8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
1/58
TeknikTeknik SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
DTG2A3
1.1. PENDAHULUANPENDAHULUAN
((KONSEPKONSEPDASAR SALURAN TRANSMISIDASAR SALURAN TRANSMISI))
By : DwiA ndiNurmantris
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
2/58
Where Are We?Where Are We?
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
3/58
ContentContent
1. Contoh-contoh Aplikasi saluran transmisi
2. Konsep/Teori Saluran Transmisi
3. Model Saluran Transmisi4. Parameter-parameter Saluran Transmisi
5. Persamaan Umum Saluran Transmisi
6. Konsep Bandwidth Saluran Transmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
4/58
Contoh-contoh AplikasiSaluran Transmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
5/58
Aplikasi Aplikasi SaluranSaluran TransmisiTransmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
6/58
Teori Saluran Transmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
7/58
• Saluran transmisi didefinisikan sebagai alat untuk menyalurkan energi elektromagnetdari suatu titik ke titik lain. Saluran transmisi dapat berupa kabel koaxial, kabelsejajar/twinlead, bumbung gelombang, optik, dan sebagainya.
• Macam-macam saluran transmisi umumnya ditentukan dari daerah frekuensi operasi,kapasitas daya yang disalurkan, maupun redaman saluran per meter. Disini karakteristik saluran transmisi diturunkan atas dasar analogi dengan gelombang datar dalam medium.
• Saluran transmisi dikatakan uniform jika distribusi penampang medan listrik danmedan magnetnya tampak sama pada tiap titik sepanjang saluran transmisi tersebut.Dalam hal ini, sebagaimana pada gelombang datar uniform, keadaan tersebutmemerlukan karakteristik medium dielektrik yang uniform sepanjang saluran transmisi.
• Contoh saluran transmisi adalah : kabel PLN, kabel penghubung antara sentral yang bisaberbentuk serat optik, kabel koax, strip line, twisted pair.
TeoriTeori SaluranSaluran TransmisiTransmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
8/58
• In an electronic system, the delivery of power requires
the connection of two wires between the source and
the load. At low frequencies, power is considered to be
delivered to the load through the wire.• In the microwave frequency region, power is
considered to be in electric and magnetic fields that are
guided from place to place by some physical structure.
Any physical structure that will guide an
electromagnetic wave place to place is called aTransm iss ion L ine .
TeoriTeori SaluranSaluran TransmisiTransmisi
Introduction
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
9/58
The major deviation from circuit theory with transmissionline, distributed networks is this positional dependence ofvoltage and current!
– Must think in terms of position and time to understandtransmission line behavior
– This positional dependence is added when theassumption of the size of the circuit being smallcompared to the signaling wavelength
( )( )t z f I t z f V
,,
== V 1 V 2
dz
I 2 I 1
Voltage and current on a transmission line is a
function of both time and pos i t ion .
TeoriTeori SaluranSaluran TransmisiTransmisi
Key point about transmission line operation
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
10/58
Power
Plant
Consumer
Home
Pow er Frequency (f) i s @ 60 Hz
Wavel engt h ( l ) i s 5 ́ 10 6m
( Exampl e l ength : 300 Km)
TeoriTeori SaluranSaluran TransmisiTransmisi
Electrical Power Transmission Line
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
11/58
Integrated Circuit
Microstrip
Stripline
Via
Cross section view taken here
PCB substrate
T
W
Cross Section of Above PCB
T
Signal (microstrip)
Ground/Power
Signal (stripline)
Signal (stripline)
Ground/Power
Signal (microstrip)
Copper Trace
Copper Plane
FR4 Dielectric
W
Si gnal Frequency (f) i s
approaching 10 GH z
Wavel ength ( l ) i s 1.5 cm
( 0.6 inches)
Micro-
Strip
Stripline
TeoriTeori SaluranSaluran TransmisiTransmisi
PC Transmission Line
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
12/58
§ Whether it is a bumpor a mountaindepends on the ratioof its size (tl ine) to thesize of the vehicle(signal wavelength)
When do we need to When do we need touse transmission lineuse transmission line
analysis techniques vs.analysis techniques vs.lumped circuitlumped circuit
analysis?analysis?
