ELEKTROMAGNETIKA TERAPAN

Slides:



Advertisements
Presentasi serupa
Peserta mengerti tahap-tahap pada ADC
Advertisements

KIMIA UNSUR-UNSUR TRANSISI
PERTEMUAN 3 Algoritma & Pemrograman
Penyelidikan Operasi 1. Konsep Optimisasi.
KEBIJAKAN PEMERINTAH PROVINSI JAWA TIMUR
Penyusunan Data Baseline dan Perhitungan Capaian Kegiatan Peningkatan Kualitas Permukiman Kumuh Perkotaan DIREKTORAT PENGEMBANGAN KAWASAN PERMUKIMAN DIREKTORAT.
BALTHAZAR KREUTA, SE, M.SI
PENGEMBANGAN KARIR DOSEN Disarikan dari berbagai sumber oleh:
Identitas, persamaan dan pertidaksamaan trigonometri
ANGGOTA KELOMPOK WISNU WIDHU ( ) WILDAN ANUGERAH ( )
METODE PENDUGAAN ALTERNATIF
Dosen Pengampu: Muhammad Zidny Naf’an, M.Kom
GERAK SUGIYO, SPd.M.Kom.
Uji Hipotesis Luthfina Ariyani.
SOSIALISASI PEKAN IMUNISASI NASIONAL (PIN) POLIO 2016
PENGEMBANGAN BUTIR SOAL
Uji mana yang terbaik?.
Analisis Regresi linear berganda
PEERSIAPAN DAN PENERAPAN ISO/IEC 17025:2005 OLEH: YAYAN SETIAWAN
E Penilaian Proses dan Hasil Belajar
b. Kematian (mortalitas)
Ilmu Komputasi BAGUS ADHI KUSUMA
Uji Hipotesis dengan SPSS
OVERVIEW PERUBAHAN PSAK EFFEKTIF 2015
Pengolahan Citra Berwarna
Teori Produksi & Teori Biaya Produksi
Pembangunan Ekonomi dan Pertumbuhan Ekonomi
PERSIAPAN UN MATEMATIKA
Kriptografi.
1 Bab Pembangunan Ekonomi dan Pertumbuhan Ekonomi.
Ekonomi untuk SMA/MA kelas XI Oleh: Alam S..
ANALISIS PENDAPATAN NASIONAL DALAM PEREKONOMIAN TIGA SEKTOR
Dosen: Atina Ahdika, S.Si., M.Si.
Anggaran biaya konversi
Junaidi Fakultas Ekonomi dan Bisnis Universitas Jambi
Pemodelan dan Analisis
Bab 4 Multivibrator By : M. Ramdhani.
Analisis Regresi – (Lanjutan)
Perkembangan teknologi masa kini dalam kaitannya dengan logika fazi
DISTRIBUSI PELUANG KONTINU
FETAL PHASE Embryolgy II
Yusuf Enril Fathurrohman
3D Viewing & Projection.
Sampling Pekerjaan.
Gerbang Logika Dwi Indra Oktoviandy (A )
SUGIYO Fisika II UDINUS 2014
D10K-6C01 Pengolahan Citra PCD-04 Algoritma Pengolahan Citra 1
Perpajakan di Indonesia
Bab 2 Kinerja Perusahaan dan Analisis Laporan Keuangan
Penyusunan Anggaran Bahan Baku
MOMENTUM, IMPULS, HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM DAN TUMBUKAN
Theory of Computation 3. Math Fundamental 2: Graph, String, Logic
Strategi Tata Letak.
Theory of Computation 2. Math Fundamental 1: Set, Sequence, Function
METODE PENELITIAN.
(Skewness dan kurtosis)
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Dasar-dasar piranti photonik
Klasifikasi Dokumen Teks Berbahasa Indonesia
Mekflu_1 Rangkaian Pipa.
Digital to Analog Conversion dan Rekonstruksi Sinyal Tujuan Belajar 1
SEKSI NERACA WILAYAH DAN ANALISIS BPS KABUPATEN TEMANGGUNG
ASPEK KEPEGAWAIAN DALAM PENILAIAN ANGKA KREDIT
RANGKAIAN DIODA TK2092 Elektronika Dasar Semester Ganjil 2015/2016
Ruang Euclides dan Ruang Vektor 1.
Bab Anuitas Aritmetrik dan Geometrik
Penyelidikan Operasi Pemrograman Dinamik Deterministik.
Kesetimbangan Fase dalam sistem sederhana (Aturan fase)
ANALISIS STRUKTUR MODAL
Transcript presentasi:

ELEKTROMAGNETIKA TERAPAN Wave guide DWI ANDI NURMANTRIS UNANG SUNARYA HASANAH PUTRI ATIK NOVIANTI

POKOK BAHASAN 1. Definisi Wave Guide 2. Mode Gelombang dalam Wave Guide 2.1 Rectangular Waveguide mode TM 2.2 Rectangular Waveguide mode TE

1. Definisi Wave Guide Wave Guide merupakan salah satu jenis saluran transmisi berbentuk pipa berongga dimana biasanya terbuat dari material konduktor yang baik dimana bagian rongganya berisi bahan dielektrik sempurna umumnya berupa udara kering. Adapun penampang wave guide biasanya berbentuk persegi panjang (rectangular), lingkaran (circular), dan berbentuk ellips seperti pada gambar berikut : sirkular rectangular ellips

2. Mode Gelombang dalam Wave Guide Tidak seperti pada saluran dua kawat yang memungkinkan mode gelombang TEM, maka pada wave guide yang sering disebut saluran transmisi kawat tunggal tidak dimungkinkan muncul mode TEM. Dengan kata lain mode TEM tidak dapat menjalar pada saluran transmisi kawat tunggal. Hanya mode dengan orde yang lebih besar biasanya dalam bentuk mode Transverse Electric ( TE ) dan Transverse Magnetik ( TM) saja yang dapat menjalar dalam wave guide. Wave guide bisanya digunakan untuk sinyal berfrekuensi tinggi. Ini bukan berarti bahwa sinyal dengan mode TEM pada saluran dua kawat berhenti pada frekuensi tinggi, tapi lebih karena besarnya redaman saluran dua kawat pada frekuensi tinggi.

Mode Gelombang dalam Wave Guide 𝐢 𝑯. 𝑑𝑙 = 𝑠 𝐉 𝑑𝑠 + 𝑑 𝑑𝑑 𝑠 πœ€ 0 𝐄 𝑑𝑠 𝑠 𝐉 𝑑𝑠 : Arus konduksi yang mirip pada saluran transmisi dua kawat 𝑑 𝑑𝑑 𝑠 πœ€ 0 𝐄 𝑑𝑠 : Arus displacement yang memerlukan keberadaan komponen axial medan E.

Mode Gelombang dalam Wave Guide Alasan kenapa propagasi mode TEM tidak mungkin berada pada wave guide

Mode Gelombang dalam Wave Guide Pada Gb. 7.1a ditunjukan alasan kenapa adanya konfigurasi medan E dan H pada mode gelombang TEM. Hal ini mungkin karena. Hal tersebut dapat diakitkan dengan hukum ampere dapat dilihat pada Gb.7.1a transvers medan magnet H masih didukung oleh aliran axial arus konduksi I. Hal ini berbeda dengan saluran tunggal waveguide Gb.7.2a, dimana transvers medan magnet H tidak didukung oleh hukum ampere karena ketidak beradaan aliran axial arus konduksi Oleh karenanya tidak mungkin muncul mode gelombang TEM.

Mode Gelombang dalam Wave Guide Terdapat 2 kemungkinan mode gelombang pada wave guide, yaitu : 1. Mode TM ( Transverse Magnetik) Yaitu suatu kondisi ketika medan magnet H transversal terhadap sumbu bumbung gelombang. Dapat dinyatakan jika : 𝐻 𝑍 =0, maka 𝐸 𝑧 β‰ 0. 2. Mode TE ( Transverse Elektrik ) Yaitu suatu kondisi ketika medan listrik E transversal terhadap sumbu bumbung gelombang. Dapat dinyatakan jika : 𝐸 𝑍 =0, maka 𝐻 𝑧 β‰ 0.

Mode Gelombang dalam Wave Guide 1. Rektangular Wave Guide Mode TM Pada mode TM 𝐻 𝑍 =0, sehingga solusi nya adalah melakauakn perhitungan pada medan listrik 𝐻 𝑍 sebagai fungsi dari tiga komponen x, y, z.

