49

Simulasi Filter Lolos Bawah dengan Teknologi Mikrostrip menggunakan Software Sonnet

Mudrik Alaydrus

Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana, Jakarta mudrikalaydrus@yahoo.com

Abstrak Filter memainkan peranan yang penting dalam pemrosesan data. Di dalam teknik telekomunikasi, filter memilih sinyal terima/pancar yang diinginkan dengan membuang sinyal lainnya. Filter lolos bawah memiliki karakteristik membuang sinyal yang berfrekuensi lebih tinggi dari frekuensi cut-off-nya. Salah satu aplikasi penting dari filter lolos bawah ini adalah sebagai filter lanjutan dari sebuah filter bandpass, sehingga harmonis yang dihasilkan oleh filter bandpass ini bisa dibuang. Di penelitian ini dirancang filter lolos bawah dalam teknologi mikrostrip dengan metoda step-impedansi, yaitu dengan memadukan mikrostrip berimpedansi tinggi dan mikrostrip yang berimpedansi rendah dengan suatu panjang tertentu. Di sini juga diperhatikan proses kompensasi panjang mikrostrip yang diakibatkan oleh keberadaan efek komponen di sekitarnya, sehingga dengan kompensasi ini, frekuensi cut-off yang ditetapkan pada saat pemberikan spesifikasi bisa dicapai lebih akurat. Dalam simulasi filter ordo N=3 dengan aproksimasi Butterworth dan Chebychev didapatkan hasil simulasi yang cukup baik, terbentuk kompensasi menggeser kembali frekuensi cut-off ke tempat yang seharusnya (lebih tinggi). Dalam implementasi filter lolos bawah ke sistim filter bersama-sama dengan filter bandpass didapatkan hasil proses kompensasi justru memberikan hasil yang lebih buruk dibandingkan tanpa, sedangkan pemilihan aproksimasi Butterworth atau Chebychev tidak memberikan perbedaan yang signifikan. Perbaikan berupa peredaman sinyal pada frekuensi harmonis, sekitar 6,4 GHz terjadi sekitar 7 dB.

Keywords: Filter lolos bawah, Mikrostrip, Step impedance

1. PENDAHULUAN

Filter memainkan peran penting dalam banyak sekali aplikasi berfrekuensi

tinggi (Radio Frequency/RF) dan gelombang mikro. Filter digunakan untuk memisahkan atau menggabungkan frekuensi yang berbeda [1]. Pita spektrum elektromagnetik adalah sumber yang terbatas (resource) dan harus dibagi. Filter digunakan untuk memilih atau membatasi sinyal RF atau gelombang mikro ini dalam batas spektral telah disepakati. Aplikasi-aplikasi telekomunikasi yang muncul, seperti komunikasi nirkabel, memberikan batasan-batasan yang sangat kritis, spesifikasi fikter yang diberikan harus memiliki kinerja yang sangat tinggi,

50

seunse

diC)koko

baTesimbateyamfrdidibasumya

2.

wtefrsin

ba

id

G

eperti perfontuk bisa dierta bisa dip

Tergantungifabrikasi d), ataupun oaxial atauoplanar atau

Di penelitawah yang eknologi samulasi denandpass yanerkopel paraang sangat

meloloskan sekuensi 6,iloloskan dikonsepkan andpass paukses dipak

mode-mode tang bisa bek

. APROKS

Secara idewilayah loloertentu (frekekuensi cunyal diteru

0 atau

, 0 dand) berlak

, ∞deal.