TlineWavelength/edge rate
§ Similarly, whether or
not a line is to be
considered as a
transmission line
depends on the ratio oflength of the line
(delay) to thewavelength of the
applied frequency
TeoriTeori SaluranSaluran TransmisiTransmisi
When does a line become a T-Line? (analogy)
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
13/58
Model Saluran Transmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
14/58
• The electrical characteristics of a transmission line becomeincreasingly critical as the frequency of transmission increases
• Instead of examining the EM field distribution within these
transmission lines (Very Complex), we will simplify the discussion by
using a simple model consisting of distributed elements(inductors,capacitors,resistor). This model called distributed
element model or transmission line model
• essentially, transmission line model needs to be used in circuits
where the wavelengths of the signals have become comparable tothe physical dimensions of the components. An often quoted
engineering rule of thumb is that parts larger than one tenth of awavelength will usually need to be analysed as distributed elements
ModelModel SaluranSaluran TransmisiTransmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
15/58
• At low frequencies, the circuit elements are lumped sincevoltage and current waves affect the entire circuit at the sametime.
• At microwave frequencies, such treatment of circuit elements
is not possible since voltage and current waves do not affectthe entire circuit at the same time.
• The circuit must be broken down into unit sections withinwhich the circuit elements are considered to be lumped.
• This is because the dimensions of the circuit are comparableto the wavelength of the waves according to the formula:
l = c/f where,
c = velocity of l ight
f = frequency of voltage/current
• The transmission line is divided into small units where thecircuit elements can be lumped.
Low Frequency Vs High Frequency
ModelModel SaluranSaluran TransmisiTransmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
16/58
• The differential segment of the transmissionline
R’ = resistance per unit length
L’ = inductance per unit length
C’ = capacitance per unit length
G’ = conductance per unit length
ModelModel SaluranSaluran TransmisiTransmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
17/58
Parameter-parameterdalam Saluran Transmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
18/58
• Konstanta primer saluran : – R’, L’, G’, C’
• Konstanta sekunder saluran :
– Konstanta propagasi ( ) – Impedansi karaketristik (Z0)
– Kecepatan fasa (Vph)
– Kecepatan group (Vg)
g
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
19/58
• The transmission line has electrical resistance along its
length. This resistance is usually expressed in ohms per
unit length and is shown as existing continuously from
one end of the line to the other.
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Konstanta primer (Resistance (R’))
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
20/58
• When current flows through a wire, magnetic lines of force are set
up around the wire
• As the current increases and decreases in amplitude, the field
around the wire expands and collapses accordingly
• The energy produced by the magnetic lines of force collapsing backinto the wire tends to keep the current flowing in the same direction
• This represents a certain amount of inductance, which is expressedin microhenrys per unit length
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Konstanta primer (Inductance (L’))
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
21/58
• Capacitance also exists between the transmission line wires.
• two parallel wires act as plates of a capacitor and that the air
between them acts as a dielectric.
• The capacitance between the wires is usually expressed in
picofarads per unit length
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Konstanta primer (Capacitance (C’))
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
22/58
• Since any dielectric, even air, is not a perfect insulator, a small
current known as LEAKAGE CURRENT flows between the twowires.
• In effect, the insulator acts as a resistor, permitting current to pass
between the two wires.• This property is called CONDUCTANCE (G) and is usually given in
micromhos per unit length.
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Konstanta primer (Conductance (G’))
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
23/58
TUGAS 2TUGAS 2
1. Carilah formula konstanta primerbeberapa jenis saluran transmisi!
2. Apa saja yang mempengaruhi besarnya
nilai konstanta primer dari suatu jenissaluran transmisi?
