Fringing Effect: Menyebalkan, tapi … [Part 2]

Apa sih manfaat fringing effect? Kalau Anda sedang membaca tulisan ini melalui laptop yang terkoneksi ke jaringan wireless, berarti Anda sedang merasakan manfaat fringing effect:mrgreen:

Ok .. kembali ke lap..top. Untuk terhubung ke jaringan wireless, laptop Anda butuh antena untuk menangkap dan menerima sinyal. Pernah lihat di mana letak antenanya? Nah lo, nggak kepikiran ya? Tenang..tenang.. saya juga belum pernah lihat di mana letak antenanya..😀 Bagi Anda yang hobi membongkar laptop (semoga bisa masangnya lagi ya:mrgreen: ), antena umumnya dijumpai di belakang layar monitor Anda. Berikut ini ada gambar dari forumer di intel.com [1]:

Nah, antenanya sendiri adalah yang warnanya kecoklatan (ada beberapa di sini). Kemungkinan mereka terbuat dari PCB yang lapisan logamnya dibentuk menjadi pola-pola tertentu. Antena yang model seperti ini namanya antena mikrostrip. Tentang mikrostrip sendiri, saya pernah membahasnya di sebuah tulisan yang “agak menyeramkan” berikut ini.

Sebagaimana yang kita tahu, yang namanya mikrostrip itu ada 3 bagian penting: konduktor (seringkali disebut patch) – substrat – ground plane. Berikut ini adalah contoh antena mikrostrip sederhana.

Antena Mikrostrip

Antena mikrostrip. Kiri: Tampak atas. Kanan: Tampak samping (feeder tidak digambarkan)

Ok, mari kita kembali ke lap … eh fringing effect. Apa hubungannya dengan laptop? Kalau kita mengutak-atik teori medan dan antena, ketika antena mikrostrip tersebut diberi sinyal dari sumber (sejenis baterai kalau di part 1 – tapi bukan baterai ya), maka akan timbul muatan negatif dan positif di ujung patch dan juga kebalikannya di ground plane. Posisinya selalu berubah-ubah, bisa di kiri atau di kanan, tergantung sinyalnya (AC alias bolak-balik, tentu saja sinyal di sini tergantung apa yang kita kirim/terima lewat jaringan wireless, entah tulisan ini, foto-foto facebook, atau video youtube …). Misalkan yang negatif di kiri dan yang positif di kanan, seperti gambar di bawah [2]-[3].

Garis medan listrik di antena mikrostrip (1). Note: Semakin merah, medannya semakin kuat. Semakin biru semakin lemah. Kelihatan nggak fringing effect-nya yang mana?

Ingat, ada fringing effect bermain di sini, jadi medan listrik di tepi logam agak sedikit “melenceng” (baca part 1-nya). Karena si antena diberi masukan sinyal yang bolak-balik, maka medan listrik ini juga “bolak-balik” seperti ini.

Garis medan listrik di antena mikrostrip (2).

Otomatis, akan timbul fringing effect lainnya, yang mana arah garisnya berlawanan. Besama dengan garis akibat fringing effect yang sebelumnya, kedua garis ini dapat membentuk loop tertutup (bahasa Indonesianya loop apa ya? buletan barangkali?). Selanjutnya, yang negatif kembali ke kiri dan yang positif kembali ke kanan. Lalu berbalik lagi. Lalu berbalik lagi. Lalu berbalik lagi. Lalu berbalik lagi. Lalu berbalik lagi. Lalu berbalik lagi. Jadinya …

Garis medan listrik di antena mikrostrip (3). Maaf ya kalau gambarnya jelek:mrgreen:

Apa yang menarik dari gambar ini? Perhatikan medan listrik yang pertama kali muncul. Ada di manakah dia sekarang? Masih dekat-dekat antena? Ternyata tidak lagi. Dia lepas, lalu merambat.  Kok bisa lepas? Ini semua gara-gara loop tertutup tadi. Kalau mau membentuk loop tertutup, harus ada garis medan listrik yang sejajar dengan patch dan ground plane, lihat gambar. 

Ini dia bagian dari garis yang arahnya sejajar dengan perbatasan dielektrik – konduktor

Yang seperti ini ternyata tidak diperbolehkan oleh hukum Maxwell. Medan elektromagnetik yang baik tentu harus taat hukum kalau tidak mau dibui. Tapi sebenarnya ada “celah hukum” (kayak hukum di Indonesia aja, eh .. tapi ini bukan celah sih :p ) yang bisa diakali, karena aturannya: “Tidak boleh ada medan listrik yang sejajar dengan perbatasan di perbatasan dengan konduktor” [4]. Kalau tidak di perbatasan, boleh saja kan? Nggak ada yang melarang. Ya … kalau si loop tidak boleh berada di perbatasan, mau nggak mau dia harus menjauh, pergi sana jauh-jauh… hush…hush … Semoga dia sampai ke antena lainnya untuk kemudian diubah lagi ke sinyal listrik (prosesnya ya kebalikannya).

Artinya, kita berhasil memindahkan – atau lebih tepatnya mengirimkan- “sesuatu” berkat fringing effect ini. Dan “sesuatu” ini ada variasinya, sesuai posisi muatan listrik di antena (dan juga tergantung seberapa besarnya), which is variasinya sesuai dengan apa yang kita kirimkan. Inilah yang nanti dideteksi oleh antena lain (juga antena kita), lalu diolah sedemikian rupa sehingga muncullah video (dan juga yang lain tentunya) di layar kita. Coba kalau tidak ada fringing effect, barangkali kita tidak dapat menikmati teknologi wireless. Mau streaming film harus cari kabel. Mau buka email dan facebook juga harus cari kabel. Mau twitteran dan instagraman juga harus nyari kabel. Repot ya? Demikianlah, sesuatu yang boleh jadi menyebalkan ternyata ada manfaat besar di baliknya.

Referensi:

[1]. https://communities.intel.com/thread/28662
[2]. R. Garg, et. al., Microstrip Antenna Design Handbook. Norwood, MA: Artech House, 2001
[3]. http://www.antenna-theory.com/antennas/patches/antenna.php
[4]. ftp://ftp1.digi.com/support/images/Antennas_an%20Introductory%20Guide_20061128.pdf

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