Jika rangkaian pada gambar 1 dipicu (eksitasi) dengan tegangan V 1 dan V 2, maka arus I 1 dan I 2 akan dikaitkan dengan persamaan berikut :

Transkripsi

1 PARAMETER uatu rangkaan (network) mempunya uatu black box yang berkan berbaga komponen elektronka atau lumped element epert retor, kapator, nduktor atau trantor. Untuk mendefnkan parameter-, perlu dtekankan bahwa keeluruhan jarngan berlaku lnear dengan nput nyal kecl. Hal n berlaku untuk komponen-komponen dalam tem telekomunka epert attenuator, flter, coupler dan equalzer, dengan yarat bahwa mereka beropera dalam kond lnear. Rangkaan near, atau rangkaan non-lnear yang beropera dengan nyal nput cukup kecl ehngga tem ba memberkan repon yang lnear, dapat dkaraktertkkan ecara lengkap dengan parameter yang dukur pada termnal (port) tanpa perlu melhat dar rangkaan. Ketka parameter uatu rangkaan telah dtentukan, maka reponnya terhadap nputan dar luar ba dpredk. Pada frekuen rendah, parameter yang umum dpaka adalah parameter Y, H atau dengan menggunakan nla-nla aru dan tegangan yang dukur pada beban terbuka (open crcut) atau hubungan ngkat (hort crcut). Pada frekuen tngg, parameter terebut (Y, H, dan ) angat ult dukur karena :. penggunaan beban terbuka/hubung ngkat dapat menyebabkan komponen aktf yang dgunakan menjad tdak tabl (berola).. ult memperoleh beban terbuka/hubung ngkat dengan bdang frekuen yang lebar pada frekuen tngg. Untuk tu, pada frekuen tngg parameter yang dukur adalah parameter (catterng) yang menggunakan konep magntud dan phae dar gelombang berjalan (gelombang maju dan gelombang pantul). Parameter- adalah uatu konep yang pentng dalam dan gelombang mkro karena mudah dukur dan bekerja dengan bak pada frekuen tngg.

2 Parameter dalam jarngan termnal (jarngan 4 kutub): Walaupun uatu rangkaan ba memlk banyak termnal, parameter rangkaan ba djelakan dengan mudah dengan menggunakan hanya dua termnal aja, yatu termnal nput dan output, epert rangkaan d bawah n. I I -port devce Beberapa parameter ba dgunakan untuk memberkan karaktertk rangkaan. Mang-mang parameter drelakan dengan empat varabel yang beraoa dengan model dua termnal. Dua dar empat varabel n mewakl ekta rangkaan (varabel ndependent) dan dua varabel lannya mewakl repon rangkaan terhadap ekta yang dberkan (varabel dependent) Jka rangkaan pada gambar dpcu (ekta) dengan tegangan dan, maka aru I dan I akan dkatkan dengan peramaan berkut : I y y I y y Dalam kau n, dmana tegangan djadkan ebaga varabel ndependent dan aru ebaga varabel dependent, parameter penghubung debut dengan hort crcut admttance parameter atau parameter Y. Untuk mendapatkan nla parameter y, y, y, dan y, dlakukan dengan member ekta pada atu port edangkan port lannya d hort-crcut. I y ( hort crcut) Parameter lan yang umum dgunakan adalah parameter dan H (Hbrd)

3 Parameter (mpedan): I I I I Parameter H (hybrd): H I H I H I H Nla dar parameter ba dcar epert contoh berkut : H I (opencrcut) Dalam rentang frekuen mkro, dgunakan parameter gelombang berjalan yang debut parameter yang merupakan parameter dalam bentuk komplek ( magntu dan udut). Magntud parameter ba dnyatakan dalam bentuk lnear atau logarthmc. Dalam bnetuk logarthmc, magntud mempunya unt tanpa dmen debel. udut parameter dnyatakan dalam derajat atau radan. Parameter ba dgambarkan dalam dagram polar ebaga uatu ttk untuk atu frekuen, atau locu untuk uatu rentang frekuen. Keuntungan pemakaan parameter berangkat dar kenyataan bahwa gelombang berjalan, tdak epert tegangan dan aru, tdak mengalam vara magntud d epanjang aluran tranm lole In berart bahwa parameter ba dukur pada uatu jarak tertentu dengan aum aluran tranm mempunya rug-rug yang kecl.

