PERANCANGAN RANGKAIAN MATCHING

PERANCANGAN RANGKAIAN MATCHING

BAB I
PENDAHULUAN

Permasalahan utama dari telekomunikasi adalah fenomena menyampaikan informasi dari satu titik ke titik yang lain. Salah satu cara menyampaikan informasi adalah dengan media saluran transmisi. Agar komunikasi berjalan dengan baik maka informasi yang disampaikan melalui saluran transmisi harus berjalan semaksimal mungkin atau dapat mengirim daya secara maksimal. Oleh karena itu diperlukan adanya penyesuaian antara beban saluran transmisi dengan saluran transmisi tersebut untuk mendapatkan komunikasi yang maksimal.
Dalam saluran transmisi untuk saluran komunikasi, masalah penyesuaian impedansi merupakan permasalahan yang amat penting, agar impedansi antara dua media atau dua rangkaian yang berhubungan dapat berfungsi dengan baik. Dengan dilakukan penyesuaian impedansi, maka pantulan yang terjadi dapat diperkecil sehingga transfer daya dapat berjalan semaksimal mungkin (maximum power transfer), yang secara umum dapat dikatakan bahwa bila diantara dua media yang berbeda impedansinya dipasang rangkaian penyesuai impedansi, maka harga impedansi media satu bila dilihat dari sisi penyesuai impedansi yang dihubungkan dengan media tersebut sama dengan harga conjugate impedansi media yang lain. Penyesuaian impedansi saluran mempunyai kaitan yang erat dengan impedansi karakteristik saluran dan komponen (attenuasi/redaman) yang keduanya ditentukan oleh adanya komponen R, L, C dan G dalam saluran. Pada saluran lossless tidak mengandung komponen α (konstanta redaman). Adanya komponen α ini mempengaruhi analisa penyesuaian impedansi karena itu dalam analisis penyesuaian impedansi dibagi dua bagian :
1. penyesuaian impedansi untuk saluran lossless
2. penyesuaian impedansi untuk saluran lossy

BAB II
PEMBAHASAN

A.Saluran transmisi
Teori saluran transmisi membahas penghantar (baik berupa konduktor ataupun dielektrika tertentu) yang digunakan untuk menghubungkan suatu pembangkit sinyal, disebut juga sumber, dengan sebuah penerima (pemakai), atau disebut juga beban. Karena sinyal elektrik merambat ‚hanya’ dengan kecepatan cahaya, maka sinyal elektrik juga memerlukan suatu waktu tempuh tertentu untuk merambat dari suatu tempat (misalnya dari sumber) ke tempat yang lain (misalnya beban). Jika sinyal elektrik ini berubah secara cepat dengan waktu (berfrekuensi tinggi), waktu tempuh di atas menjadi signifikan. Waktu tempuh (delay) yang terjadi harus diperhatikan, sinyal yang keluar dari suatu saluran transmisi tidaklah sama dengan apa yang dimasukkan pada bagian inputnya. Cara lain untuk memahami hal di atas adalah dengan membandingkan panjang saluran transmisi yang dipergunakan dengan panjang gelombang sinyal yang dikirimkan melalui saluran tersebut.
Dilihat dari sudut rangkaian, suatu saluran transmisi akan mempunyai resistansi dan induktansi seri, yang membentuk impedansi seri dari kawat penghantar, serta konduktansi dan kapasitansi shunt dari dielektrikum yang terdapat diantara penghantar, yang bersama-sama membentuk admitansi shunt dari saluran. Parameter R, L, G, dan C yang ditunjukan pada gambar 1 dikenal sebagai konstanta-konstanta saluran primer, ini adalah resistansi seri R dalam Ohm (Ω), induktansi seri L dalam Henry (H), konduktansi shunt G dalam Siemen (S), dan kapasitansin C dalam Farad (F). Dimana R timbul karena adanya rugi-rugi tembaga, G timbul karena adanya kerugian dielektrik atau kebocoran yang terjadi antara dua penghantar. Sedangkan L dan C masing-masing timbul karena pengaruh medan magnet dan medan listrik.

