Jenis Dan Konstanta Saluran: Oleh Umar Katu [PDF]

Citation preview

JENIS DAN KONSTANTA SALURAN OLEH UMAR KATU



BENTUK DAN JENIS SALURAN • • • •



Bentuk dan jenis saluran ada tiga yaitu: Saluran dua kawat paralel Saluran coaksial Wave quides



• gambar bentuk dan jenis saluran. (a). saluran dua kawat paralel. (b). saluran coaksial. (c). Wave quides



• Dari gambar terlihat untuk saluran dua kawat paralel, masing-masing konduktor positif dan konduktor negatifnya, memiliki efek kapasitansi terhadap tanah yang sama, sehingga saluran jenis ini di operasikan secara seimbang (balance). • Untuk saluran koaksial, efek kapasitansi terhadap tanah hanya dihasilkan oleh konduktor negatif (konduktor luar), sehingga saluran jenis ini di operasikan tidak seimbang (unbalance). • Saluran dua kawat memiliki efek radiasi cukup tinggi, sehingga saluran jenis ini kebanyakan digunakan untuk rangkaian telepon frekuensi rendah. • Saluran koaksil diperuntukkan meminimasi radiasi, dan kebanyakan digunakan untuk rangkaian-rangkaian frekuensi tinggi.



Saluran koaksial. saluran dua kawat



Wave quides



FUNGSI SALURAN



fungsi utama saluran transmisi adalah menyalurkan sinyal informasi dari satu titik (pengirim) ke titik yang lain (penerima). Pada umumnya saluran transmisi berfungsi sebagai: • Penyalur informasi. • Induktor • Kapasitor • Transformator • Insolator ( untuk VHP ) • Untuk frekwensi yang lebih tinggi ( gelombang mikro ), digunakan saluran khusus yang disebut sebagai “pemandu gelombang” (wave quides).



KONSTANTA PRIMER SALURAN



• Jika sebatang konduktor dialiri arus listrik, maka sifat yang timbul pada konduktor yaitu bahwa konduktor akan menghantar arus, akan timbul induksi magnet sekitar konduktor, akan timbul efek kapasitansi baik terhadap tanah maupun terhadap konduktor lainnya. • Selain itu akan timbul redaman ( drop tegangan sepanjang saluran. • Berdasarkan sifat yang timbul pada konduktor setelah dialiri arus listrik, maka konduktor tersebut dapat digambarkan sebagai suatu rangkaian ekivalen yang terdiri dari resistor, induktor, kapasitor dan konduktansi seperti pada gambar.



Gambar Rangkaian ekivalen saluran transmisi



• Besaran resistansi ( R ), induktansi ( L ), kapasitansi ( C ), konduktansi ( G ) biasanya dinyatakan berturut- turut dalam ohm / m , henry / m, farrad / m, mho / m, atau dalam ohm / km , henry / km, farrad / km dan mho / km. Besarnya nilai reisitansi (R)



dapat ditentukan dengan rumus : •



•



•



EFEK KULIT ( skin effect ) • Sifat-sifat listrik saluran transmisi banyak ditentukan oleh konstanta-konstanta primer dari saluran tersebut. Pada saluran yang digunakan untuk frekuensi tinggi, skin effect dapat mempengaruhi L dan R dari saluran tersebut. • Jika arus bolak balik (frekuensi tinggi) dilewatkan dalam penghantar, maka disekeliling penghantar akan timbul induksi EMF ( elektro motoris force). • EMF ini akan mengakibatkan arus mengalir pada bagian luar penghantar • peristiwa ini dikenal sebagai skin effect • Jadi skin effect yaitu penomena dimana arus pada frekuensi tinggi mengalir pada permukaan luar.



Gambar memperlihatkan distribusi elektron dalam saluran.



pada frekuensi rendah



frekuensi tinggi.



Dari gambar 1.4. terlihat bahwa pada frekuensi rendah, distribusi elektron dalam saluran merata, sedangkan pada frekuensi tinggi elektron berada pada permukaan saluran.



•



Jawablah ??? 1. Tuliskan jenis dan bentuk saluran 2. Sebuah saluran terbuat dari tembaga (cooper) dengan permitivitas bahan (εr) = 3., permeabilitas µµ0 = 4π x 10-7 ohm/m, permitivitas ruang hampa (ε0 ) = 8,85 x 10-12 F/m , resistivitas bahan ( f ) = 1,74 x 10-8 ohm-m . luas penampang kabel = 2 mm . Frekuensi kerja sistem = 1 kHz. Konduktivitas bahan (G ) - 1,5 m mho / m. tentukan impedansi dan admitans saluran / m, jikasaluran dijajar dua kawat, dengan jarak antar saluran = 2mm, diameter kawat = 1mm.