Gambar 1. Kir

Incom

ormansi yani-tuning, bi

produksi deng dari pe

dalam berbadengan me

upun dengaupun saluranian ini akadiaproksim

aluran transngan softwang bekerja alel (paralle

baik di sesinyal pada3 GHz sa

dengan cukuntuk dib

da frekuenkai pada ptingkat tingkerja di tiga

IMASI FIL

eal, sebuah s, yaitu di

kuensi cut-out-off sampuskan, artinu ,

dB. Pada saku kebalikan∞ dB. Gamb

ri: karakteristi

mTech, Jurna

ng lebih tisa direkonfngan biaya yersyaratan-pagai macamenggunakanan saluran n transmisi

an dilakukanmasikan densmisi yang are Sonnen pada freku

el coupled)ekitar frekua frekuensi ampai dengkup baik. buat secara

nsi tinggi berancangan

ggi, sedangka aplikasi be

LTER

filter lowpdalam inter

off ), seluai tak terh

nya faktor ∞ dB s

aat sinyal dnnya, yaitu bar 1 menu

ik refleksi ideaideal d

al Telekomun

inggi, fungfigurasi, ukyang rendahpersyaratan

m teknologi,n saluran tr

transmisi mikrostrip.n studi perngan pendek

digunakanv13.56 [2

uensi 3,2 G. Di peneliuensi yang harmonis

gan 6,5 GFilter loloa cascade

bisa dibuann filter bankan di [5] derbeda freku

ass memilikrval frekue

luruh sinyalhingga, selurefleksi da

sedangkan ditolak secar

1 atunjukkan k

al dari filter lodari filter lolos

nikasi dan Ko

sionalitas ykuran yang h.

yang dib seperti koransmisi, seplanar, se

rbandingan katan Butte

n adalah mi]. Dari pub

GHz, yang ditian itu did

diinginkandari 3,2 G

GHz didapas bawah y

dengan fing. Metoda ndpass dengimanfaatkanuensi (multi

ki karakterinsi 0 sampl akan diteruruh sinyalari sinyal d

faktor tranra sempurntau ,

karakteristik

olos bawah, ks bawah

omputer, vol.

yang lebih,mini, bobot

berikan di mponen diseperti waveeperti salur

perancangaerworth daniktrostrip dblikasi [3] dirancang ddapatkan pen. Tetapi fHz. Misaln

atkan juga yang diranilter terseb

stepped-imgan cara mn untuk meiband).

istik yang epai suatu freruskan, seda

akan tertodi frekuensinsmisinya na (di wilay0 dB dan

k dari filter

anan: karakter

.3, no.1, 201

, kemamput yang ring

atas, filtskrete (L deguide, kabran transm

an filter loln Chebychedan dilakukdiamati filt

dengan teknerforma filt

filter ini junya di sekit

sinyal yancang di sibut, sehingmpedance [memanfaatkerancang filt

ekstrim. Paekuensi batangkan muolak. Seluri ini berni

1 atyah tolak/stn 0 atr lolos baw

ristik transmis

2

uan gan

ter dan bel

misi

los ev.

kan ter nik ter

uga tar

ang ini

gga [4]

kan ter

ada tas lai uh lai tau op tau

wah

si

Mudrik Alaydrus, Simulasi Filter Lolos Bawah dengan Teknologi Mikrostrip 51

Filter ideal yang dibahas di atas secara praktis tidak mungkin untuk direalisasikan. Untuk tetap bisa membuat filter yang secara teknis bekerja dengan relatif baik, digunakan pendekatan-pendekatan. Pendekatan ini dilakukan dengan memodifikasi spesifikasi ideal di atas menjadi spesifikasi realistis. Spesifikasi yang realistis adalah dengan memberikan toleransi-toleransi dari karakteristik ideal tersebut. Gambar 2 menunjukkan tiga toleransi. Yang pertama adalah toleransi pada wilayah lolos, diperbolehkannya ada sebagian energi sinyal yang tidak diloloskan, sehingga menghasilkan yang sedikit di bawah nilai 1, atau sedikit di bawah nilai 0 dB. Toleransi kedua diberikan pada interval tolak, bahwa tidak seluruh energi sinyal harus ditolak, ada sebagian yang diteruskan, sehingga

sedikit di atas nilai 0, atau , ∞ dB. Toleransi ketiga diberikan pada transisi antar wilayah lolos dan tolak, bahwa perubahan tidak secara drastis terjadi.

Gambar 2. Karakteristik filter riil untuk faktor transmisi filter lolos bawah.