 

Gambar 1. Model saluran transmisi dengan kerugian

B. VOLTAGE STANDING WAVE RATIO(VSWR)
Perbandingan gelombang-berdiri tegangan (voltage standing wave ratio = VSWR) didefinisikan sebagai berikut :
VSWR=Vmaks/Vmin
Dimana kuantitas Vmaks dan Vmin adalah seperti ditunjukan gambar saluran dimisalkan tanpa-rugi sehingga semua maksima mempunyai nilai yang sama, Vmaks, dan semua minimal mempunyai nilai Vmin.

Gambar 2. Gelombang berdiri(Standing Wave)

VSWR dapat mempunyai nilai dari satu sampai takterhingga, jadi, 1 ≤ VSWR ≤ ∞. VSWR yang ideal seharusnya sama dengan satu, karena ini merepresentasikan suatu keadaan yang disesuaikan (matched), dan pengaturan-pengaturan praktis pada saluran transmisi RF sering ditunjukan untuk membuat VSWR yang minimum. VSWR selalu suatu bilangan nyata (yaitu, bilangan yang tidak mempunyai bagian khayal).



 

C. Smith Chart
Penggunaan smith chart dalam saluran transmisi akan memudahkan penyelesaian masalah penyesuaian impedansi pada saluran transmisi. Penyelesaian masalah dengan menggunakan smith chart ini, sering disebut dengan penyelesaian masalah secara grafis. Sehingga akurasi hasil yang diperoleh sangat tergantung dari ketepatan kita pada saat memetakan titik-titik dan mentransformasinya ke titik-titik lain dalam smith chart tersebut. Semakin presisi pada saat memetakan dan mentransformasi titik-titik tersebut, semakin akurat pula hasil yang diperoleh. Dibanding dengan menggunakan perhitungan, relatif lebih banyak waktu dan tenaga diperlukan untuk memecahkan persoalan dengan dasar bilangan komplek tersebut, dibanding dengan perhitungan pada operasi dengan bilangan nyata. Untuk membantu pemecahan tersebut, dapat digunakan suatu peta (chart), yang dikenal dengan Peta Smith atau Smith Chart. Smith chart menggambarkan grafik Γ-plane dengan jaringan kurva bersifat linear dari lingkaran resistasi konstan dan reaktansi konstan yang digambarkan dalam satu kesatuan lingkaran. Sebenarnya, smith chart adalah pengambaran grafis kurva bersifat linear dalam histogram garis. Beberapa koefisien refleksi titik Γ jatuh pada saat perpotongan antara lingkaran resistansi dan reaktansi, r, x, dari penyesuaian impedansi maka dapat dibaca secara langsung z = r + jx. Sebaliknya, dengan memberikan z = r + jx dan menentukan perpotongan antara lingkaran r, x, titik kompleks Γ dapat ditempatkan dan nilainya dapat dibaca pada koordinat polar dan kartesian.

 

Gambar 3. Smith chart

D.Teknik penyesuaian impedansi/Matching impedance technique
Tujuan utama dari penyesuaian impedansi adalah untuk menyesuaikan impedansi satu ke impedansi yang lain agar terjadi konektifitas antar media. Media disini dapat diartikan sebagai suatu jaringan atau rangkaian yang berupa suatu sumber, saluran transmisi dan beban atau penerima. Bila impedansi kedua media tersebut tidak sama, maka akan terdapat daya yang dipantulkan. Daya pantul ini dapat mengurangi daya yang dikirimkan. Akibatnya daya yang sampai pada penerima menjadi sangat kecil dan kemungkinan tidak dapat dideteksi oleh penerima. Oleh sebab itu untuk meng-eliminasi refleksi akibat perbedaanimpedansi beban dengan impedansi gelombang, dipakai teknik penyamaan/penyesuaian impedansi (impedance matching techniques). Yang prinsip kerjanya adalah menyisipkan sebuah rangkaian matching di antara beban dan saluran transmisi yang akan dipasangkan

 

Gambar 4. Penyisipan rangkaian matching

 Okee sekian dulu yaa untuk proses matching akan di upload lagii, still wait yah
semoga bermanfat