Matakuliah (MK) Gelombang Mikro merupakan matakuliah pilihan bagi mahasiswa prodi Fisika semester ke 6. Matakuliah ini termasuk salah satu matakuliah jenis MKK atau Matakuliah Keilmuan dan Ketrampilan. Tujuan dari penyelenggaraan MK ini adalah memberikan penguasaan konsep dasar kepada mahasiswa mengenai prinsip kerja dan peralatan pendukung juga aplikasi dari system/alat Gelombang Mikro, selanjutnya akan dijelaskan juga aplikasi Gelombang Mikro dibeberapa bidang ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya di bidang pertahanan keamanan, pangan dan kesehatan.. Medetoda pembelajaran yang digunakan adalah STAR, sehinga merupakan kombinasi dari sistem ceramah dan diskusi kelas paling diutamakan. Nilai akhir dari MK ini adalah kombinasi dari komponen kehadiran, tugas, PR, UTS (ujian tengah semester) dan UAS (ujian akhir semester).
Outcome pembelajaran (Learning outcomes=LO):
- Dapat menjelaskan perkembangan dan kemajuan perangkat gelombang mikro (GM)
- Dapat menjabarkan penurunan Ragam TE dan TM dalam pandau gelobang kotak
- Dapat menjabarkan penurunan Ragam TE dan TM dalam pandau gelobang silinder, dan mampu mengkonversi daya keluaran GM dari mW ke dBm atau sebaliknya
- Dapat menghitung besar kerugian energy GM ketika melewati komponen, kenaikan energy GM ketika melewati komponen penguat dan bagian energy GM yang dipantulan ketika melewati komponen
- Dapat menggunakan diagram Smith Chart untuk menentukan VSWR dan koefisien pantulann dari rangkain beban yang diberikan
- Dapat menjelaskan komponen control sinyal GM
- Dapat menentukan sumber Noise dan menghitung besar Noise dalam peralatan GM.
- Dapat menjelaskan tentang rangkaian GM terintergrasi
- Dapat menjelaskan karakteristik beberapa pembangkti gelombang mikro, misalnya semikonduktor, klystron, dan Magnetron
- Dapat menjelaskan prinsip kerja Atena GM
- Dapat menjelaskan system penjalaran sinyal dalam GM
- Dapat menjelsakan aplikasi GM dalam system telekominakasi
- Dapat menjelaskan aplikasi GM dalam navigasi dan system GM
- Dapat menjelaskan aplikasi GM dalam optika biomedis khususnya dalam thermoacoustic tomography
Materi Pembelajaran atau Pokok Bahasan atau Topik atau bahan kajian:
- Pendahuluan: Kontrak kuliah dan survey alat dan system gelombang mikro (GM)
- Medan Gelombang Mikro : Medan Listrik dan Medan Magnet, Gelombang Elektromagnet, Karakteristik Gelombang Elektromagnetik, Gelombang Mikro di dalam Jalur Transmisi, Skin Depth
- Daya Gelombang Mikro –dB dan -dBm: Daya Gelombang Mikro, Terminologi dB, Terminologi dBm, Peralatan untuk mengukur daya GM
- Insertion Loss, Gain, dan Return Loss: Insertion Loss, Insertion Loss dari komponen beruntun, Gain, Insertion Loss dan Gain beruntun, Mismatches dan Return Loss, cara alternative penentuan daya terefleksi, S-parameter, Peralatan untuk pengukuran Insertion Loss dan Return Loss
- Matching dengan Smith Chart: Penurunan Smith Chart, Ploting Mismatch pada Smith Chart, perhitungan matching dengan smith cahart, Gerak menuju beban, Induktansi tergabung dalam seri, Element matching dalam parallel, Matching Stubs, transformer seperempat panjang gelombang, Element tergabung dalam kombinasi, Seleksi teknik matching terbaik
- Jalur Transmisi GM: Perbandingan Jalur Transmisi, Pandu panjang gelombang dan impedansi karakteristik, kabel koaksial, pandu gelombang, stripline dan microstrip, Konektor dan adaptor.
- Komponen kontrol sinyal GM: Semikonduktor GM, Ferrits GM, Penghentian, Directional Couplers, Combiners, Isolators and Circulators, Filters, Attenuators, Switches, Phase Shifters, Detectors, .
- Osilator Gelombang Mikro: Prinsip Osilator, Persyaratan kerja Osilator, fixed-tuned dan mekanis osilator, electronicallytuned oscilator, Harmonic Multipliers, Up konverter, .
- Penguat Semikonduktor Gelombang Mikro: Karakteristik performa penguat, jenis amplifier semikonduktor GM, Transistor bipolar, Transistor efek medan, HEMTs (high electron mobility transistor), pengemasan dan pemasangan transistor, S-parameter, Transistor biasing and matching, Impatt Amplifier
- PLow-noise receivers: The Significance of Low-Noise Receivers, Sumber-sumber Noise, Satuan Noise, Pencampur, Transistor Nose Rendah, Parameter penguat.
- Microwave Integrated Circuits: Types of microwave integrated circuit, Microstip Materials and Design, Elemen Rangkaian microstrip, Penambahan Komponen Setelah pembuatan microstrip, Pemasangan dan Pengemasan, Monolithic microwave integrated circuits
- Tabung Gelombang Mikro: Keuntungan dan Kerugian, Perbandingan, Tabung Gridd, Klystron, Traveling Wave Tubes, Crossed-field Amplifiers, Magnetrons, High Power Microwave Tubes
- Antena Microwave: Persyarata, Jenis, Arrays, Parabolic, Phased Array.
- Pengantar Sistem Gelombang Mikro: Analisis spektrum sinyal listrik, Sinyal Sistem Komunikasi, Gangguan-Gangguan dalam Komunikasi, Modulasi Kode Pulsa, Sinyal Baseband, Sistem Transmisi, Modulasi
- Microwave Relay: Pendahuluan, Diagam Blok, Antena, perhitungan kerugian lintasan, Sistem Dipersity, Diffraction and Troposcatter Systems
- Komunikasi Satelit: Pendahuluan, Perhitungan kerugian lintasan, Satelit Internasional, Satelit Domestik, Komunikasi kapal ke pantai melalui satelit, Direct Broadcast Satellite, Perbandingan Satelit komuinikasi, Sistem Penginderaan Jarak jauh
- Sistem Radar: Pendahuluan, Pengukur kecepatan, Pengukur jarak, Kombinasi pengukur jarak dan kecepatan, Pengukuran sudut, Teknik untuk meningkatkan resolusi sudut, Phased Array Radar, Persamaan Radar.
- Sistem Perang Elektronik: Pendahuluan, Penipuan, Rudal anti radiasi, Sekam dan umpan, Noise Jamming,
- Sistem Navigasi dan Gelombang Mikro: Global Positioning System (GPS), Telpon Seluler, Microwave ovens, Aplikasi Medis gelombang mikro, Aplikasi Ilmiah gelombang mikro.
Bahan, sumber informasi, dan referensi:
- Allan 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/