4 Parameter menjabarkan nter-rela dar atu et varabel (a b). arabel (a b) adalah gelombang tegangan komplek yang ternormala yang datang dan dpantulkan dar termnal ke- dar rangkaan. arabel n ddefnkan dengan tegangan termnal, aru termnal I dan uatu mpedan referen. a I Re b * I Re Tanda aterk (*) menyatakan konjuga komplek. Umumnya bernla real potf dan dnyatakan dengan. Fung gelombang yang dgunakan untuk menentukan parameter pada uatu rangkaan dua termnal dtunjukkan berkut n: Parameter dalam jarngan -port : g a a b b Rangkaan dua termnal menunjukkan gelombang datang/ncdent ( a, a) dan gelombang pantul ( b, b) arable ndependent a dan a adalah tegangan datang ternormala bb : I gelombang tegangan datang pada port a

5 I gelombang tegangan datang pada port a arabel dependent b dan b adalah tegangan pantul ternormala : I gelombang tegangan pantul dar port b r I gelombang tegangan pantul dar port b r Peramaan lnear yang menyatakan rangkaan dua termnal menjad : b a a b a a Mang-mang peramaan member hubungan antara gelombang maju dan gelombang pantul pada mang-mang termnal, dan. Jka port dtermna dengan beban yang ama dengan mpedan tem ( ), maka berdaar teor tranfer daya makmum, b akan total derap dan membuat a ama dengan nol. Oleh karena tu Koefen reflek nput dengan output dber beban yang eua (matched) ; o dengan a ) Penguatan tranm maju dengan termnal output dber beban yang eua (matched)

6 Dengan cara erupa, jka port dtermna eua dengan mpedan tem maka a menjad nol dan : Penguatan tranm balk dengan termnal nput dber beban yang eua (matched) Koefen reflek output dengan nput dber beban yang eua (matched) ; o dengan ) Perhatkan bahwa : dan b a I I dmana adalah mpedan nput pada port-. Network tanpa rug (lole) Network/rangkaan lole adalah rangkaan yang tdak men-dpa daya, atau : Total penjumlahan daya datang pada emua port adalah ama dengan total penjumlahan daya pantul pada emua port.

7 In berart matrk parameter adalah untary : Dmana adalah complex conjugate dar tranpoe dan adalah matrk dentta Toy NetworkT Jarngan loy adalah jarngan dmana total daya datang pada emua port lebh bear dar total daya pantul pada emua port, yang berart ada daya yang d-dpa. TKoefen Reflek Koefen pantul tegangan pada port nput n ekvalen dengan, dan out ekvalen dengan. Koefen pantul adalah bearan komplek dan ba dajkan dalam bentuk grafk dalam mth chart. oltage tandng Wave Rato WR pada uatu port adalah berkatan dengan magntud dar koefen pantul, dengan hubungan : n

8 out Koefen reflek dan ba dplot dalam mth chart, dkonver ke mpedan dan dengan mudah ba dmanpula untuk menentukan rangkaan penyeua mpedan (matchng network) untuk optma dalam dan rangkaan. Hubungan dar varabel a dan b adalah bb : Keuntungan lan dar parameter berangkat dar hubungan yang ederhana dar varabel a dan b dengan beberapa gelombang daya : a daya datang pada nput rangkaan daya yang tereda dar umber dengan mpedan a daya datang pada output rangkaan daya yang dpantulkan oleh beban b daya yang dpantulkan dar termnal nput daya yang tereda dar umber dengan mnu daya yang terkrm ke nput rangkaan b Daya yang dpantulkan dar termnal output daya datang pada beban daya yang dpantulkan dar nput rangkaan daya datang pada nput rangkaan daya yang dpantulkan dar output rangkaan daya datang pada output rangkaan daya yang dkrm ke beban daya yang tereda dar umber Revere tranducer power gan dengan beban dan umber

9 ATURAN AIRAN ARU MAON (Non Touchng oop) g a a n out n out b b Mang-mang termnal/port dnyatakan dengan dua node. Node a n adalah gelombang menuju perangkat. Node b n adalah gelombang mennggalkan perangkat pada port n. Parameter dnyatakan ebaga faktor pengal dar mang-mang cabang yang menghubungkan node. Flow graph dar gambar d ata adalah bb : b a b o o l b a b a a b a a Fung alh dar b menuju b ba dturunkan dar aturan non touchng loop. Aturan terebut adalah :

10 . Path/Jalur. Path adalah deretan gar yang mempunya arah yang ama edemkan rupa hg tdak ada node yang dlewat lebh dar atu kal. Nla dar path adalah perkalan dar emua koefen yang dtemu. Pada gambar d ata ada atu path dar b ke b dan nlanya adalah. oop orde I. Ddefnkan ebaga perkalan emua koefen epanjang path mula dar ebuah node dan bergerak earah tanda panah kembal ke node aal tanpa melewat node yang ama dua kal. Gambar d ata mempunya tga oop Orde I dengan nla ; l ; l 3. oop Orde II. Adalah perkalan dar dua Nontouchng oop Orde I. ( l ) 4. oop Orde II. Adalah perkalan dar 3 nontouchng oop Orde I. Parameter dalam Dan Penguat Parameter pentng dalam dan penguat adalah tablta. Dalam penguat gelombang mkro, penguat baanya ddahulu oleh uatu rangkaan penyeua mpedan ( matchng network) dan dkut oleh rangkaan penyeua mpedan lannya, epert dtunjukkan pada gambar. Rangkaan penyeua mpedan memnmalkan pantulan dan mengoptmalkan rangkaan untuk memperoleh daya tranfer makmum. Pemlhan rangkaan penyeua mpedan yang tepat juga mencegah penguat ber-ola. Parameter menentukan level feedback dar output uatu penguat ke bagan nput, dan berama dengan parameter mempengaruh tablta penguat ( kecenderungan ber-ola). Penguat dmana termnal nput dan

