Qusetion & Answer [Part 1]

Ini harusnya di-post sejak dahulu kala, cuma baru sempet sekarang. Postingan ini sambungan dari postingan sebelumnya tentang kunjungan lab. Ada beberapa pertanyaan dari mahasiswa 2009.

Kenapa bentuk antena ngaruh banget?

Kok bisa PCB yang gitu-gitu aja diubah jadi radar absorber?

Pertanyaan ini muncul ketika teman saya, sebut saja oknum R, menjelaskan tentang karya-karya *lebih tepatnya tugas akhir* anak-anak lab radar, Banyak yang membuat antena dengan bentuk yang bermacam-macam. Ada yang berbentuk gurita, bentuk helix seperti DNA *kata oknum R, mahasiswa-mahasiswa ini tadinya mau masuk biologi,, eh keterimanya malah di STEI :lol:* Ada juga yang bentuknya seperti obat nyamuk, kotak-kotak lucu, heksagonal, dan lain sebagainya. Mungkin anak-anak tersebut tertarik dengan bentuk yang aneh-aneh ini.

Hampir semua antena tersebut menggunakan papan PCB (Printed Circuit Board) yang dibentuk sedemikian rupa sehingga menjadi bentuk yang lucu-lucu itu. Selain menjadi antena, beberapa teman saya berhasil “menyulap” PCB tersebut menjadi bahan yang dapat menyerap (absorber, biasanya nyebutnya radar absorber) ataupun memantulkan (reflektor) gelombang elektromagnetik. Nah, dari sini muncul pertanyaan ke-2, kok bisa ya PCB dibuat jadi macem-macem? Orang kan biasanya taunya PCB itu buat masang-masang komponen rangkaian listrik.

Kenapa bisa seperti itu?

Sebenarnya, semua itu bisa terjadi karena kita menggunakan frekuensi yang cukup tinggi (orde GHz sih biasanya) ketika menggunakan alat-alat tersebut. Lantas, apa hubungannya frekuensi dengan bentuk yang aneh-aneh itu?

Mari kita ingat-ingat kembali konsep gelombang elektromagnetik. Gelombang itu bergerak dengan kecepatan terbatas (paling tinggi ya c = 3 x 10^8 m/s, kecepatan di ruang hampa, kalau di material lain pasti lebih kecil). c = λ f, di mana λ adalah panjang gelombang, dan f adalah frekuensinya. Dari sini, bisa kita lihat bahwa panjang gelombang dan frekuensi berkebalikan. Jika frekuensi semakin tinggi, panjang gelombang semakin rendah. Begitu juga sebaliknya. Ilustrasinya bisa dilihat di gambar ini.

Ada 3 buah kabel, yang warna hitam, kuning, dan hijau. Gelombang yang digunakan ada dua, yang merah dan biru. Gelombang yang warna merah frekuensinya lebih rendah, panjang gelombangnya panjang sekali, saking panjangnya jadi terlihat mirip garis lurus saja😀. Yang warna biru frekuensinya lebih tinggi, panjang gelombangnya pendek.

Kalau kita pakai gelombang frekuensi rendah seperti yang warna merah itu, bisa kita lihat bahwa besarnya gelombang di ujung kiri tidak terlalu beda jauh dengan di ujung kanan. Mau pakai kabel yang hitam, kuning, atau hijau, nilainya nggak beda jauh. Lihat saja pertemuan 3 buah garis putus-putus dengan gelombang merah, “ketinggiannya” sama. Setuju? Ini artinya, panjang kabel yang digunakan di sini tidak begitu berpengaruh sehingga keseluruhan kabel bisa dianggap seperti sebuah titik saja.

Lain halnya dengan gelombang yang berwarna biru. Misalnya yang di ujung kiri nilainya nol. Yang di ujung kanan nilainya berbeda dengan yang di ujung kiri, yaitu bernilai maksimum. Itu kalau pakai kabel hitam. Kalau kabel hijau, nantinya di ujung kanan itu dapat bernilai minimum (negatif), atau juga dapat bernilai nol, sama seperti yang ujung kiri kalau pakai kabel kuning. Terlihat perbedaannya kan? Panjang kabel di sini sangat berpengaruh sekali. Beda panjang kabel, karakteristik rangkaian listriknya juga beda.

Dari kedua  contoh tersebut, bisa kita lihat bahwa dimensi kabel sangat berpengaruh sekali jika kita menggunakan frekuensi tinggi. Biasanya, yang jadi patokan adalah perbandingan antara panjang gelombang dan dimensi dari device yang digunakan. Kalau dimensi device jauh lebih kecil dibandingkan panjang gelombang, kasusnya mirip yang warna merah: dimensi tidak begitu berpengaruh. Dan sebaliknya untuk device yang seukuran dengan panjang gelombang.

Hal yang sama juga berlaku untuk PCB. Bentuk yang berbeda tentu akan memberikan karakteristik rangkaian yang berbeda. Nah, inilah tugas kita, kita mencari dimensi dan bentuk PCB, kabel, waveguide, atau device lainnya, yang paling baik sehingga dapat digunakan untuk membuat alat yang kita inginkan.

4 responses to “Qusetion & Answer [Part 1]

  1. Ping balik: Qusetion & Answer [Part 2] « Kumpulan Tulisan Seseorang yang Biasa-Biasa Saja …

    • Kalau ada perubahan gelombang, dari yang tadinya merambat di dalam kabel, dsb. menjadi gelombang yang merambat di ruang bebas (atau sebaliknya), berarti itu antena.

  2. Ping balik: Fringing Effect: Menyebalkan, tapi … [Part 2] | Kumpulan Tulisan Seseorang yang Biasa-Biasa Saja ...

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s