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

Transkripsi

1 Filter Gelombang Mikro ( TTG4D3 Rekayasa Gelombang Mikro Oleh Budi Syihabuddin Erfansyah Ali

2 Outline endahuluan Klasifikasi Filter erancangan Filter Lumped Circuit

3 endahuluan Filter komponen (biasanya pasif, resiprok, port in out FILTER Jika port dibebani dg beban match, maka dapat dikorelasikan daya input dengan daya output : out in Jika daya transmisi didefinisikan dengan koefisien transmit : karena filter biasanya komponen pasif, maka : atau T S out in T out in S 3

4 out in abs in out abs r in out FILTER r in out r ideal in in r r in in out out in Lossless filter : 4

5 Klasifikasi Filter ( Berdasarkan Komponen enyusun, filter analog terbagi menjadi :. Filter LC asif dan RC Aktif. Filter SAW (Surface Acoustic Waves 3. Filter-filter Elektromekanik 4. Filter Kristal iezoelektrik Berdasarkan Bentuk Respon Frekuensi terhadap Gain :. Filter Bessel (Maximally Flat Time Delay. Filter Cauer (Eliptic 3. Filter Butterworth (Maximally Flat 4. Filter Chebyshev (Tsebycheff 5

6 ( ( RILE Chebyshev ( Butterworth Eliptic 6

7 Klasifikasi Filter ( Berdasarkan Sifat enguatannya, filter bisa diklasifikasikan menjadi: Filter Aktif : bersifat menguatkan Komponen penyusun : penguat, kapasitor dan resistor Keuntungan : ukuran lebih kecil, ringan, lebih murah dan lebih fleksibel dalam perancangan Kekurangan : kebutuhan catudaya eksternal, lebih sensitif terhadap perubahan lingkungan, dan memiliki frekuensi kerja yang tidak terlalu tinggi Filter asif : bersifat tidak menguatkan Komponen penyusun : induktor, kapasitor dan resistor Keuntungan : dapat digunakan untuk frekuensi tinggi Kekurangan : dimensi lebih besar dibandingkan filter aktif 7

8 Klasifikasi Filter (3 Berdasarkan daerah frekuensi yang dilewatkan, filter analog dibagi menjadi. LF (Low ass Filter. BF (Band ass Filter 3. HF (High ass Filter 4. BSF / BRF (Band Stop Filter / Band Reject Filter 5. All ass Filter (Hanya memperhatikan respon fasa 8

9 Low ass Filter Dengan koefisien Transmit ( c Dengan Koefisien antul ( c 9 c c ( c c (

10 High ass Filter Dengan Koefisien Transmit ( c Dengan Koefisien antul ( c c c ( c c (

11 Band ass Filter Dengan Koefisien Transmit ( Dengan Koefisien antul ( / / ( / / (

12 Band Stop Filter Dengan Koefisien Transmit ( Dengan Koefisien antul ( / / ( / / (

13 Lumped Filter Filter Frekuensi Rendah 3

14 rosedur erancangan Lumped Filter enguatan Frekuensi Cut-off Frekuensi Stop Band Ripple Jenis Filter Spesifikasi Normalisasi (rototype enentuan Orde Filter dg Grafik enentuan rotype LF dengan bantuan Tabel Jika yg dirancang adl HF/BF/BSF maka ubah protype LF ke HF/BF/BSF Denormalisasi untuk mendapatkan nilai komponen realisasi / Simulasi Denormalisasi (en-skalaan 4

15 Contoh ( Rancanglah Filter yang bekerja untuk meloloskan frekuensi rendah dengan spesifikasi sebagai berikut : F cutoff = 35 MHz redaman 6 db pada frekuensi 5 MHz Rs = 5 Ω RL = 5 Ω. Tidak ada ripple pada stop band maupun pass band. 5

16 enyelesaian. Lakukan normalisasi frekuensi : f = fred/fcutoff = 5 MHz/35 MHz = 3.. karena filter yang akan dibuat tidak memiliki ripple, maka gunakan grafik butterworth untuk mendapatkan orde filter. 3. Hasil normalisasi frekuensi yang di dapat tadi adalah 3 dengan redaman 6 db, maka kita dapatkan n = 7. n adalah orde filter. 4. Setelah didapatkan orde filter, maka kita dapat mengetahui nilai komponen dalam prototype filter dengan melihat tabel butterworth. 5. Rs = 5 ohm, RL = 5 maka RS/RL yang di dapat adalah 5/5 =,. jadi n = 7 dan Rs/RL =, 6

17 7

18 DENORMALISASI Yang harus diingat R = nilai R komponen yang didapat adalah nilai n X R Ac komponen prototypenya, maka untuk mendapatkan nilai komponen sebenarnya dilakukan denormalisasi L = (L n X R Ac / (f Co C = C n / (f Co X R Ac 8

19 Transformasi LF ke HF ( Transformasi dari LF ternormalisasi ke HF ternormalisasi menyebabkan berubahnya komponen-komponen penyusun filter yaitu : pada HF pasif ternormalisasi akan terjadi perubahan dari induktor menjadi kapasitor dan sebaliknya, sedangkan pada HF aktif ternormalisasi terjadi perubahan dari resistor menjadi kapasitor dan juga sebaliknya. Adapun persamaan yang menunjukkan perubahan nilai komponen adalah sebagai berikut (perubahan dilakukan pada kondisi ternormalisasi : HF pasif ternormalisasi : C HF = /L LF dan L HF = /C LF Lakukan denormalisasi komponen seperti sebelumnya. 9

20 Transformasi LF ke HF ( R S L L roses Transformasi LF ke HF / BF / BSF dilakukan pada tahap prototype! C C C3 R L R S L L LF C C C3 R L HF

21 Referensi RF Circuit Design nd Edition, Chris Bowick. Microwave Engineering 3rd Edition, David M. ozar.

22 Terima Kasih