Mode Gelombang dalam Wave Guide Adapaun solusi untuk pemecaham masalah pada mode TM dapat dimulai dari penggunakaan hukum Maxwell yang berkenaan dengan Hukum Faraday dan Ampere. 𝛻 Γ— 𝐸 =βˆ’π‘—πœ”πœ‡ 𝐻 dan 𝛻 Γ— 𝐻 =π‘—πœ”πœ€ 𝐸 Dengan meng-curelkan kedua sisi hokum Faraday dan dengan menggunakan hokum Gauss untuk mensubtitusikan 𝛻. 𝐸 =0, didapat : 𝛻 2 + πœ” 2 πœ‡πœ€ 𝐸 =0. pers.11 Dan karena 𝐻 𝑍 =0 dan 𝐸 𝑍 β‰ 0, maka pada Gambar 7.2 hanya dicari solusi untuk medan E dengan fungsi x,y,z dapat ditulis sbb : 𝐸 𝑍 π‘₯,𝑦,𝑧 =𝑋 π‘₯ π‘Œ(𝑦) 𝑒 βˆ’π›Ύπ‘ pers.12

Mode Gelombang dalam Wave Guide Dengan subtitusi pers.12 ke dalam bentuk persamaan Helmholtz untuk medan 𝐸 𝑍 , didapat : 1 𝑋 𝑑 2 𝑋 𝑑 π‘₯ 2 + 1 π‘Œ 𝑑 2 π‘Œ 𝑑 𝑦 2 + 𝛾 2 + πœ” 2 πœ‡πœ€ =0. pers. 13 Karena komponen X hanya fungsi dari x, dan komponen Y hanya fungsi dari y , maka dapat ditulis sebagai berikut : 1 𝑋 𝑑 2 𝑋 𝑑 π‘₯ 2 =βˆ’ 𝑀 2 dan 1 π‘Œ 𝑑 2 π‘Œ 𝑑 𝑦 2 =0 pers.14 dengan subtistusi ke pers. 13, didapat : βˆ’ 𝑀 2 βˆ’ 𝑁 2 + 𝛾 2 + πœ” 2 πœ‡πœ€ =0

Mode Gelombang dalam Wave Guide Adapaun solusi untuk pers.14 ditulis sebagai berikut : 𝑋=𝐴 sin 𝑀 π‘₯ +𝐡 cos 𝑀 π‘₯ , dan π‘Œ=𝐢 sin 𝑁 𝑦 +𝐷 cos 𝑁 𝑦 Sehingga solusi lengkap untuk komponne axial dari phasor medan listrik 𝐸 𝑧 dapat ditulis sebagai berikut : 𝐸 𝑧 =(𝐴 sin 𝑀 π‘₯ +𝐡 cos 𝑀 π‘₯ ) ( 𝐢 sin 𝑁 𝑦 +𝐷 cos 𝑁 𝑦 ) 𝑒 βˆ’π›Ύπ‘§ pers.15

Mode Gelombang dalam Wave Guide Untuk menentukan besaran-besaran yang tidak diketahui seperti A, B, C, D, M, dan N pada pers.15 dibutuhkan solusi 𝐸 𝑧 yang memenuhi syarat batas dinding konduktor wave guide. Adapun syarat batas yang dibutuhkan adalah medan listrik tangensial pada dinding wave guide harus same dengan nol. Sehingga dari Gbr. 7.2 dapat ditulis sebagai berikut : 𝐸 𝑧 =0 , π‘’π‘›π‘‘π‘’π‘˜ π‘₯=0 𝐸 𝑧 =0 , π‘’π‘›π‘‘π‘’π‘˜ π‘₯=π‘Ž 𝐸 𝑧 =0 , π‘’π‘›π‘‘π‘’π‘˜ 𝑦=0 𝐸 𝑧 =0 , π‘’π‘›π‘‘π‘’π‘˜ 𝑦=𝑏

Mode Gelombang dalam Wave Guide Sehingga dengan menerapkan syarat batas : 𝐸 𝑧 | π‘₯=0 =0 and 𝐸 𝑧 | 𝑦=0 =0 Sehingga mengakibatkan koefisien B dan D harus nol. Sehingga pers. 15 menjadi sbb : 𝐸 𝑧 =𝐴𝐢 sin 𝑀 π‘₯ sin 𝑁 𝑦 𝑒 βˆ’π›Ύπ‘§ Dimana AC merupakan amplitude medan listrik yang ditentukan berdasarkan besarnya daya input pada wave guide. Sedangkan kedua besaran lainnya yaitu M dan N didapatkan dengan cara memenuhi syarat batas pada x = a dan y = b. Dengan menerapkan syarat batas 𝐸 𝑧 | π‘₯=π‘Ž =0, maka didapat : 𝐴𝐢 sin 𝑀 π‘Ž sin 𝑁 𝑦 =0 pers.16

