Analisis Spasial Penyerapan Gelombang Mikro pada Serat Karbon dengan Pemindaian 2D

Abstrak

Abstrak — Penelitian ini menyajikan investigasi eksperimental terhadap karakteristik refleksi gelombang mikro dari material penyerap berbasis karbon menggunakan pendekatan pemindaian spasial. Sistem pengukuran menggunakan aktuator dua sumbu (X–Y) yang terintegrasi dengan vector network analyzer (VNA) untuk memperoleh distribusi spasial koefisien refleksi (S11). Aktuator digerakkan oleh motor stepper dan dikendalikan melalui sistem berbasis Python, sehingga memungkinkan akuisisi data yang presisi dan otomatis. Pengukuran dilakukan pada area 10 cm × 20 cm menggunakan metode bidirectional raster scanning dengan resolusi spasial sekitar 1 cm, sehingga menghasilkan 231 posisi pengukuran. VNA beroperasi pada rentang frekuensi 2–8.5 GHz dengan intermediate frequency bandwidth (IFBW) sebesar 70 kHz. Empat konfigurasi material dievaluasi, yaitu: (a) kondisi referensi (no plate), (b) pelat konduktif, (c) pelat berlapis serat karbon, dan (d) konfigurasi Salisbury screen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konfigurasi Salisbury screen mencapai performa penyerapan tertinggi, dengan penurunan refleksi hingga 18.4 dB pada frekuensi 5.01 GHz. Visualisasi spasial menunjukkan penyerapan yang tidak seragam yang sesuai dengan mekanisme interferensi seperempat panjang gelombang, sehingga menunjukkan efektivitas pendekatan yang diusulkan untuk karakterisasi penyerap gelombang mikro.

Kata kunci

• Carbon fiber
• Microwave absorption
• Reflection coefficient (S11)
• Salisbury screen
• Vector Network Analyzer (VNA)