Dengan toleransi di gambar 2, ada beberapa pendekatan yang telah dilakukan, misalnya dengan karakteristik datar maksimal (maximally flat characteritics) atau aproksimasi Butterworth. Pendekatan ini cukup mudah, tetapi tidak memanfaatkan toleransi pertama di atas dengan optimal. Aproksimasi lainnya, misalnya Chebychev dan Elips, dengan effort yang sama, memberikan hasil yang lebih baik.

Pendekatan dengan fungsi-fungsi di atas dimasukkan ke dalam parameter S21, yaitu

| Ω | (1)

dengan konstanta ripple, Ω fungsi filter, dan Ω adalah variablefrekuensi,yangbiasanyadirancangpadaprototypefilterlolosbawahdenganfrekuensicut‐offc=1.

2.1 Aproksimasi Butterworth

Filter dengan pendekatan Butterworth mempunyai karakteristik

ω ωc

S21

0

1

S21,pass,min

S21,stop,max

toleransi wilayah lolos

toleransi wilayah

tolak

toleransi wilayah transisi

52 IncomTech, Jurnal Telekomunikasi dan Komputer, vol.3, no.1, 2012

memberikan bentuk filter yang sedatar mungkin di wilayah lolos danmembesar/mengecildengantajamdiwilayahtolak.Gambar3menunjukkankurva peredamannya. Di wilayah lolos, f < fc, peredaman filter ideal 0 dB,didekati selama mungkin dari f=0 sampai mendekati fc. untuk f > fc, filterideal meredam sinyal secara sempurna atau S21 → -∞ dB, sedangkanpendekatanButterworthdiharapkanmembesarmenujunilaitersebutsecaracepat.SeberapabaikkualitasdaripendekatanButterworth ini, tergantungdari

seberapabanyakkomponenLC(inductordankapasitor)yangdipergunakan.Jumlah dari L dan C dinyatakan sebagai N indeks/ordo dari filter. MakinbesarnilaiNyangdigunakan,makindidekatikarakter idealdari filteryangdirancang. Di gambar 3 terlihat tiga buah filter dengan N yang berbeda.BerapanilaiNyangdipakaipadasuaturancangantergantungdarituntutanyangdiberikankepadafilterini.Padaprakteknyaakandiberikansuatunilaiminimal peredaman di frekuensi tertentu. Berdasarkan tuntutan ini akanmunculnilaiNminimalyangharusdigunakan. JikadigunakanNyang lebihkecil(rangkaianmenjadilebihsederhanadanmurah),tuntutantersebuttakterpenuhi, sedangkan jika nilai N yang lebih besar digunakan (rangkaianmenjadi lebih kompleks dan besar/mahal), tuntutan terpenuhi lebih baik,tetapimungkintakdiperlukan.

Gambar 3. Faktor transmisi S21 dengan pendekatan Butterworth dengan ordo N=1, 3 dan 5.

Gambar4memberikanrealisasirangkaiandengankomponenLC,masing‐masing untuk nilai N genap dan ganjil, pasangan gambar berikutnyamerupakan rangkaian dual. Pemilihan apakah ingin L yang serial denganimpedansibebanatauCyangparalleltergantungdarikemungkinanrealisasifisikaldarifiltertersebutdengansalurantransmisi.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

S21

dB

N=1

N=3

N=5

Mu

frko

Tapag0

udrik Alaydru

Filter perekuensi Ωomponens

abel1memada table0=gn+1,g1=g

us, Simulasi

ndekatanΩ=Ωs=1 pesebagaiber

1

2 sin

mberikannini, filtergndanseter

T

Filter Lolos B

Gambar4

Butterworeredamanrikut

untuki

nilai‐nilaiuButterworrusnya.