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
24/58
( )( )
dB8,686 Np1
(Ohm/m) panjangsatuan periKapasitans
(s/m)atau(mho/m) panjangsatuan periKonduktans
(H/m) panjangsatuan perInduktansi
(Ohm/m) panjangsatuan perResistansi
Z
salurantikkarakterisImpedansi
(rad/km)fasakonstanta;(Np/km)redamankonstanta,
saluran propagasiKonstanta
'
'
'
'
000
'
'
''
'
0
''''''
=
=
==
=
+=
==÷÷ ø öçç
è æ
++=
==+=
==++=
C
G
L
R
jX R
Y Z
C jG L j R Z
j
Y Z C jG L j R
ww
babag
wwg
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Konstanta Sekunder Saluran Transmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
25/58
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Konstanta Sekunder….Konstanta Propagasi
Propagation Constant
bawwg jC jG L j R +=++= )'')(''(
Menyebabkan penurunan
amplitudo gelombang karena
desipasi daya sepanjang
transmisi. Nilai a terkait
dengan resistansi saluran
Konstanta redaman
Menyebabkan perubahan
fasa dan bentukgelombangterkait dengan perubahan
induktansidan kapasitansi
sepanjang saluran
Konstanta fasa
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
26/58
0
' '.
' '
R j L Z
G j C
w
w
+=
+
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Konstanta Sekunder…..Impedansi Karakteristik
q Impedansi Karakteristiksaluran didefinisikandari suatu salurantransmisi yang panjangnya tak hingga
q Jika saluran tersebut dicatu dengan tegangan AC maka akan
muncul arus yang mengalir di sepanjang saluran (pengaruh nilai C’dan G’)
q Perbandingan tegangan dan arus pada input saluran transmisidengan panjang tak hingga disebut Impedansi Karakteristik
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
27/58
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Konstanta Sekunder…..Wavelength (λ )
qWavelength (Panjang gelombang) didefinisikan sebagai jarak
dimana gelombang merambat sepanjang saluran agar pergeseran
gelombang mencapai 2π radian (satu gelombang penuh)
)(2 meter bpl =
q Jika suatu saluran menggunakan suatu dielektrik tertentu makapanjang gelombang bisa dituliskan :
)(0 meter
r ell =
=l0=r e
Panjang gelombang di udara
Konstanta dielektrik relatif
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
28/58
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Konstanta Sekunder…..Kecepatan Phasa (Vp)
qKecepatan Phasa (phase velocity / wave velocity/ velocity of
propagation ) didefinisikan sebagai kecepatan dimana gelombang
merambat sepanjang saluran pada frekuensi tertentu.
)sec/( ond meter f V p ´= l
f V p ´= bp2
b
w=V p
q Jika saluran menggunakan bahan dielektrik maka
e r p
C V = C = Cepat rambat gelombang di udara
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
29/58
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Konstanta Sekunder…..Kecepatan Group (Vg)
qKecepatan Group (group velocity) didefinisikan sebagai
kecepatan dari sekumpulan gelombang yang bersuperposisiqDisebut juga kecepatan envelope
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
30/58
1. Suatu saluran telepon open wire memiliki R’ = 10? /km,
L’=0,0037 henry/km, C’=0,0083 x 10-6 , dan G’= 0,4 x
10-6 mho/km , pada frequensi 1 Khz tentukan :