Mode Gelombang dalam Wave Guide Dari pers.16 , karena AC tidak boleh nol, maka pers.16 dapat dipenuhi jika π‘€π‘Ž dipilih sebagai : π‘€π‘Ž =π‘šπœ‹ , dimana m = 1, 2, 3, …. 𝑀= π‘šπœ‹ π‘Ž Hal serupa juga berlaku pada syarat batas untuk 𝐸 𝑧 | 𝑦=𝑏 =0, sehingga didapat : 𝑁= π‘›πœ‹ 𝑏 , dimana n = 1, 2, 3, … Adapun m dan n merupakan mode yang mungkin muncul, dimana 𝑇𝑀 π‘šπ‘› = 𝑇𝑀 11 merupakan mode terendah untuk mode TM. Sehingga dari pers.16 untuk komponen axial medan listrik didapat : 𝐸 𝑧 =𝐴𝐢 sin π‘šπœ‹ π‘Ž π‘₯ sin π‘›πœ‹ 𝑏 𝑦 𝑒 βˆ’π›Ύπ‘§ π‘’π‘›π‘‘π‘’π‘˜ π‘š=𝑛=1,2,3… pers.17

Mode Gelombang dalam Wave Guide Dengan substitusi M dan N pada pers.14 maka persamaan untuk pencarian mode gelombang TM dapat ditulis sebagai berikut : βˆ’ π‘šπœ‹ π‘Ž 2 βˆ’ π‘›πœ‹ 𝑏 2 + πœ” 2 πœ‡πœ€+ 𝛾 2 =0 Sehingga persamaan konstanta propagasinya dapat ditulis menajdi : 𝛾= π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2 βˆ’ πœ” 2 πœ‡πœ€ pers. 18 Dari studi mengenai propagasi gelombang datar di dalam medium konduktif diindikasikan bahwa untuk propagasi gelombang yang terjadi, 𝛾 pasti berupa bilangan imajiner dimana , 𝛾 = 𝑗𝛽. Sehingga pers.18 dapat ditulis sbb : 𝛾=𝑗 𝛽 π‘šπ‘› =𝑗 πœ” 2 πœ‡πœ€βˆ’ π‘šπœ‹ π‘Ž 2 βˆ’ π‘›πœ‹ 𝑏 2 pers.19

Mode Gelombang dalam Wave Guide 1. Rektangular Wave Guide Mode TE Pada mode TE komponen axial dari medan listrik 𝐸 𝑧 =0 dan 𝐻 𝑧 β‰ 0, sehingga medan magnetnya dapat dituliskan sebagai berikut : 𝐻 𝑧 = 𝐴 sin 𝑀π‘₯+𝐡 cos 𝑀π‘₯ 𝐢 sin 𝑁𝑦 +𝐷 cos 𝑁𝑦 𝑒 βˆ’π›Ύπ‘§ pers. 30 Dalam hal yang sama dengan mode TM, maka bentuk transvers untuk komponen medan listrik mode TE ( 𝐸 𝑧 =0 ) adalah : 𝐸 𝑦 = π‘—πœ”πœ‡ 𝛾 2 + πœ” 2 πœ‡πœ€ πœ• 𝐻 𝑧 πœ•π‘₯ 𝐸 π‘₯ = βˆ’π‘—πœ”πœ‡ 𝛾 2 + πœ” 2 πœ‡πœ€ πœ• 𝐻 𝑧 πœ•π‘¦