Tabel 1 Nilai k

Bawah deng

RealisasiRan

rth yang mharus 3 d

=1sampa

untukordorth memili

komponen filt

an Teknolog

ngkaianLC

menggunakdB akan m

iN

odari1 samki struktu

ter Butterwort

gi Mikrostrip

kan nilaimemberika

mpai9.Sepr yang sim

th

acuan, paan nilai‐ni

(2)

(3)

perti terlihmetris, yai

53

dalai

hatitu

54

2.

wnikalomni

G

.2 Aproksim

Pendekatawilayahloloilai tertenarakteristikolos danmenunjukka

ilai-nilai kom

Gambar 5. Fa

0-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

S21

dB

Incom

masi Cheby

an Chebyshos(passbantu, misalnk dari penmembesaran responsmponen sam

aktor transmisi

Tabel2

0.5

mTech, Jurna

ychev

hev memand),peredanya 0,01 dndekatan Cr secara peredamampai dengan

i S21 pendekat

Nilaikomp

1

al Telekomun

anfaatkan camantidakdB, 0,1 dChebyshevmonotonan untuk fin ordo N=9

tan Chebychev

ponenuntu

1.5

N=5

nikasi dan Ko

celah padakharusnoldB atau nmenunjukdi wilayilter tipe in

9.

v (ripple 3dB)

ukFilterCh

2

omputer, vol.

a spesifikas,tapibolehilai lainnykkan rippleah tolak.ni.Tabel 2

) dengan ordo

hebyshev

2

N=3

N=1

.3, no.1, 201

si, bahwahmengambya. Sehinge di wilayGambar

2 memberik

o N=1, 3 dan 5

2.5

2

dibilggaah5

kan

5.

3

Mu

2.

didididifrdesebe

udrik Alaydru

.3 Transfor

Karena diibahas traniperlukan dibahas padilakukan paekuensi cutengan impeetiap komperikut ini

us, Simulasi

rmasi Impe

penelitian sformasi y

dalam setiapda bagian ada prototyt-off 1 = 1 edansi Zo (yponen yang

Filter Lolos B

edansi dan

ini hanya aang diperlu

p perancangsebelumnyaype filter srad/s. Untuang biasany

g terlibat h

Bawah deng

Frekuensi

akan dirancukan. Trang filter, kara (pendekastandard, yuk mendapaya di-set 50harus di-sca

an Teknolog

ang filter lonsformasi imrena, pendeatan Butteryaitu dengaatkan filter l0 ) dan freale dengan

gi Mikrostrip

olos bawahmpedansi dkatan peranworth dan

an impedanolos bawahekuensi cut-

hubungan

h, maka handan frekuenncangan ya Chebychensi 1 dh yang beker-off c, ma

n perhitung

(4)

(5)

55

nya nsi ng

ev) dan rja

aka gan

56 IncomTech, Jurnal Telekomunikasi dan Komputer, vol.3, no.1, 2012

3. REALISASI FILTER LOLOS BAWAH DENGAN MIKROSTRIP

3.1 Saluran Transmisi Mikrostrip

Saluran transmisi mikrostrip sebagai bagian dari saluran transmisi planar adalah saluran transmisi yang secara teknik paling penting untuk aplikasi frekuensi radio (RF, Radio Frequency) dan gelombang mikro, juga untuk rangkaian digital dengan kecepatan tinggi (high-speed digital circuits). Bentuk planar dari rangkaian ini bisa dihasilkan dengan beberapa cara: misalnya dengan photolithografi dan etching atau dengan teknologi film tipis dan tebal (thin-film and thick-film technology). Seperti halnya pada saluran transmisi yang lain, saluran transmisi planar bisa juga dimanfaatkan untuk membuat komponen tertentu seperti filter, kopler, transformator ataupun percabangan. Jenis-jenis saluran transmisi planar lainnya adalah triplate (stripline). Saluran transmisi coplanar [6].

Di awal perkembangannya Triplate sering kali dipergunakan. Tetapi dewasa ini mikrostrip dan coplanar line yang sering dipakai. Dilihat dari strukturnya saluran transmisi planar adalah struktur elektromagnetika yang sangat kompleks, karena pada bidang penampangnya terdapat tiga buah material: dielektrika, metal dan udara. Sehingga dalam analisanya dengan persamaan-persamaan Maxwell, ketiga material ini akan membuat kondisi batas (boundary conditions) yang sangat kompleks, sehingga solusi dari persamaan Maxwell juga merupakan medan listrik dan magnet yang sangat kompleks pula.

