MATCHING DEVICE ¼ LAMBDA , PANJANGNYA TIDAK SELALU HARUS ¼ LAMBDA.

MATCHING DEVICE ¼ LAMBDA , PANJANGNYA TIDAK SELALU HARUS ¼ LAMBDA.

MATCHING DEVICE ¼ LAMBDA , PANJANGNYA TIDAK SELALU HARUS ¼ LAMBDA.

By : Djoko Haryono

“Peralatan matching ¼ lambda” ( quarter wave matching device ) dengan bermacam versi bentuknya , apakah yang dibuat dari sepotong kabel coax ¼ lambda , atau dari bahan pipa kaku sebagai outer/selongsongnya , atau berupa power divider pipa segi 4 , adalah impedance transformer atau peralatan matching yang sangat populer karena sederhana dan mudah dibuat.

Peralatan matching ¼ lambda pertama kali diperkenalkan oleh seorang ham / amatir radio FRANK REGIER ( Callsign OD5CG ) dalam publikasi pertamanya di tahun 1970 dalam buku ARRL Antenna.

Meski kebanyakan ( atau “hampir semua” ) matching transformer ( yang impedansinya bisa juga dihitung agar berfungsi sebagai divider / combiner ) dibuat dengan ukuran panjang ¼ lambda , tetapi TAHUKAH ANDA BAHWA PERALATAN MATCHING ¼ LAMBDA ITU PANJANGNYA TIDAK HARUS ¼ LAMBDA ?

Penjelasannya begini :

01
Peralatan tsb. sebagian besar / kebanyakan dibuat dengan panjang ( dalam sistem pecahan ) ¼ lambda alias ( dalam sistem decimal ) 0.25 lambda , atau bisa juga kita sebut ( dalam sudut siklus gelombang radio ) panjangnya 90 derajat.

Ukuran panjang ¼ lambda itu sebetulnya hanyalah ukuran paling praktis atau ukuran “rata-rata”dimana pada jarak atau panjang tersebut akan muncul dan terjadi efek transformasi impedansi pada kabel saluran transmisi.

Dengan kata lain , kalau kita membuat / memotong panjang coaxnya ( atau pipa jika transformernya dibuat dari pipa ) LANGSUNG TEPAT ¼ LAMBDA , maka umumnya alat tsb. juga ( sudah / akan ) LANGSUNG BISA BEKERJA DENGAN CUKUP BAIK. Kalaupun ada kekurang cocokan , misalnya impedansi yang dihasilkan belum benar2 menghasilkan perfect match , ataupun misalnya panjang alat tsb. –supaya menghasilkan matching sempurna 100% - ternyata seharusnya tidak tepat ¼ lambda , ternyata ( kalau memang terjadi / ada ) kemelesetan itu umumnya masih bisa ditoleransi dan hasil dari pemasangan matching device ¼ lamda itu seringkali sudah bisa kita anggap sebagai SUDAH MATCH atau SUDAH CUKUP MATCH.

02
Namun tidak semua ham selalu membuat matching device yang panjangnya tepat ¼ lambda ketika ia merasa perlu membuat device ¼ lambda.

Sebagian ham ( yang sudah semakin mendalami pengetahuan tentang antenna & saluran transmisi , dan umumnya adalah para ham senior yang cermat banyak mempelajari masalah gelombang dengan lebih detil ) terkadang SENGAJA MEMBUAT MATCHING DEVICE 1/4 LAMBDA ( = 0.25 LAMBDA ) YANG PANJANGNYA TIDAK 0.25 LAMBDA , tetapi mungkin sengaja dibuat 0.27 lambda , atau 0.29 lambda , 0.32 lambda , 0.22 lambda , 0.21 lambda dsb.

Pada kasus2 tertentu , angka2 ukuran panjang yang BUKAN ¼ LAMBDA itu , setelah didahului dengan perhitungan2 yang lebih cermat , justru mereka temukan SEBAGAI UKURAN PANJANG YANG LEBIH TEPAT ( DIBANDINGKAN DENGAN ¼ LAMBDA ) YANG MENGHASILKAN IMPEDANSI YANG LEBIH “PERSIS”/MATCH DARIPADA JIKA MENGGUNAKAN ¼ LAMBDA.

03
Mengapa ukuran panjang yang “tidak persis” ¼ lambda itu seringkali / terkadang lebih baik dibanding dengan kalau ¼ lambda ? HAL ITU KARENA PANJANG TERTENTU PADA COAXIAL ( ATAU JARAK TERTENTU DALAM “LAMBDA” MAUPUN DALAM SUDUT ) MEMILIKI PENGARUH DAN ADA HUBUNGANNYA DENGAN TRANSFORMASI IMPEDANSI.

Sehingga , jika ketika kita sedang mendesign matching transformer ternyata impedansi yang “dihasilkan” sedikit meleset dan tidak tepat memenuhi besaran impedansi yang kita harapkan , SEBENARNYA SOLUSINYA SEDERHANA SAJA , YAITU YANG KITA BUTUHKAN HANYALAH SEKEDAR “MENGGESER” ALIAS MERUBAH PANJANG COAX ATAU MATCHING DEVISE , KEARAH UKURAN PANJANG “DIMANA IMPEDANSI YANG KITA INGINKAN ITU BERADA”.

Tentu saja perubahan panjang coax / device itu bisa menjadi “lebih panjang” dari ¼ lambda , ataupun menjadi “kurang / lebih pendek” dari ¼ lambda , SEMUANYA TERGANTUNG APAKAH POSISI PERTAMA KITA TADI KURANG INDUKTIF ATAUKAH KURANG KAPASITIF.

Kalau arah kita “menggeser” tsb. keliru , tentu saja hasilnya akan makin buruk ( makin menjauh dari perfect match ) , tapi kalau arahnya benar , kita akan mendapatkan kondisi matching yg lebih baik daripada ¼ lambda.

Para ham yang menggeluti komunikasi radio pantulan (permukaan ) bulan ( Moonbounce / Earth Moon Earth / EME communication ) maupun para teknisi radio yang sering mempraktekkan Conjugate Matching , sering membuat matching device yang PANJANGNYA TIDAK PERSIS ¼ LAMBDA.

Kita bisa merancang ( = menghitung ) matching device semacam itu dengan bantuan ( menggunakan ) Smith Chart.

Atau mempelajari pengetahuan basicnya dari berbagai referensi.

Karena saya bukan seorang ham senior , maka kalau ingin mengetahui dasar2 pengetahuannya , silahkan mempelajarinya sendiri dari salah satu referensi yang saya pilihkan dibawah ini , yaitu apa yang ditulis oleh seorang ham yang sudah sangat dikenal didunia , W4RNL ( L.B. Cebik ) berikut ini.

Djoko Haryono / 19 Januari 2015

WHEN QUARTER WAVE IS NOT QUARTER WAVE