Filter Gelombang Mikro (2)TTG4D3 – Rekayasa Gelombang Mikro

Oleh

Budi Syihabuddin – Erfansyah Ali

1

Outline

• Richards Transform

• Kurroda’s Identities

• Contoh Perancangan Microwave Filter

2

Richards Transformation (1)

3

ljZZ s

in tan0

ljZZ o

in cot0

l

,0Z

,0Z

l

LjZL

C

jZC

Pada microwave filter, contohnya pada stub open dan stub short, yang bersifat reaktif.

Tapi tidak seperti lumped circuit, pada stub tergantung pada

frekuensi

Richards Transformation (2)

4

8

Cl

8

Cl

LZ C0

CZC

1

s

inCL ZLjZ

o

inCC ZCjZ

INGAT :Richard transformation bukan sebagai pengganti dari lumped element, dan stub juga tidak berperilaku seperti induktor dan kapasitor. Nilai impedansinya bernilai sama hanya pada 1 frekuensi.

Kurroda’s Identities (1)

• Fungsi• Memisahkan stub saluran transmisi

• Mengubah stub seri menjadi stub paralel

• Mengubah impedansi karakteristik menjadi lebih mudah direalisasikan

5

Kurroda’s Identities (2)

Port 1 Port 2

6

Port 1 Port 2

l

l

02Z

01Z

l

l01

022 1Z

Zn

2

01

n

Z

2

02

n

Z

• Transformasi ini tidak merubah karakteristik dari rangkaian saluran

• Panjang saluran dan stub identik, tapi impedansi berbeda

1

Kurroda’s Identities (3)

7

2 Port 2Port 1

Port 2Port 1 l

l01Z

02Z01

022 1Z

Zn

l

l

02

2Zn01

2Zn

Konversi Lumped Circuit (Protoype) ke Model Saluran Transmisi (1)

8

2C

1L 3L8

C

8

C

8

C

1LC 3LC

2

1

CC

Perancangan saluran Seri/Paralel atau Short/Open Circuit tergantung dari kemudahan realisasi dari Saluran Transmisi yang akan digunakan

Konversi Lumped Circuit (Protoype) ke Model Saluran Transmisi (2)

9

8

C

8

C

8

C

1LC 3LC

2

1

CC 8

C8

C

8

C

8

C

8

C 1LC 3LC

2

1

CC

0Z0Z

Penambahan ini hanya mengubah fasa (pergeseran fasa) tp tidak faktor transmisi dan refleksi.

Konversi Lumped Circuit (Protoype) ke Model Saluran Transmisi (3)

10

8

C

8

C

8

C

8

C

8

C

2

1

CC

0

2

1 Zn0

2

3 Zn

1

2

1 Ln C 3

2

3 Ln C

1

02

1 1L

Zn

C

3

02

3 1L

Zn

C

Contoh (2)

• Rancanglah Filter yang meloloskan frekuensi rendah menggunakan saluran microstrip dengan spesifikasi:• Frekuensi cut off = 4 GHz

• Orde 3

• Impedansi 50 Ohm

• Ripple 3 dB

[pozar, microwave engineering]

11

Penyelesaian (1)

12

1Spesifikasi :• Frekuensi cut off = 4 GHz• Orde 3• Impedansi 50 Ohm• Ripple 3 dB

2Tabel & Grafik• L1 = 3,3487• C2 = 0,7117• L3 = 3,3487• RL = 1

1SR

1LR7117,02 C

3487,31 L 3487,33 L 3Prototype

Penyelesaian (2)

13

43487,30 Z 3487,30 Z

405,10 Z

1SRl l

l

8

l pada 1

1LR

5 3487,30 Z 3487,30 Z

405,10 Z

1SRl l

l

8

l pada 1

l l

10 Z 10 Z

1LR

Penyelesaian (3)

14

6

7

1SR

1LR

8

l pada 1

l l

l l l

1SR

1LR

8

l pada GHz4

l l

l l l

aZ

bZ

cZ

dZ

eZ

AZ

BZ

CZ

DZ

EZ

Keterangan (1)

405,1

350,4

299,1

c

db

ea

Z

ZZ

ZZ

Keterangan (2)

3,70

5,217

9,64

c

db

ea

Z

ZZ

ZZ

Penyelesaian (5)

15

50

9,64 3,70 9,64

50

5,217 5,217

Kesimpulan

16

Microwave Filter• Richards Transform• Kurroda Identities• Hitung Dimensi

Saltran

1Filter digunakan untuk memilih frekuensi dengan lebar pita yang diinginkan

2Perancangan prototype tergantung dari jenis dan klasifikasi filter yang diinginkan sesuai dengan kebutuhan

3Transformasi perancangan HPF/BPF/BSF dilakukan pada tahap prototype LPF

4Sifat kapasitif / induktif dapat diperoleh dengan OC / SC saluran Richards Transform 5

Paralel / Seri rangkaian saltran tergantung dari kemudahan proses realisasi Kurroda Identities

Referensi

• RF Circuit Design 2nd Edition, Chris Bowick.

• Microwave Engineering 3rd Edition, David M. Pozar.

17

Terima Kasih

18