11 outputnya alng ter-ola akan mempunya yang bernla nol. Penguat epert n debut unlateral. Kebanyakan penguat berfat blateral, dmana ola nput dan output yang terbata akan menyebabkan koefen pantul dlhat pada nput dpengaruh oleh beban yang terpaang pada output. Andakan termnal output uatu penguat blateral dber beban dengan koefen pantul l, koefen pantul yang terlhat dar termnal nput n dberkan dengan peramaan : n l l l l Jka penguat adalah unlateral, maka dan n. Atau, dengan kata lan pembebanan pada output tdak member dampak pada nput. Propert yang ama berlaku untuk arah ebalknya. Jka out adalah koefen reflek yang terlhat pada termnal output dan adalah koefen reflek umber yang terhubung ke termnal nput, maka : out uatu penguat dkatakan tabl tanpa yarat jka beban atau umber dengan uatu koefen pantul ba dhubungkan dengan rangkaan penguat tanpa menmbulkan ketdak-tablan. Kond n terjad jka magntud dar koefen pantul pada umber, beban, nput dan output penguat mempunya nla kurang dar atu. Ketdak-tablan ba menmbulkan dtor pada repon frekuen penguatan atau menmbulkan ola. Untuk ba tabl tanpa yarat pada frekuen tertentu, uatu penguat haru memenuh 4 peramaan berkut : < < n < out <

12 Bataan dar kond n adalah mang-mang bernla atu yang ba dajkan dalam bentuk lngkaran dalam dagram polar dar koefen pantul (komplek), untuk port nput dan port output. Gambar n ba dkalakan dalam mth chart. Mang-mang lngkaran mempunya puat dan radu bb : (Output tablty Crcle) Radu Center (Input tablty Crcle) Radu Center dmana ngkaran terebut adalah dalam koefen pantul komplek, ehngga ba dgambarkan pada mth chart dengan ba mpedan maupun admtan, yang dnormala terhadap mpedan tem. Cara lan untuk melhat ketablan adalah dengan menggunakan Rollet tablty factor K, yang ddefnkan :.

13 Kond uncondtonal tabl dperoleh jka dan Peramaan Penguatan Daya Ada benerapa peramaan penguatan daya yang dturunkan dar rangkaan dua termnal pada penguat gelombang mkro :. Tranducer Power Gan. Avalable Power Gan 3. Power Gan Tranducer Power Gan gelombang mkro ddefnkan ebaga perbandngan daya output P yang dkrm ke beban terhadap daya nput P av yang dedakan oleh umber kepada rangkaan P G T P av P daya yang terkrm ke beban daya datang pada beban daya pantul dar beban ½ b - ½ a ½ b (- ) P av daya yang tereda dar umber P av b Dmana :

14 P P avr jka out P av P n jka n P avr daya yang tereda dar jarngan/network Daya yang terkrm ke beban adalah reultan dar daya datang pada beban mnu daya pantul dar beban. b adalah uatu fung dar b yang akan dtentukan Tranducer Power Gan dnyatakan : b b t G t G out out n n output matchng network Input matchng network g Dagram untuk koefen pantul

15 Tranducer Power Gan juga ba dnyatakan bb: G t n G t out Dmana n l l l l out Ada tga kau khuu untuk tranducer power gan :. matched tranducer power gan ( ) Jka nput rangkaan adalah eua empurna (matched) terhadap mpedan umber dan maupun output eua dengan mpedan beban. Tranducer power gan adalah : G tm. unlateral tranducer powr gan ( ) Unlateral tranducer power gan Gtu adalah power gan maju dalam penguat dengan umpan balk dmana power gan balk (revere) d-et nol ( ) G tu 3. Maxmum unlateral tranducer power gan

16 Power gan n dperoleh jka * dan * G tumax ( )( ) Contoh uatu Amplfer GaA dengan parameter bb :,55 58 o, -5 o,95 9 o,46-48 o, o,33 o htung (a) delta factor ; (b) tablty factor ; (c) Tranducer Power Gan ; (d) tranducer power gan jka. Jawab : (a) Delta factor,55 58 o x,46-48 o -, -5 o x,95 9 o,3 9,87 o (b) tablty factor ddefnkan bb : K >,3,55,46,,95 3,5 >

17 (c ) Tranducer Power Gan G t ( ( ) )( ( ) ) G t (, ),95 (,33 (,55 58,)(,46 48,33), 5,95 9,,33 ),8 3,8 db (d) Matched tranducer power gan G tm 3,8 5,8 db (e) Unlateral tranducer power gan (f) makmum unlateral power gan