengan Panjang Tak Hingga

6

Saluran yang mempunyai panjang takhingga mempunyai sifatSama dengan saluran panjang terbatasyang diberi beban sepadan(ZR=Z0). Sehingga berlaku :

x

Sx

SSSx

eVV

xxVxZIxVV

.

sinhcoshsinh.cosh 0Persamaan Tegangan :

Persamaan Arus :

x

Sx

SS

Sx

eII

xxIxZ

VxII

.

sinhcoshsinhcosh0

;0Z ;0Z 0ZZR

l terbatasl

Page 7: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Saluran Transmisi Yang diberi beban open circuit dan diberi beban short circuit

7

γlZZ

γlZZZZ

R

Rin

tanh

tanh

0

00

l

ZZZZ

γlZZZZ

OCinR

oSCinR

tanhmaka ,Jika

tanhmaka ,0Jika

0

OC

SC

CSC

Z

Zl

xZZZ

tanh

00

Untuk mencari Z0 dan saluran dapat dilakukan dengan cara :• Mencari Zin saluran ketika diberi beban short circuit• Mencari Zin saluran ketika diberi beban open circuit • Mencari Zo dan menggunakan persamaan

;0Z ;0Z0RZRZ

?inZ

?inZ

Page 8: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Persamaan Tegangan Dan Arus pada SaluranOpen Circuit dan Short Circuit

8

l

IIdII

dZ

VdII

sRRS

RRd

coshatau cosh

I I maka l, d Jika

sinhcosh

Sd

0

l

VdVV

dZIdVV

sRRS

RRd

coshVatau cosh

V V maka l, d Jika

sinhcosh

Sd

0

0RZ

Panjang Saluran = l

;0Zd ?

0

R

R

I

V

SI

RZ

Panjang Saluran = l

;0Z ?RV

RI

Page 9: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Macam Kondisi Saluran Transmisi

• Saluran tanpa rugi – rugi (Lossless/Lowloss)

• Saluran Tanpa cacat (Distortionless)• Distorsi redaman

• Distorsi phasa / dirtorsi kecepatan phasa

• Saluran Merugi (Lossy)

9

Page 10: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Saluran Lossless/Lowloss

• Pada saluran ini tidak terjadi redaman daya atau redaman amplituda ( ). Agar tercapai maka :

• R’ dan G’ = 0

• Saluran dioperasikan pada frekuensi tinggi dan

• Sehingga pada saluran lossless berlaku :

10

''ph

0'

'

'

'

0

''''

1V

murni resistifbersifat , R

atau

CL

C

L

Y

ZZ

CLCLjj

0

'' RL '' GC

Page 11: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Saluran Tanpa cacat (Distortionless) (1)

• Dua jenis distorsi pada saluran :• Distorsi Redaman. Distorsi ini terjadi apabila nilai redaman merupakan fungsi dari frekuensi

• Distorsi fasa/distorsi kecepatan fasa. Distorsi ini terjadi jika nilai kecepatan fasa bergantung pada nilaifrekuensi

• Supaya saluran terbebas dari distorsi maka :• Konstanta redaman bukan fungsi frekuensi

• Kecepatan fasa bukan fungsi frekuensi

• Untuk memenuhi syarat distortionless :

11

'

'

'

'

C

G

L

R

Page 12: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Saluran Tanpa cacat (Distortionless) (2)

• Konstanta – konstanta pada saluran distortionless :

12

''''

'

'''

'

'

'

'''

'

'''

'

'

'

'''

'

''

'

''''''

dan atau : Maka

atau

CLCLC

GCL

L

R

jC

GCLj

L

RCL

jC

Gj

L

RCL

jC

GCj

L

RLCjGLjR

'

'

'

'

'

''

'

''

''

''

0

''

1

G

R

C

L

jC

GC

jL

RL

CjG

LjRZ

CLVph

Page 13: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Kesimpulan (1)

• Jika saluran dioperasikan pada frekuensi tinggi maka saluran bersifatlossless

• Dengan membuat R’/L’ = G ‘/C’ maka saluran akan bersifatdistortionless

• Jika saluran bersifat lossless maka pasti akan bersifat distortionlessjuga

• Tetapi jika saluran bersifat distortionless belum tentu bersifat lossless

13

Page 14: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Impedansi Input Saluran Lossless

• Pada saluran transmisi lossless berlaku :

• Sehingga berlaku :

14

ljZZ

ljZZZ

ljZZ

ljZZZZ

γlZZ

γlZZZZ

R

R

R

Rin

R

Rin

tan

tan

tanh

tanh

: maka ,0

tanh

tanh

0

00

0

00

0

00

llj

ljlj

ljlj

coscosh

sinsinh

tantanh

RZ in Z: maka /2 l Jika

RZ

Z 2

0in Z: maka /4 l Jika RZ in Z: maka l Jika

RZ

Z 2

0in Z: maka /45 l Jika

RZ in Z: maka /23 l Jika

Page 15: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Kesimpulan (2)

• Pada saluran lossless/lowloss akan berlaku :

15

...0,1,2,3... n dimana 4

λ12n l saluran panjang jika

Z

ZZ

....0,1,2,3,.. n dimana 2

λn. l saluran panjang jika ZZ

R

2

0in

Rin

Page 16: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Referensi

• Transmission Lines & Network, Umesh Sinha

• Microwave Engineering 3rd Edition, David M. Pozar

16

Page 17: Teori Saluran Transmisi (2)febridifanfx.student.telkomuniversity.ac.id/files/2015/10/01b_Teori-Saluran-Transmisi... · Teori Saluran Transmisi (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro

Terima Kasih

17