Impedance Matching Saluran Transmisi

Impedance matching ini sangat dibutuhkan dalam interface pada transmitter dan receiver. Jika rangkaian telah matching, daya yang ditransferkan akan maksimum dan memiliki losses yang kecil. Impedansi matching adalah hal yang penting dalam rentang frekuensi gelombang mikro. Suatu saluran transmisi yang diberi beban yang sama dengan impedansi karakteristik mempunyai standing wave ratio (SWR) bernilai satu, sehingga dalam pentransmisian dayanya tanpa ada gelombang yang terpantul. Hal ini menyebabkkan efisiensi transmisi menjadi optimum. Matching dalam saluran transmisi mempunyai pengertian yang berbeda dengan dalam teori rangkaian. Dalam teori rangkaian, transfer daya maksimum membutuhkan impedansi beban sama dengan konjugasi kompleks sumber. Matching seperti ini disebut dengan matching konjugasi.

.

1. Conjugate matching

Digunakan umumnya di bagian sumber. Matching ini memaksimalkan daya yang dikirim ke beban, tapi tidak meminimalkan pantulan ( kecuali Zs real). Berikut ini merupakan blok diagram dari conjugate matching.

Gambar  Conjugate matching

2. Load Matching

Load matching umumnya digunakan di bagian beban. Matching ini meminimalkan pantulan tapi tidak memaksimalkan daya yang dikirim, kecuali jika Z0 real. Nilai Zo bernilai sama dengan ZL.  Gambar berikut menunjukkan sistem saluran transmisi yang ”matched”

Gambar . Load matching

             

Gambar  Model saluran transmisi pada matching network

Rangkaian penyesuai impedansi umumnya menggunakan komponen reaktif (kapasitor dan induktor) untuk menghindari rugi-rugi.

3. Matching dengan elemen seri dan paralel

             Perancangan rangkaian penyesuai impedansi selain menggunakan pendekatan matematis dapat juga menggunakan pendekatan grafis dengan Smith Chart. Pada Smith Chart akan  diplot titik-titik impedansi atau admitansi. Titik-titik admitansi dan impedansi yang diplot dapat merupakan harga normalisasi pada suatu harga tertentu. Titik admitansi dapat dapat diperoleh dari titik impedansi dengan mencerminkannya pada titik tengah, begitu juga sebaliknya. Penambahan komponen reaktansi seri atau paralel

dapat dilakukan dengan aturan sebagai berikut:

i.       Induktor dan Kapasitor yang tersusun seri

Penambahan L seri atau C seri menggerakkan titik impedansi di sepanjang lingkaran resistansi konstan. L seri menambah induktansi sedangkan penambahan C seri mengurangi kapasitansi.

ii.     Induktor dan kapasitor yang tersusun paralel

Penambahan L atau C paralel menggerakkan impedansi di sepanjang lingkaran konduktansi konstan.  Penambahan C paralel menaikkan kapasitansi sedangkan L paralel mengurangi induktansi

Sumber:   Constantine A. Balanis,“Antenna Theory Third Edition, Analysis and Design”,  John Wiley & Sons, INC, 2005.