Hanya pada Triplate kita masih bisa mendapatkan solusi TEM, karena di sana hanya ada dua material : metal dan dielektrika. Pada saluran transmisi planar lainnya, yang kita dapatkan adalah gelombang hybrida (bukan TE dan bukan TM). Gelombang hybrida adalah gelombang yang memiliki komponen H dan komponen E ke arah perambatannya. Gelombang ini disebut juga gelombang HE (perhatikan gelombang H adalah gelombang yang hanya memiliki komponen H ke arah perambatan dan gelombang E hanya memiliki E ke arah perambatannya). Jika demikian halnya, maka seperti halnya pada waveguide, kita tak bisa mendefinisikan impedansi gelombang, tegangan dan arus.

Jika saluran transmisi planar jenis mikrostrip dipergunakan pada frekuensi yang ‚cukup’ rendah maka jenis gelombang yang merambat menjadi gelombang quasi TEM (seolah-olah TEM), gelombang ini merupakan mode dasar pada saluran transmisi ini. Tipe gelombang yang merambat di dalam mikrostrip adalah gelombang

hybrid.Gelombangyangmemilikimedanlistrikdanmagnetpadakomponenaxial (longitudinal), disebut juga gelombang HE atau EH. Sebagaipembanding, di dalam waveguide, gelombang E dan gelombang H bisamerambat, tetapi gelombang TEM tidak bisa merambat. Di dalam kabelkoaksial, gelombang TEM sebagai mode dasar bisa merambat. GelombangTEM tidak bisa merambat di mikrostrip. Hal inilah yang mempersulitpembahasanmikrostripsecaraeksak.Tetapipadaprakteknya,seringkaligelombangyangmerambatdianggap

sebagaigelombangTEM(quasiTEM),yangmanaanggapaninihanyaberlakupadafrekuensirendah.Padafrekuensiinikomponenaxialdarimedanlistrikdan magnet jauh lebih kecil dibanding dengan komponen transversalnya.

Mu

Delyam

3.

pedidese

pespyapeNmge

udrik Alaydru

enganmodlektrostatikangtidakhmemilikiper

.2 Filter Lo

Di sinierubahanilakukan dengan suaepertiyang

Perancang

endekatan pesifikasi fiang lain berenggantinya

Nilai dari L mikrostrip te

elombang te‐ Nilai

koneklebar harus

us, Simulasi

del quasi Tka, sepertihomogenakrmitivitase

olos Bawah

dibahas pimpedansidengan cartu panjanggditunjukk

Gambar 6 Str

gan filter dseperti yan

ilter diberikrtugas menea memiliki ndan C diten

ersebut. Secertentu dengimpedansi

ktor memili(ZoC) harus lebih besar

Filter Lolos B

TEM,makahalnya pakandiaproefektifεr,eff.

Step-Impe

perancanga dari salura mengubg tertentuanolehgam

ruktur filter lorangk

dilakukan dng diterangkan, dihitunentukan lebnilai yang sntukan olehcara praktisgan beberapgelombang

iki nilai 50s lebih kecir

Bawah deng

a pengamatada kabel koksimasika.

endansi

an filteruran transbah lebaru dan menmbar6.

owpass dengankaian penggan

dari dua argkan di bang sampai pbar strip darama sepertih impedansis kita akanpa aturan: g saluran tr0 ohm. Impil dari 50 oh

an Teknolog

tan bisa dikoax. Tetapndengans

lowpassmisi microdari stripnggabungka

n perubahan lntinya.

rah. Arah pagian sebepada nilai Lri mikrostripi L dan C dii gelomban

n mengamb

ansmisi mikpedansi gelhm dan poto

gi Mikrostrip

ireduksimpi, struktustrukturho

dengan mostrip. Halsaluran t

annya seca

ebar strip dan

pertama delumnya, seL dan C. Sp ini sehingitemui di ata

ng dan panjail suatu nil

krostrip penlombang poongan yang

menjadi kasur mikrostromogenya

menggunakl ini mudtransmisi iara berbar

n

engan metoehingga, ji

Sekarang argga rangkaias. ang potonglai impedan

nyambung otongan yag sempit (Zo

57

usripng

anahiniris

oda ika rah ian

gan nsi

ke ng oL)

