1. Tujuan
- Mengukur gelombang berdiri (standing wave) dalam waveguide
- Menentukan perbandingan gelombang berdiri (standing wave ratio, SWR) dan faktor penyesuai m ( matching factor), dengan slotted line.
- Menghitung daya nyata sebagai fungsi m
- Mendapatkan kondisi sesuai (matching), menggunakan tiga sekrup pengatur.
2. Alat yang digunakan
1 Osilator Gunn
1 Coaxial detector
1 Diode detector probe
1 Waveguide, 250 mm
1 lotted line
1 3-sekrup pengatur (screw tuner)
1 Moveable short
1 Terminasi resistor dengan detector
1 Antena horn
1 Multimeter Digital
1 Generator fungsi dengan sumber tegangan
1 Kabel konektor, 1 mm, 4 mm, merah
1 Kabel konektor, 1 mm, 4 mm, biru
1 Kabel test, BNC to BNC 4 mm
Diagram Rangkaian
Gambar 14. Konstruksi Rangkaian untuk Percobaan Penyesuai Impedansi
3. Teori Dasar
Gelombang elektromagnetik yang diradiasikan oleh waveguide telah diuraikan di sebelumnya. Bila radiasi dalam waveguide bebas pantulan (reflection free), oleh karena terjadi beban yang tidak sesuai maka gelombang akan menjalar ke arah beban dan ada pula yang kembali ke arah sumbernya, akan menghasilkan gelombang yang disebut “gelombang berdiri” (standing waves). Nilai-nilai kuat medan disepanjang waveguide, dapat diukur dengan menggunakan detektor tegangan.
Amplituda maksimum dihitung pada tempat dimana gelombang datang dan pantulan bertepatan saling menjumlahkan yaitu:
Umak = Ufor + Urev
Untuk nilai amplitudo minimum adalah pada jarak ¼ dari maksimum dan dihitung dengan nilai :
Umin = Ufor - Urev
Untuk menentukan kondisi sepadan (matching) sebuah sistem,
(standing wave ratio), dimana s adalah antara 1 sampai .
(matching factor), dengan nilai antara 0 dan 1.
Dua kondisi yang perlu diperhatikan :
1) Sepadan (matched), tidak ada gelombang yang terpantul, Umak = Umin atau m=s=1
2) Pantulan total (total reflection) (misal hubungan singkat pada ujung saluran), sehingga Umak = 2 Ufor dan Umin = 0, m = 0 dan s =
Antara harga-harga ekstrem, semua perbandingan amplitudo dan fasa pada saluran, dapat dideteksi dengan slotted line.
Lebih lanjut karasteristik system saluran, yaitu factor pantulan (reflection factor), r didefinisikan sebagai :
(nilai antara 0 dan 1)
Hubungan yang diberikan antara faktor pantulan dan SWR :
= = =
4. Langkah percobaan
Pasang komponen-komponen seperti gambar 14 dan atur tegangan sumber 8 volt. Probe detector diatur menggunakan kunci pas, sehingga tegangan yang diukur maksimum 300 mV. Karasteristik diode pada daerah ini quadratic, oleh karena itu tegangan harus disesuaikan.
1) Pengukuran waveguide dengan ujung terbuka, yaitu kondisi tidak sepadan (no matching). Catat tegangan yang didistribusikan sepanjang slotted line. Tentukan nilai-nilai s, r, dan m.
2) Pengukuran dengan waveguide hubung singkat yang dapat diatur (moveable short circuit). Ulangi pengukuran pada langkah 1). Ubah setiap jarak 10 mm dan amati tempat minimum dan maksimum sepanjang slotted line.
3) Ukur kondisi sepadan (matching), menggunakan 3 skrup dan terminasi dengan mengamati pada detektor tegangan.
a. Ukur mis-match yang diterminasi resistor dengan memutar ketiga skrup. Tentukan nilai-nilai r, s, dan m.
b. Dengan mengatur ketiga skrup, coba dapatkan tegangan linier yang terdistribusi sepanjang slotted line. Tentukan variable r, s dan m.
4) Pasang antena horn dan tentukan nilai-nilai r, s, dan m. Tentukan daya yang diradiasikan pada keluaran pembangkit daya.
=
Lembar kerja 1
Untuk langkah 1)
= = ………………..
= = ………………..
= = ………………..
Lembar Kerja 2
Untuk langkah 2)
= = …………………….
= = …………………….
= = …………………….
Lembar kerja 3
Untuk langkah 3)a
= = ………………….
= = …………………..
= = …………………..
Lembar kerja 4
Untuk langkah 3)b
= = ………………..
= = …………………
= = …………………
Untuk langkah 4)
Umak = ………… Umin = …………
r = ………… s = …………
m = ………… p = …………
