Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh...

18
Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 – Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin – Erfansyah Ali 1

Transcript of Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh...

Page 1: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

Filter Gelombang Mikro (2)TTG4D3 – Rekayasa Gelombang Mikro

Oleh

Budi Syihabuddin – Erfansyah Ali

1

Page 2: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

Outline

• Richards Transform

• Kurroda’s Identities

• Contoh Perancangan Microwave Filter

2

Page 3: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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

Page 4: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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.

Page 5: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

Kurroda’s Identities (1)

• Fungsi• Memisahkan stub saluran transmisi

• Mengubah stub seri menjadi stub paralel

• Mengubah impedansi karakteristik menjadi lebih mudah direalisasikan

5

Page 6: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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

Page 7: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

Kurroda’s Identities (3)

7

2 Port 2Port 1

Port 2Port 1 l

l01Z

02Z01

022 1Z

Zn

l

l

02

2Zn01

2Zn

Page 8: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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

Page 9: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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.

Page 10: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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

Page 11: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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

Page 12: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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

Page 13: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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

Page 14: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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

Page 15: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

Penyelesaian (5)

15

50

9,64 3,70 9,64

50

5,217 5,217

Page 16: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

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

Page 17: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

Referensi

• RF Circuit Design 2nd Edition, Chris Bowick.

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

17

Page 18: Filter Gelombang Mikro (2) · Filter Gelombang Mikro (2) TTG4D3 –Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin –Erfansyah Ali 1. Outline •Richards Transform •Kurroda’s

Terima Kasih

18