Mode Gelombang dalam Wave Guide Kemudian dengan mengalikan 𝐸 𝑧 dengan 𝑒 π‘–πœ”π‘‘ dan mengambil bagian real dari 𝐸 𝑧 pada pers.17 didapat : 𝐸 𝑧 π‘₯,𝑦,𝑧,𝑑 =𝐴𝐢 sin π‘šπœ‹ π‘Ž π‘₯ sin π‘›πœ‹ 𝑏 𝑦 𝑅𝑒 𝑒 βˆ’π›Ύπ‘§ 𝑒 π‘–πœ”π‘‘ = 𝐴𝐢 sin π‘šπœ‹ π‘Ž π‘₯ sin π‘›πœ‹ 𝑏 𝑦 cos πœ”π‘‘βˆ’ 𝛽 π‘šπ‘› 𝑧 pers.20 Pada persamaan diatas menunjukan penjalaran gelomabang sinusoidal pada arak sumbu z positif. Dengann melihat pers.19, konstanta 𝛾 akan benar-benar imajiner jika : πœ” 2 πœ‡πœ€ > π‘šπœ‹ π‘Ž 2 βˆ’ π‘›πœ‹ 𝑏 2 pers.21 Sebaliknya akan real jika : πœ” 2 πœ‡πœ€ < π‘šπœ‹ π‘Ž 2 βˆ’ π‘›πœ‹ 𝑏 2 sehingga 𝛾= 𝛼 π‘šπ‘›

Mode Gelombang dalam Wave Guide Untuk mendapatkan propagasi gelombang di dalam wave guide , diperlukan wave guide dengan dimensi a dan b , dan frekuensi eksitasi dari πœ” yang memenuhi pada pers. 21. Frekuensi cutoff didefinisikan sebagai frekuensi terendah yang amsih mungkin untuk propagasi gelombang sepanjang wave guide yang didapatkan dengan substitusi 𝛾=0, pada pers.18. πœ” 𝑐 πœ‡πœ€ = π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2 dan didapat : 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› = 1 2πœ‹ πœ‡πœ€ π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2 pers.22 Pada kasus dimana 𝑓> 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› konstanta propagasi akan berupa bilangan imajiner nol ( 𝛾=𝑗𝛽) sehingga konstanta phasa : 𝛽 π‘šπ‘› = πœ” 2 πœ‡πœ€βˆ’ π‘šπœ‹ π‘Ž 2 βˆ’ π‘›πœ‹ 𝑏 2 pers.23

Mode Gelombang dalam Wave Guide Dalam hal frekuensi cutoff 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› , konstanta phasa 𝛽 π‘šπ‘› dapat diberikan sebagai berikut : 𝛽 π‘šπ‘› =πœ” πœ‡πœ€ 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 pers. 24 Persamaan akhir untuk medan listrik axial 𝐸 𝑧 untuk mode propagasi , diberikan : 𝐸 𝑧 =𝐴𝐢 sin π‘šπœ‹ π‘Ž π‘₯ sin π‘›πœ‹ 𝑏 𝑦 𝑒 βˆ’π‘— 𝛽 π‘šπ‘› 𝑧 Komponen medan yang tersisisa yang masih mungkin untuk didapatkan dengan substitusi 𝐸 𝑧 pada pers.25 dan untuk 𝐻 𝑧 =0 untuk mode TM. Dan untuk mode terendah pada mode TM adalah m=1 dan n=1, sebab jika salah satu komponen m atau n sama dengan nol, maka mengakibatkan semua komponen medan menjadi nol.

Mode Gelombang dalam Wave Guide Sedangkan panjang gelomabang Ξ» π‘šπ‘› pada mode TM di dalam wave guide didefinisikan sebagai jarak propagasi di dalam arah z yang dibutuhkan untuk perubahan phasa sebesar 2πœ‹ (π‘Ÿπ‘Žπ‘‘). Ξ» π‘šπ‘› 𝛽 π‘šπ‘› =2πœ‹, sehingga : Ξ» π‘šπ‘› = 2πœ‹ 𝛽 π‘šπ‘› = 1 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 ; dimana Ξ» = 2πœ‹ πœ” πœ‡πœ€ = 2πœ‹ 𝛽 π‘œ ; dan 𝛽 π‘œ =πœ” πœ‡πœ€ Dari persamaan diatas dapat dilihat bahwa, panjang gelomabang pada wave guide lebih panjang jika dibandingkan dengan panjang gelombang dari propagasi gelombang datar pada frekuensi yang sama.