58 IncomTech, Jurnal Telekomunikasi dan Komputer, vol.3, no.1, 2012

‐ Nilai ZoC jangan terlalu kecil, karena jika terlalu kecil, lebar saluran transmisi ini terlalu besar yang bisa berakibat pada terjadinya resonansi transversal

‐ Nilai ZoL jangan terlalu besar, jika ya, akan menghasilkan strip yang terlalu tipis, yang secara teknologis lebih sulit untuk dibuat.

Setelah mendapatkan lebar dari masing-masing strip (W) dan juga permitivitas

relatif efektif dari masing-masing potongan strip ini, bisa dihitung panjang gelombang efektif yang bekerja di sana, hal ini penting untuk menentukan panjang dari masing-masing strip (l).

Dengan pendekatan sederhana bahwa sebuah induktor bisa dibuat dari potongan mikrostrip, maka panjang dari saluran transmisi ini bisa dihitung dengan

sin ⇒ sin (6)

Demikian halnya juga dengan perhitungan panjang mikrostrip untuk model kapasitor bisa dihitung dengan

sin ⇒ sin (7)

Seperti yang akan dilihat nanti, pendekatan ini tidak terlalu memberikan hasil

yang tepat, karena adanya pengaruh komponen di sekitarnya (reaktansi serial dan parallel), sehingga panjang yang didapatkan di atas terlalu besar dibandingkan yang dibutuhkan, sehingga nilai L dan C yang didapatkan lebih besar dari seharusnya, yang mengakibatkan frekuensi cut-off akan bergeser ke nilai yang lebih kecil. Dengan memasukkan pengaruh impedansi serial dan admitansi parallel ke rumus di atas, maka dengan dua persamaan yang saling terkait berikut ini

sin tan (8)

sin tan (9)

Persamaan di atas adalah sistim persamaan dengan dua variable yang saling

terkait secara non-linier. Metoda solusi persamaan tidak linier ini adalah metoda iterasi, yaitu memulai dengan suatu nilai tebakan tertentu misalnya dengan lC yang didapatkan pada persamaan di atas, kemudian menghitung nilai lL dengan persamaan di bawah ini

sin (10)

Langkah selanjutnya adalah menghitung nilai lC yang telah diperbaiki dengan persamaan

sin tan (11)

Proses ini dilakukan secara iteratif, sampai nilai-nilai lL dan lC tidak berubah lagi secara signifikan, yang artinya proses telah berkonvergensi.

Mudrik Alaydrus, Simulasi Filter Lolos Bawah dengan Teknologi Mikrostrip 59

4. SIMULASI Untuk realisasi filter digunakan PCB dengan type RO TMM10 dari perusahaan

Rogers Corp (www.rogerscorp.com) dengan ketebalan 0,762 mm (0,03 inch). Substrate dengan tipe RO TMM10 ini memiliki permitivitas relative sebesar 9,2 dan loss tangent 0,0022. Supaya memiliki impedansi gelombang sebesar 50 Ohm, mikrostrip yang dibuat di atas substrat dengan data tersebut, harus memiliki lebar 0,8 mm. Strip dengan lebar 0,8 mm ini akan digunakan sebagai saluran transmisi penghubung gerbang (port) dan filter yang dirancang.

Target dari penelitian ini adalah untuk merancang filter lolos bawah dengan teknik step-impedansi dengan pendekatan Butterworth dan Chebychev. Tujuan lanjutannya adalah mengimplementasikan filter lolos bawah ini secara cascade dengan filter bandpass yang dirancang di [3] untuk meredam efek harmonis yang terjadi pada frekuensi 6,3 .. 6,5 GHz.

Dengan tujuan di atas, di penelitian ini ditetapkan frekuensi cut-off dari filter lolos bawah ini 4 GHz.

