PERSAMAAN GELOMBANG

Salah satu konsekuensi penting dari persamaan Maxwell adalah persamaan propagasi gelombang

elektromagnetik dalam medium linier.

Untuk medan magnet E

Kedua persamaan gelombang (1) dan (2) merupakan persamaan gelombang yang dibangun medan

elektromagnetik dalam medium linier dan homogen dimana rapat muatannya nol tanpa memperdulikan

apakah mediumnya konduktor atau bukan konduktor.

PANDU GELOMBANG

Pandu gelombang adalah alat untuk memandu gelombang atau mengarahkan penjalaran gelombang

pada arah dan pola tertentu. Gelombang electromagnet umum yang tak terpolarisasi bidang, dapat

diarahakan penjalarannya ke arah tertentu melalui rongga pandu gelombang (wave guide). Bentuk

rongga pandu gelombang yang umum digunakan adalah segi empat panjang dan silinder dengan

bahan dari konduktor.

1. Pandu Gelombang Segi Empat

Pandu gelombang berbentuk segi empat panjang, dengan lebar, tinggi dan panjang tertentu.

Gelombang menjalar di dalam rongga arah sumbu panjang seperti aliran caiaran dalam pipa.

Gelombang yang dapat menjalar adalah hanya yang mempunyai pola tertentu saja, dimana ini

dikaitkan dengan panjang gelombang dan ukuran geometri pandu gelombang. Untuk menyajikan

bentuk gelombang dalam pandu gelombang ini, digunakan koordinat Kartesian.

Pola umum dari gelombang dinyatakan dengan TE atau TM. Pada pola TE (Transverse

Electric Mode), medan listrik E yang menjalar tidak mempunyai komponen ke z, jadi hanya

komponen ke x dan y (transversalnya), sedang medan magnetnya mempunyai komponen ke x, y

dan z. Pada pola TM (Transverse magnetic Mode), medan magenetnya tidak mempunyai

komponen ke z, jadi hanya komponen transversalnya saja, sedang medan listriknya mempunyai

semua komponen ke x, y dan z. Ditinjau gelombang mikro pola TE yang menjalar pada pandu

gelombang segi 4 panjang dengan sumbu panjang arah z. Gelombang TE tidak mempunyai

komponen ke arah z, pada penjalarannya ke z dapat dituliskan secara umum:

a. Syarat Batas

Agar gelombang dapat mejalar di dalam pandu gelombang sejauh-jauhnya, serapan

gelombang oleh dinding harus sesedikit mungkin. Bahan pandu gelombang harus bersifat

konduktor yang baik, sehingga gelombang dapat terpantul-pantul oleh dinding secara

sempurna. Agar tidak terjadi serapan pada dindingnya,

komponen medan E // dinding (tangensial) = 0. Jadi syarat batasnya dapat diyatakan,

di x = 0 dan x = a komponen Ey = 0

dan di y = 0 dan y = b komponen Ex = 0

b. Pandu Gelombang Segi 4 Tertutup (Rongga, Cavity)

Apabila pada pandu Gelombang segi 4 pada ujung yang terbuka diberikan tutup, disebut

pandu gelombang tertutup. Apabila dimasukkan gelombang, akan terjadi pantulan

gelombang ditempat tutup. Gelombang pantul ini akan berinterferensi dengan gelombang

datang.

2. Pandu Gelombang Silinder

Pandu gelombang ini berbentuk silinder panjang dengan salah satu ujungnya terbuka. Gelombang

mikro menjalar kearah ujung yang terbuka. Untuk pembahasan penjalaran gelombang mikro

dalam pandu silinder ini, digunakan sistem koordinat silinder.

Dalam koordinat silinder, untuk komponen medan magnet :

Dalam koordinat silinder, bentuk divergensinya adalah