JUDUL PAPER MAKSIMUM 10 KATA DAN HARUS DITULIS DENGAN TIMES NEW ROMAN 14, BOLD DAN CENTERED

Rectanguler Waveguide Pada Saluran Transmisi Devi Amalia Arini1, Yoga Tomy Nyoto Harianto2.Jaringan Telekomunikasi Digital,Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang Deviamalia159@gmail.comYogaisnyoo@gmail.com

Abstrak Salah satu jenis saluran transmisi yang sangat cocok digunakan untuk Gelombang mikro adalah Waveguide. Hal tersebut dikarenakan Waveguide merupakan saluran tunggal yang berfungsi untuk menghantarkan gelombang elektromagnetik (microwave) dengan frekuensi 300 MHz 300 GHz. Adapun dalam jenis Waveguide terbagi menjadi beberapa macam; circular waveguide,rectangular waveguides , dielectric slab waveguisdes, fiber optic waveguide. Namun pada umumnya rectanguler waveguide digunakan untuk aplikasi gelombang mikro. Rectanguler Waveguide memiliki beberapa parameter atau karakteristiknya; yaitu yaitu frekuensi cut-off, impedansi karakteristik, serta aplikasinya. Kata kunci : Saluran Transmisi, Waveguide, Rectangular Waveguide, Antena Horn Persegi.

1. Pendahuluan

Penyampaian informasi dari suatu sumber informasi kepada penerima informasi dapat terlaksana bila ada suatu sistem atau media penyampaian di antara keduanya. Dimana umumnya media penyampaian dari informasi berupa media transmisi fisik (kabel) atau non fisik (tanpa kabel) . Media transmisi fisik merupakan media transmisi yang mempunyai bentuk fisik. Umumnya menggunakan kabel, bumbung gelombang (waveguide) atau serat optik, sedangkan media non fisik berupa udara atau ruang bebas (free space).

Namun 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, yaitu:

a. Saluran transmisi dua kawat sejajar (two-wire transmission line)

b. Saluran transmisi koaksial (coaxial transmission line)

c. Microstrip dan Stripline

d. Bumbung gelombang (waveguides)Pada Saluran Transmisi dua kawat sejajar, 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.

Pada saluran transmisi coaxial Saluran transmisi ini paling banyak digunakan untuk mengirimkan energi dengan frekuensi radio (RF), baik dalam sistem pemancar maupun penerima. Impedansi karakteristiknya beragam, mulai dari 50 sampai 75 .

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 adalah pada saluran mikrostrip.

Bumbung gelombang (waveguides) merupakan saluran tunggal yang berfungsi untuk menghantarkan gelombang elektromagnetik (microwave) dengan frekuensi 300 MHz 300 GHz.

Oleh karena itu, waveguide sangat cocok digunakan untuk Gelombang mikro.

2. Waveguide Dari Jurnal USU (Universitas Sumatera Utara) pada Bab 2, Waveguide; Bumbung gelombang (waveguides) merupakan saluran tunggal yang berfungsi untuk menghantarkan gelombang elektromagnetik (microwave) dengan frekuensi 300 MHz 300 GHz. Dalam kenyataannya, waveguide merupakan media transmisi yang berfungsi memandu gelombang pada arah tertentu. Pada frekuensi yang sangat tinggi, diatas 1 GHz, saluran transmisi tidak efektif lagi sebagai media transmisi gelombang elektromagnetik, karena pada frekuensi tersebut efek radiasi dari redaman saluran sudah terlalu besar.

Dari Jurnal USU (Universitas Sumatera Utara) pada Bab 2; Impedansi karakteristik dan mode perambatan gelombang pada saluran jenis ini berbeda dengan jenis sebelumnya. Aplikasi waveguide adalah serat optik. Walaupun kondisinya berbentuk kabel, namun serat optik merupakan saluran transmisi dalam hal ini, bumbung berpenampang lingkaran (circular waveguide). Aplikasi yang lainnya yaitu sebagai pengumpan (feeder) pada antena parabola. Adapun untuk jenisnya Waveguide terbgai menjadi 4 jenis ,yaitu :

Gambar 2.1 : Jenis Waveguide Keterangan:

Gambar (a) : rectangular waveguides, biasanya digunakan untuk aplikasi gelombang mikro.

Gambar (b) : circular waveguides , mempunyai capability yang lebih tinggi dari rectangular waveguide.Gambar (c) : dielectric slab waveguisdes mempunyai loss yang lebih kecil daripada metallic waveguide atau pada nomor 1 dan 2 pada saat frekuensi tinggi.

Gambar (d) : fiber optic waveguide , memiliki loss yang kecil dan bandwith yang luar biasa keuntungannya daripada metallic waveguide.

3. Rectangular Waveguide Waveguide persegi adalah bumbung gelombang dengan penampang persegi dan model ini sering digunakan dalam praktik. Hal ini disebabkan karena perencanaan, analisa serta pembuatannya relatif mudah. Dalam analisanya, waveguide persegi memberikan hasil yang sederhana, dengan menggunakan koordinat siku-siku (kartesian).

Gambar 3.1. Penampang Rectangular Waveguide

3.1. Sistem koordinat untuk waveguide

Waveguide merupakan konduktor logam (biasanya terbuat dari brass atau aluminium) yang berongga didalamnya, yang pada umumnya mempunyai penampang berbentuk persegi (rectangular waveguide) atau lingkaran (circular waveguide). Saluran ini digunakan sebagai pemandu gelombang dari suatu sub sistem ke sub sistem yang lain. Pada umumnya di dalam waveguide berisi udara, yang mempunyai karakteristik mendekati ruang bebas. Sehingga pada waveguide persegi medan listrik E harus ada dalam waveguide pada saat yang bersamaan harus nol di permukaan dinding waveguide dan tegak lurus. Sedangkan medan H juga harus sejajar di setiap permukaan dinding waveguide.