a) Konstanta propagasib) Konstanta redaman
c) Konstanta phasa
d) Impedansi karakteristik
e) Panjang gelombangf) Kecepatan phasa
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Contoh Soal
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
31/58
a) Konstanta propagasi
b) Konstanta redaman
c) Konstanta phasa
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Solusi
bawwg jC jG L j R +=++= )'')(''(
bappg j j j +=++= -- ))10.0083,0(1000210.4,0))(0037,0(1000210( 66
bag j j j +=++= -- ))10.15,5210.4,0)(25,2310( 66
bag j+=°Ð°Ð= - )56,8910.15,52)(73,6631,25( 6
bag j+=°Ð= - 29,15610.92,1319 6
bag j perKm j +=+=°Ð= )(0356,000746,0145,7803633,0
)/(0000648,0)/(00746,0 mdB Kmneper ==a
)/(0356,0 Kmradian=b
dBneper 686,81 =
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
32/58
a) Impedansi Karakteristik
b) Panjang Gelombang
c) Kecepatan Phasa
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Solusi
)(88,13788,682415,1166,696
56,8910.15,52
73,6631,25
)''(
)''(0
6ohm J
C jG
L j R Z -=°-Ð=
°Ð
°Ð=
+
+=
-ww
)(49,1760356,0
22km===
p
b
pl
)/(10.49,176100010.49,176 63 sm f Vp =´=´= l
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
33/58
Persamaan UmumSaluran Transmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
34/58
),(),()''(),( t z z V t z I z L J z Rt z V D++D+D= w
),()''(),(),(
t z I L J R z
t z V t z z V w+=
D
-D+-Taking the limit as Dz tends to 0 leads to
),()''(),(
t z I L J R z
t z V w+-=
¶
¶
PersamaanPersamaan UmumUmum SaluranSaluran TransmisiTransmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
35/58
),()''(),(
t z V C J G z
t z I w+-=
¶
¶
),(),( t z z I I t z I D++D=
z C J
t z z V
z G
t z z V t z z I t z I
D
D++
D
D+=D+-
'1
),(
'1
),(),(),(
w
Taking the limit as Dz
tends to 0 leads to
),()''(),(),( t z z V z C J z Gt z z I t z I D+D+D=D+- w
),()''(),(),(
t z z V C J G z
t z z I t z I D++=
D
D+-w
PersamaanPersamaan UmumUmum SaluranSaluran TransmisiTransmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
36/58
0),(),(
0),(),(
2
2
2
2
2
2
=-
=-
z t I dz
z t I d
z t V dz
z t V d
g
g),()''(),(
t z I L J R z
t z V w+-=
¶
¶
),()''(),(
t z V C J G z
t z I w+-=
¶
¶
PersamaanPersamaan UmumUmum SaluranSaluran TransmisiTransmisi
0 0
0 0
( , ) cos( ) cos( )
( , ) cos( ) cos( )
z z
z z
v z t V e t z V e t z
i z t I e t z I e t z
a a
a a
w b w b
w b w b
+ - -
+ - -
= - + +
= - + +
0 0
0 0
( )
( )
z z
z z
V z V e V e
I z I e I e
g g
g g
+ - - +
+ - - +
= +
= +
DisebutPersamaanDifferential salurantransmisi
SolusiTegangandanarus:
Ataudalam bentuk fungsihiperbolic:
z z e z
ggg
sinhcosh +=
z z e z
ggg
sinhcosh -=-
z V V z V V gg sinhcoshV(z) 0000+--+ -++=
z I I z I I gg sinhcoshI(z) 0000 ÷ ø
ö
çè
æ
-+÷ ø
ö
çè
æ
+=
+--+
Disebut Telegrapher’s Equations
Ingat :
( ){ }t je z V wRet)V(z, =Dalam FungsiReal Time:
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
37/58
+
V(z)-
Z og=a +j b
)eAe(-AZ0
1I(z)
eAeAV(z)
zz
zz
γ2
γ1
γ2
γ1
-
-
+=
+= PersamaanUmum saluran
transmisi
L
V(z) = Tegangan sejauh z dari sumber
I(z) = Arus sejauh z dari sumber
Z
PersamaanPersamaan UmumUmum SaluranSaluran TransmisiTransmisi
