Gelombang Mikro Dosen Pengampu: Kontrak Kuliah: Dr. Mitrayana, S.Si., M.Si. (mitrayana@ugm.ac.id) Kontrak Kuliah: Kehadiran: 5 % Tugas : 15 % MID : 40 % UAS : 40 % 4/13/2018

Buku Acuan: Allan W. Scott, 1993, Understanding Microwaves, John Wiley & Sons Mike Golio, 2008, RF and Microwave Applications and Systems Lance, A.L., 1964, Introduction to Microwave Theory and Measurement, Mc.Graw-Hill Dhani, A., 1993: Teori Gelombang Mikro dan Aplikasinya, jurusan Fisika, FMIPA UGM http://elisa.ugm.ac.id/ 4/13/2018

Silabus: Survey alat dan sistem gelombang mikro, Medan Gelombang Mikro , Daya Gelombang Mikro –dB dan -dBm, Insertion Loss, Gain, dan Return Loss, Matching dengan Smith Chart, Jalur Transmisi GM, Komponen kontrol sinyal GM, Osilator Gelombang Mikro, Penguat Semikonduktor Gelombang Mikro, PLow-noise receivers, Microwave Integrated Circuits, Tabung Gelombang Mikro, Antena Microwave, Pengantar Sistem Gelombang Mikro, Microwave Relay, Komunikasi Satelit, Sistem Radar, Sistem Perang Elektronik, Sistem Navigasi dan Gelombang Mikro, 4/13/2018

Survey Alat dan Sistem Gelombang Mikro 4/13/2018

Hubungan gelombang mikro dengan perangkat elektronika lainnya Perangkat yang digunakan pada gelombang mikro meliputi : special transmission lines, antennas, semiconductor devices, tubes Perangkat elektronik yang tidak dapat digunakan pada range gelombang mikro meliputi : transistor konvensional, tabung, pengkabelan rangkaian Panjang gelombang x frekuensi = kecepatan cahaya 4/13/2018

Sistem Gelombang mikro Feature Khusus Gelombang Mikro Frekuensi tinggi bisa menyediakan kemampuan lebar pita yang lebih lebar dari gelombang radio. Panjang gelombang yang pendek. Dengan panjang gelombang yang pendek antena penguatan tinggi dengan lebar berkas yang sempit pada apliklasi radar bisa dibuat, selain itu energi gelombang mikro dapat dikonsentrasikan pada area yang kecil sehingga dapat diaplikasikan dalam microwave oven. Dengan feature khusus tersebut Gelombang Mikro dapat digunakan sebagai : 4/13/2018

Spektrum gelombang mikro 4/13/2018

Kebutuhan perangkat gelombang mikro Pada frekuensi gelombang mikro, transistor konvensional, IC dan pengkabelan menjadi tidak berfungsi disebabkan oleh reaktansi kawat dan waktu transit. Reaktansi Kawat Waktu transit Kawat penghubung: # 18 gauge copper, diameter 1mm, panjang 2,5 cm, resistansi DC =0,4 m, L= 0,027H XL=2fL 4/13/2018

Disain sistem gelombang mikro dasar 4/13/2018

Jalur transmisi gelombang mikro Tiga tipe dasar : Kabel koaksial Pandu gelombang Mikrostrip Bentuk dan bahan masing-masing tipe dari jalur transmisi bisa berbeda-beda bergantung aplikasi penggunaannya. 4/13/2018

Jalur transmisi gelombang mikro Tipe Jalur transmisi Keuntungan Kerugian Kabel koaksial Lebar pita besar, ukuran kecil Attenuasi tinggi, Power-handling terbatas Pandu gelombang Power tinggi, loss rendah Ukuran besar, lebar pita kecil Mikrostrip Mudah dibuat Rangkaian yang rumit Loss sangat tinggi 4/13/2018

Komponen pengendali sinyal Attenuator digunakan untuk mengendalikan amplitudo sinyal gelombang mikro. Amplitudo bisa tetap atau dapat diatur secara mekanik maupun elektronik. Dioda pin merupakan dioda semikonduktor khusus yang digunakan untuk pengaturan attenuasi secara elektronik. Phase shifter digunakan untuk menggeser fase sinyal. Pergeseran bisa dibuat tetap atau diatur secara mekanik atau elektronik. Resonan cavity memiliki fungsi yang sama dengan rangkaian resonan pada frekuensi rendah. Perangkat semikonduktor gelombang mikro dan atau tabung dibuat pada cavity sebagai tunning. Filter dan multiplexer gelombang mikro merupakan resonan cavity yang berfungsi untuk memisahkan pita frekuensi dari sinyal gelombang mikro. Beban digunakan untuk mengakhiri sebuah jalur transmisi selama pengujian. Directional coupler berfungsi untuk mengambil sampel aliran daya dalam satu arah. Isolator dan sirkulator untuk memperbolehkan gelombang mikro untuk menjalar dalam hanya satu arah. 4/13/2018

Penguat dan osilator Semikonduktor dan gelombang mikro Transistor bipolar Field-effect transistor (FET) High electron mobility transistor(HEMT) Varactor multiplier IMPATT Gunn Bipolar transitor, FET dan HEMT gelombang mikro dibuat khusus dengan memperkecil jarak elemen internal dalam rangka meminimalkan waktu transit. Varactor multiplier menggunakan dioda variable-kapasitansi Gunn menggunakan properti dari galium arsenide 4/13/2018

Tabung gelombang mikro Tabung gelombang mikro dapat menghasilkan daya yang lebih besar daibandingkan semikonduktor. Tipe tabung gelombang mikro : Tabung gridded Klystron Helix Travelling Wave Tube (TWT) Coupled cavity TWT Crossed-Field Amplifier (CFT) Gyrotron Klystron dan gyrotron terbatas pada hanya beberapa persen bandwidth. Helix TWT 100% bandwidth dan Coupled cavity TWT mencakup 40% bandwidth. Dari segi efisiensi,CFA memiliki efisiensi yang paling besar mencapai 80%. 4/13/2018

Penerima gelombang mikro noise rendah Persyaratan utama penerima noise rendah adalah memperkuat sinyal gelombang mikro yang sangat lemah tanpa memperkuat noise. 4/13/2018

Antenna gelombang mikro Antenna berfungsi untuk mentransmisikan dan menerima gelombang mikro. Antenna terdiri dari horn yang meradiasikan gelombang mikro ke permukaan piring parabolik. 4/13/2018