Pada rectangular waveguide, terdapat persamaan dimension a x b, di mana dimensi a untuk menentukan range frekuensi yang dominan, orde yang paling rendah, dan mode perambatannya . Sementara itu, dimensi b, Semakin kecil b, maka atWaveguide menyuplai TE (transverse electric) dan TM (transverse magnetic) modes . TE dan TM memiliki peremabatan tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Mode order mengacu pada configurasi dari subskrib TE dan TM mode. m subskript mengacu pada gelombang arah x atau angka pertama dan n subskript mengacu pada gelombang pada arah y. m dan n digunakan untuk menentukan frekuensi cutoff. Dengan rumus :

Untuk bumbung gelombang konvensional yang dipenuhi udara, dimana a=2b, order mode terkecil adalah TE10 dengan frekuensi cutoff fc10 = c/2a.

Gambar 3.1.1. Tabel Standar pada Rectangular Waveguide3.2. Impedansi Waveguide

Impedansi waveguide merupakan rasio dari transverse electric field (TE) dengan transverse magnetic field (TM) untuk sebuah mode perambatan pada frekuensi tertentu. Atau disebut juga transverse wave impedance .Untuk mode TE tertentu, waveguide impedance dinyatakan dengan persamaan :

Dimana adalah impedansi intrinsik media perambatan. Di udara, = = 120 .

Untuk mode TM tertentu, waveguide impedance dinyatakan dengan persamaan :

Gambar 3.3.1. Grafik Waveguide impedance of the TE11 and TM11 modes versus frequency for WR90.

4. Aplikasi Rectangular Waveguide Di kutip dari Paramita, Rizqi. 2008. Desain dan Implementasi Antena Horn Piramidaluntuk Link Line Of Sight Wireless LAN 2,4 GHz. Surabaya : PoliteknikNegeri Elektronika Surabaya Institut Teknologi SepuluhNovember. Salah satu yang sering digunakan untuk Rectangular Waveguide adalah Antena Horn Rectangular.Berdasarkan bentuk luasannya, antenna horn diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu antenna horn persegi (rectangular horn antenna) dan antenna horn kerucut (conical horn antenna).

Gambar 4.1. : Jenis Antena Horn4.1. Penggunaan Antena Horn Antenna horn digunakan secara luas, diantaranya sebagai elemen penerima untuk radio astronomi, tracking satelit, serta sebagai pecatu pada reflector antenna parabola. Jenis antenna horn yang sering dipakai dalam praktek adalah antenna horn piramida, karena itu dalam makalah ini akan dijelaskan karakteristik dari antenna horn, khususnya mengenai polaradiasi, factor penguatan dan keterarahannya. Horn dapat dianggap sebagai bumbung (pandu) gelombang yang dibentangkan sehingga gelombang-gelombang di dalam pandu tersebut menyebar menurut suatu orde tertentu dan akan menghasilkan suatu distribusi medan melalui mulut horn sehingga dapat dianggap sebagai sumber radiasi yang menghasilkan distribusi medan melalui suatu luasan tangkap. Amplitude dan fase medan pada bidang mulut horn tergantung pada jenis dan mode gelombang catu yang masuk ke horn melalui pandu gelombang dan tergantung pada sifat-sifat horn.4.2. Antena Horn Persegi

Ada tiga macam Antena Horn persegi seperti ditunjukan. Antena horn ini dicantumkan melalui pandu gelombang yang diinginkan melebar. Untuk pandu gelombang dengan mode dominan, bidang E berada dibagian vertical sedangkan bidang H, berada dibagian horizontal. Antena Horn yang mengalami pelebaran pada bidang yang lebar serta bidang sempit tidak mengalami perubaahn dinamakan antenna horn sektoral bidang-bidang H. Dan sebaliknya, jika antara horn ini mengalami pelebaran pada bidang yang sempit dinamakan sebagai antenna horn sector bidang-E. Jika kedua bidang antenna mengalami pelebaran maka disebut sebagai antenna horn piramida.

Gambar 4.2. Antena Horn Persegi 5. Kesimpulan a. Waveguide menyuplai propagation (perambatan) melalui TE (transverse electric) dan TM (transverse magnetic) mode. TE mode merupakan electric yang tegak lurus dengan arah rambat, sedangkan TM mode merupakan magnetic yang tegak lurus dengan arah rambat. b. Frekuensi cut-off pada saluran transmisi rectangular waveguide akan mengalami kenaikan seiring dengan dimensi penampang retangular waveguide yang semakin mengecil.

c. Aplikasi untuk waveguide adalah Antena Horn, yaitu Antena Horn Persegi, Antena horn ini dicantumkan melalui pandu gelombang yang diinginkan melebar. Untuk pandu gelombang dengan mode dominan, bidang E berada dibagian vertical sedangkan bidang H, berada dibagian horizontal.6. DAFTAR PUSTAKAParamita, Rizqi. 2008. Desain dan Implementasi Antena Horn Piramidaluntuk Link Line Of Sight Wireless LAN 2,4 GHz. Surabaya : PoliteknikNegeri Elektronika Surabaya Institut Teknologi SepuluhNovember

Jurnal USU (Universitas Sumatera Utara) pada Bab 2, Waveguide. Hund,Edgar.Microwave Communication, Components and Circuit. 1989.Singapore. EMBED PowerPoint.Slide.8

_1496116000.pptFundamentals of Electromagnetics With Engineering Applications by Stuart M. Wentworth Copyright 2005 by John Wiley & Sons. All rights reserved.