Mode Gelombang dalam Wave Guide Hal yang sama juga dapat digunakan untuyk menjelaskan mengenai kecepatan phasa dari mode propagasi lebih besar daripada kecepatan cahaya. Adapun kecepatan phasa mode propagasi dapat dilihat sebagai berikut : 𝑣 π‘π‘šπ‘› = πœ” 𝛽 π‘šπ‘› Dan dengan mensubtitusikan 𝛽 π‘šπ‘› dari pers.24 , didapatkan : 𝑣 π‘π‘šπ‘› = 1 πœ‡πœ€ 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 = 𝑣 𝑝 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 pers.25 Dimana ditunjukan untuk mode propagasi dimana : 𝑓 > 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› dan 𝑣 π‘π‘šπ‘› > 𝑣 𝑝 , dimana 𝑣 π‘π‘šπ‘› merupakan konstanta phasa muka gelombang yang mana berbeda dengan kecepatan transmisi energy.

Mode Gelombang dalam Wave Guide Dengan menggunakan pers.17 untuk persaman medan listrik axial dan untuk memperoleh komponen trsnsverse untuk mode TM dimana 𝐻 𝑧 =0, didapat : 𝐸 𝑧 =𝐴𝐢 sin π‘šπœ‹ π‘Ž π‘₯ sin π‘›πœ‹ 𝑏 𝑦 𝑒 βˆ’π‘— 𝛽 π‘šπ‘› 𝑧 pers.26a 𝐸 𝑦 = βˆ’π‘— 𝛽 π‘šπ‘› π‘›πœ‹ 𝑏 π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2 𝐴𝐢 sin π‘šπœ‹ π‘Ž π‘₯ cos π‘›πœ‹ 𝑏 𝑦 𝑒 βˆ’π‘— 𝛽 π‘šπ‘› 𝑧 pers.26b 𝐸 π‘₯ = βˆ’π‘— 𝛽 π‘šπ‘› π‘šπœ‹ π‘Ž π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2 𝐴𝐢 cos π‘šπœ‹ π‘Ž π‘₯ sin π‘›πœ‹ 𝑏 𝑦 𝑒 βˆ’π‘— 𝛽 π‘šπ‘› 𝑧 pers.26c 𝐻 𝑦 = βˆ’π‘—πœ”πœ€ π‘šπœ‹ π‘Ž π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2 𝐴𝐢 cos π‘šπœ‹ π‘Ž π‘₯ sin π‘›πœ‹ 𝑏 𝑦 𝑒 βˆ’π‘— 𝛽 π‘šπ‘› 𝑧 pers.26d 𝐻 π‘₯ = βˆ’π‘—πœ”πœ€ π‘›πœ‹ 𝑏 π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2 𝐴𝐢 sin π‘šπœ‹ π‘Ž π‘₯ cos π‘›πœ‹ 𝑏 𝑦 𝑒 βˆ’π‘— 𝛽 π‘šπ‘› 𝑧 pers.26e

Mode Gelombang dalam Wave Guide Dari persamaan transverse medan pada pers.26 diatas didapat : 𝐸 π‘₯ 𝐻 𝑦 = 𝛽 π‘šπ‘› πœ”πœ€ , dengan substitusi 𝛽 π‘šπ‘› dari pers.17 didapat : 𝐸 π‘₯ 𝐻 𝑦 = πœ‡ πœ€ . 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 pers.27 Hal yang serupa berlaku untuk 𝐸 𝑦 dan 𝐻 π‘₯ 𝐸 𝑦 𝐻 π‘₯ = βˆ’ 𝛽 π‘šπ‘› πœ”πœ€ =βˆ’ πœ‡ πœ€ . 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 pers.28

Mode Gelombang dalam Wave Guide Dari dua persamaan di atas yaitu pers.27 dan pers.28 , ada keterkaitan untuk pencarian impedansi (Θ ) mode TM, dengan mengingat bahwa perbandingan antara medan listrik dan medan magnet merupakan impedansi, maka : Θ  𝑇𝑀 π‘šπ‘› = πœ‡ πœ€ 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 pers.29 Adapin hubungannya antara impedansi, medan listrik, dan medan magnet dapat ditulis sebagai berikut : 𝐸 π‘₯ = Θ  𝑇𝑀 π‘šπ‘› . 𝐻 𝑦 𝐸 𝑦 = βˆ’ Θ  𝑇𝑀 π‘šπ‘› . 𝐻 𝑦 = Θ  𝑇𝑀 π‘šπ‘› . (βˆ’ 𝐻 𝑦 )

Mode Gelombang dalam Wave Guide Dari kurva dapat dilihat bahwa, impedansi meningkat menuju impedansi instrinsik, dan jika frekuensi nya lebih kecil dari sama dengan frekuensi cutoff maka kondisinya short circuit.