zγ2eAV(z)
-+ =
zγ1eAV(z) =
-
Menggambarkanada dua
gelombangyang merambatdalam saluran transmisi :• V+dan atau I+ yang merambat
padaarah (Z positif)• V-dan atau I- yang merambat
padaarah (Z negatif)
I(z)
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
38/58
o
21
zz
21sz
Z
AA- II
AAVV:didapatmaka0zJika
+==
+==
=
)eAe(-AZ
1I
eAeAV
zz
zz
γ
2
γ
1
O
z
γ
2
γ
1z
-
-
+=
+=
Persamaan umum saluran :
Pers 1
Pers 2
2
.ZIVs A
2
.ZIVs A
0s
2
0s
1
+=
-=
úû
ùêë
é --ú
û
ùêë
é +=
úû
ùêë
é ++úû
ùêë
é -= -
2
ee.ZI
2
eeVV
e2
.ZIVe
2
.ZIVV
:didapat1, pers keAdanAkanSubstitusi
γz-γz
0s
γz-γz
sz
γz0ssγz0ss
z
21
γz Z I γz V V s s z
sinhcosh0
-=
PersamaanPersamaan TeganganTegangan dandan Arus Arus jika jika
ParameterParameter sumber sumber diketahuidiketahui
Z L
Z g
V g
+
V s-
I s
+
V L-
Z og=a+j b
Z=L
Z
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
39/58
39
Persamaan umum saluran :
Pers 1
Pers 2
úû
ùêë
é --ú
û
ùêë
é +=
úû
ùêë
é ++ú
û
ùêë
é -= -
2
ee
Z
V
2
eeII
e2Z
.ZIVe
2Z
V.ZII
:didapat2, pers keAdanAkanSubstitusi
γz-γz
0
S
γz-γz
sz
γz
0
0ssγx
0
S0s
z
21
γz Z
V γz I I s
s z sinhcosh
0
-=
PersamaanPersamaan TeganganTegangan dandan Arus Arus jika jika
ParameterParameter sumber sumber diketahuidiketahui
Z L
Z g
V g
+
V s-
I s
+
V L-
Z og=a+j b
Z=L
Z
)eAe(-AZ
1I
eAeAV
zz
zz
γ
2
γ
1
O
z
γ
2
γ
1z
-
-
+=
+=
Persamaan umum saluran :
Pers 1
Pers 2
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
40/58
40
γz Z I γz V V s s z sinhcosh 0-=
γz Z
V γz I I s s z sinhcosh
0
-=
Persamaan Tegangan
Dan Arus Jika Parameter
Sum ber diketahui !
PersamaanPersamaan TeganganTegangan dandan Arus Arus jika jika
ParameterParameter sumber sumber diketahuidiketahui
Z L
Z g
V g
+
V s-
I s
+
V L-
Z og=a +j b
Z=LZ
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
41/58
)eAe(-A
Z
1I
eAeAV
zz
zz
γ
2
γ
1
O
z
γ
2
γ
1z
-
-
+=
+=
Persamaan umum saluran :
Pers 1
Pers 2
[ ]γL2
γL
1
o
L
γL
2
γL
1L
eAeA-Z
1 I
eAeAV
:didapatmaka LzJika
-
-
+=
+=
=
γL0LL
2
γL0LL1
e2
.ZIV A
e2
.ZIV A
úû
ùêë
é +=
úûùêëé -
= -
úû
ùêë
é -+ú
û
ùêë
é +=
ú
û
ùê
ë
é ++ú
û
ùê
ë
é -=
úû
ùêë
é ++úû
ùêë
é -=
úû
ù
êë
é +
+úû
ù
êë
é -
= +-
2
eeZIe
2
eeVV
e
2
.ZIVe
2
.ZIVV
e2
.ZIVe
2
.ZIVV
e2
.ZIVe2
.ZIVV
:didapat1, pers keAdanAkanSubstitusi
γd-γd
0L
γ-
γd-γd
Ld
γd0LLγd-0LL
d
z)-γ(L0LLz)-γ(L-0LL
d
γLγz0LLγL-γz0LL
z
21
γd Z I γd V V L Ld
sinhcosh0
+=
PersamaanPersamaan TeganganTegangan dandan Arus Arus jika jika
ParameterParameter BebanBeban diketahuidiketahui
Z L
Z g
V g
+
V s-
I s
+
V L-
Z og=a+j b
Z=L
d
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
42/58
)eAe(-AZ
1I
eAeAV
zz
zz
γ
2
γ
1
O
z
γ
2
γ
1z
-
-
+=
+=
Persamaan umum saluran :
Pers 1
Pers 2
Dengan cara yang sama masukkan
A1 dan A2 ke pers 2, maka didapat :
γd Z
V γd I I
L
Ld sinhcosh0
+=
PersamaanPersamaan TeganganTegangan dandan Arus Arus jika jika
ParameterParameter BebanBeban diketahuidiketahui
Z L
Z g
V g
+
V s-
I s
+
V L-
Z og=a+j b
Z=L
d
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
43/58
γd Z I γd V V L Ld
sinhcosh0
+=
γd Z V γd I I L
Ld sinhcosh
0
+=
Persamaan Tegangan
Dan Ar us Jika Parameter
Beban diketahui !