Mode Gelombang dalam Wave Guide Adapun syarat batas yang dapat dipenuhi untuk kasus Mode TE adalah : 𝐸 𝑦 | π‘₯=0 =0 𝐸 𝑦 | π‘₯=π‘Ž =0 𝐸 𝑦 | 𝑦=0 =0 𝐸 𝑦 | 𝑦=𝑏 =0 Sehingga bentuk umum untuk persamaan medan magnet (𝐻 𝑧 ) adalah : 𝐻 𝑧 =𝐡𝐷 cos 𝑀π‘₯ cos 𝑁𝑦 𝑒 βˆ’π›Ύπ‘§ pers.31

Mode Gelombang dalam Wave Guide Sehingga solusi untuk syarat batas dapat dipenuhi untuk : sin π‘€π‘Ž =0 , dimana π‘€π‘Ž=π‘šπœ‹, atau 𝑀= π‘šπœ‹ π‘Ž , π‘’π‘›π‘‘π‘’π‘˜ π‘š=0, 1, 2, … Hal yang sama juga berlaku untuk : 𝑁= π‘›πœ‹ 𝑏 , π‘’π‘›π‘‘π‘’π‘˜ 𝑛=0, 1, 2, … Dengan substitusi M dan N pada pers.31 didapat : 𝐻 𝑧 =BD cos π‘šπœ‹ π‘Ž π‘₯ cos π‘›πœ‹ 𝑏 𝑦 𝑒 βˆ’ 𝛾 π‘šπ‘› 𝑧 pers. 32 Tidak seperti pada mosde TM, pada mode TE nilai m =0 atau n=0 masih diizinkan diterapkan pada pers.32.

Mode Gelombang dalam Wave Guide Adapun konstanta propagasi 𝛾 π‘šπ‘› untuk mode gelombang TE adalah : 𝛾 π‘šπ‘› = π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2 βˆ’ πœ” 2 πœ‡πœ€ Dan propagasi mode TE dimana 𝛾 π‘šπ‘› =𝑗 𝛽 π‘šπ‘› terjadi ketika : πœ” 2 πœ‡πœ€ > π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2 Sedangkan mode non-propagasi atau tidak merambang (evanescent) terjadi ketika : πœ” 2 πœ‡πœ€< π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2

Mode Gelombang dalam Wave Guide Sedangkan untuk cutoff mode TE adalah ketika 𝛾 π‘šπ‘› =0 : 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› = 1 2πœ‹ πœ‡πœ€ π‘šπœ‹ π‘Ž 2 + π‘›πœ‹ 𝑏 2 pers.33 Untuk dimensi wave guide seperti pada Gbr.7.2 Rectangular wave guide, dimana b < a , maka mode terendah untum mode TE adalah 𝑇𝐸 10 . Untuk mode ini, maka frekuensi cutoff nya adalah : 𝑓 𝑐10 = 1 2πœ‹ πœ‡πœ€ πœ‹ π‘Ž 2 = 𝑣 𝑝 2π‘Ž

Mode Gelombang dalam Wave Guide Sedangkan untuk mode 𝑇𝐸 01 adalah : 𝑓 𝑐,01 = 1 2πœ‹ πœ‡πœ€ πœ‹ 𝑏 2 = 𝑣 𝑝 2𝑏 Adapun hubungan medan listrik E dan Medan magnet H adalah bentuk impedansi sebagai berikut : Θ  𝑇𝐸 π‘šπ‘› = 𝐸 π‘₯ 𝐻 𝑦 = πœ”πœ‡ 𝛽 π‘šπ‘› = πœ‡ πœ€ 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 = Θ  π‘œ 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 , dan 𝐸 𝑦 𝐻 π‘₯ = βˆ’πœ”πœ‡ 𝛽 π‘šπ‘› = βˆ’ πœ‡ πœ€ 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 = βˆ’ Θ  π‘œ 1βˆ’ 𝑓 𝑐,π‘šπ‘› 𝑓 2 =βˆ’ Θ  𝑇𝐸 π‘šπ‘›

Mode Gelombang dalam Wave Guide

TERIMAKASIH