PersamaanPersamaan TeganganTegangan dandan Arus Arus jika jika
ParameterParameter BebanBeban diketahuidiketahui
Z L
Z g
V g
+
V s-
I s
+
V L-
Z og=a +j b
Z=L
d
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
44/58
• Pada slide sebelumnya sudah didefinisikan mengenai impedansikarakteristik
• Alternatifpengertian impedansi karakteristik yang dilihat dari
persamaan umum saluran transmisi, adalah ratio antara tegangan danarus yang merambat ke satu arah ( V(z)+/I(z)+ ) atau ( -V(z)-/I(z)- ) pada
setiap titik di saluran transmisi
-
-
+
+-+-+
-++
-++
-=+=+
+=
+==
+-=-
==
==
+-=
I
V jX R
C jG
L j R L j R
I
V Z
e I L j ReV
e I z I z I
eV z V z V
z I L j Rdz
z dV
ooo
z z
z
z
w
w
g
w
wg
w
gg
g
g
)()(
)()(
)()(
)()()(
z
ImpedansiImpedansi KarakteristikKarakteristik
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
45/58
• Dapat disimpulkan bahwa impedansi karakteristik bukan merupakanfungsi dari jarak, dan besarnya hanya tergantung dari nilai R’, L’, C’,dan G’ saja.
• Untuk mempermudah desain dan aplikasi biasanya nilai impedansikarakteristik (Z0) dari berbagai jenis saluran sudah dibuat formula-
formula yang bisa langsung digunakan
ImpedansiImpedansi KarakteristikKarakteristik
1. Carilah formula-formula Impedansi
karakteristik (Z0) beberapa jenis saluran
transmisi!2. Apa saja yang mempengaruhi besarnya nilai
impedansi karakteristik dari suatu jenis
saluran transmisi?
TUGAS 3
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
46/58
46
coshI
1
coshI
1
denganKalikan
sinhcosh
sinhcosh
L
L
0
0
d
d
γd Z
V γd I
γd Z I γd V I V Z
L L
L L
d
d
d
g
g
++==
úû
ùêë
é
+
+=
γd Z Z
γd Z Z Z Z
L
L
d
tanh
tanh
0
0
0
Didapat :
Merupakan impedansi saluran sejauh d dari beban !
PersamaanPersamaan ImpedansiImpedansi SaluranSaluran TransmisiTransmisi
Z L
Z g
V g
+
V s-
I s
+
V L-
Z og=a+j b
Z=L
L
d
ZdZin
Bedakan dengan impedansi
karakteristik saluran !!!
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
47/58
47
ú
û
ùê
ë
é
+
+=
γd Z Z
γd Z Z Z Z
L
L
d
tanh
tanh
0
0
0
Jika d = L maka :
úû
ù
êë
é
+
+===
γL Z Z
γL Z Z Z Z Z
L
L
in Ld tanh
tanh
0
0
0
Adalah Impedansi Inp ut Saluran Transm isi !
PersamaanPersamaan ImpedansiImpedansi SaluranSaluran TransmisiTransmisi
Z L
Z g
V g
+
V s-
I s+
V L-
Z og=a+j b
L
d
ZdZin
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
48/58
• A 40-m long TL has V g =15 cos (ωt), Z o= 262,88-j137,88 W, and γ =0,00746+J0,0356 (per m). If Zg=ZL=Z0 , find:
a) the input impedance Z in ,
b) the sending-end current I in
c) the sending-end voltage V in,
d) the receiving-end voltage VL.e) the receiving-end current IL
f) Impedance at point 20 m from load
Z L Z g
V g
+
V in-
I in
+
V L-
Z o= 262,88-j137,88 Wγ= 0,00746+j0,0356
40 m
LatihanLatihan
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
49/58
a) Input Impedance (Zin)
Karena saluran match dengan beban, maka Z0 = ZL = 262,88-j137,88 W
Maka:
b) Sending-end Current (Iin)
c) Sending-end voltage (Vin)
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Solusi
W-==
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
+
+= 88,13788,262
tanh
tanh0
0
00 j Z
γL Z Z
γL Z Z Z Z
L
Lin
Z in Z g
V g
+
V in
-
I in
( ) ( ) 76,27576,525015
88,13788,26288,13788,262
015
j j j Zin Z
V I
g
g in
-
°Ð=
-+-
°Ð=
+=
))(68,27cos(0253,068,270253,068,2769,593
015amperet I in °+=°Ð=
°-Ð
°Ð= w
Z in Z g
V g
+
V in
-
I in
( ) ( ) °Ð´
-+-
-=´
+= 015
88,13788,26288,13788,262
88,13788,262
j j
jV
Zg Zin
Z V g
inin
t)(volt)(cos7,5)(05,72
015w=°Ð=
°Ð= volt V in
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
50/58
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
51/58
f) Zd=20m
Parameter Parameter--parameterparameter dalamdalam SaluranSaluran
TransmisiTransmisi
Solusi
W-==úúû
ù
êêë
é
+
+= 88,13788,262
tanh
tanh0
0
00 j Z
γd Z Z
γd Z Z Z Z
L
Ld
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
52/58
Konsep Bandwidth dalamSaluran Transmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
53/58
53
• Matching impedansi yang dilakukan pada frekuensi tunggal/referensibisa saja berhasil mencapai VSWR minimum yang mendekati 1 disaluran utamanya, terutama jika salurannya lossless. Jika saluranlossy, maka matching dengan VSWR minimum mendekati 1 dapatdicapai pada pangkal saluran (titik input), sedangkan di ujung saluran(titik beban) VSWR akan cenderung membesar.
• Setelah matching dilakukan pada frekuensi referensi, saluran tersebut
bagi komponen sinyal dengan frekuensi yang semakin jauh darireferensi akan semakin tidak matched.
• Dapat dibuat plot kurva respons VSWR saluran terhadap frekuensi.
VSWR
f
1.2
1.4
1.6
1.8
1.35
f ref f H f L
BW 1.35=f H - f L
BandwidthBandwidth dalamdalam SaluranSaluran TransmisiTransmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
54/58
54
• Jika band-width filter didefinisikan pada respons 3 dBdari referensi, maka band-with saluran transmisi didefinisikan untuk nilai VSWR maksimum yang diijinkansebagai referensi . Tetapi nilai VSWR maksimumreferensi tersebut tidak disepakati berharga tertentu,bisa saja 1,15; 1,20; 1,35; atau 1,50 asalkan cukup baikuntuk aplikasi yang bersangkutan (pantulan tidakmembahayakan peralatan, khususnya pesawatpemancar).
• Matching berganda (transformator-l/4 ganda, stubganda) bertujuan memperlebar bandwidth pada VSWR
yang sama dibandingkan dengan matching tunggal.
BandwidthBandwidth dalamdalam SaluranSaluran TransmisiTransmisi
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
55/58
Questions???Questions???
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
56/58
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
57/58
Find the baby
8/18/2019 01_SALTRAN_DNN_PENDAHULUAN-Konsep-Dasar-Saluran-Transmisi.pdf
58/58