4.1 Filter Lolos Bawah Step-Impendansi dengan Aproksimasi Butterworth

Pada perancangan awal digunakan aproksimasi Butterworth ordo N =3. serta menggunakan model L-C-L, filter yang tebentuk dari struktur impendansi tinggi-rendah-tinggi. Untuk Z0L digunakan nilai 93 ohm dan untuk Z0C dipakai 24 ohm. Dari data-data ini (PCB yang digunakan TMM10 dengan permitivitas relatif 9,2 dan tebal 0,762 mm) didapatkan lebar dan panjang gelombang relatif seperti ditunjukkan di tabel 3.

Tabel 3 Data lebar dan panjang gelombang setiap strip

Mikrostrip feed Impedansi besar Impedansi kecil Nilai impedansi 50 93 24 Lebar strip 0,7891 mm 0,1517 mm 2,6336 mm Panjang gelombang 30,0761 mm 31,4213 mm 28,2787 mm

Nilai panjang masing-masing strip dengan pendekatan pertama adalah

lL1=2,8386 mm dan lC1 = 5,7924 mm. Sedangkan perhitungan yang lebih baik memberikan hasil adalah lL1=2,0172 mm dan lC1 = 4,6111 mm.

Gambar 7 menunjukkan model filter mikrostrip untuk kasus dikompensasi. Besaran-besaran dibulatkan sampai suatu besaran tertentu (akurasi 0,025 mm) sehingga memory RAM yang dibutuhkan tidak terlalu besar, dalam hal ini 16 MB. Jika dibuat akurasi 0,01 mm dibutuhkan 69 MB, jika terus diturunkan menjadi 0,005 mm atau 5 mikrometer maka diperlukan RAM sebesar 226 MB. Besarnya RAM yang diperlukan ini berbanding dengan waktu yang diperlukan untuk mensimulasikan problem sampai didapatkan hasil.

.

60

GGambar 7 Tam

0,8

Incom

mpilan tiga dim

Gamba

tak terkom

0,15

mTech, Jurna

mensi filter lo

ar 8 Filter lowp

mpensasi

S11

2

4,6

al Telekomun

owpass dalam

wpass dengan a

,65

nikasi dan Ko

program Sonn

aproksimasi B

2,025

omputer, vol.

net (seluruh u

Butterworth

terkompe

.3, no.1, 201

unit dalam mm

ensasi

S21

2

m)

Mu

3,ditidtedB

4.

0,di

mha

takamm

BuKpa

udrik Alaydru

Dari gamb,2 GHz, siperhatikan dak terkom

erkompensasB.

.2 Filter Lo Pada peran

,1 dB serta jidapatkan le

Nilai panjamm dan lC1

asil adalah l

Kembali dak terkompeasus terkom

memberikan memberikan

Perbandingutterworth

Kemungkinaada aproksim

us, Simulasi

bar 8 terlihaedangkan pada hasil

mpensasi mesi, yaitu sek

olos Bawah

ncangan denjuga mengg

ebar dan panang masing= 2,6251 mlL1=2,612 m

Gamba

di gambar 9ensasi memmpensasi, dintuisi, apahasil yang lgan gambadan Cheb

n dengan mmasi Cheby

Filter Lolos B

at frekuensisetelah terdi atas adal

emiliki perekitar 8 dB, s

Step-Impe

ngan aproksgunakan monjang gelom-masing str

mm. Sedangmm dan lC1 =

ar 9 Filter low

9 didapatkanberikan per

dalam hal ikah denganlebih baik.ar 8 dan bychev tidamempertinggychev.

tak terkompe

Bawah deng

i cut-off parkompensaslah, pada fredaman -S2

sedangkan k

endansi den

simasi Chebodel L-C-L(mbang efektrip dengan pgkan perhitu= 1,915 mm

wpass dengan a

an hasil, padredaman yaini sekitar n merendahk

9 menunjak membergi ripple did

ensasi

S

an Teknolog

ada kondisi si sebesar ekuensi sek

21 yang lebikasus terkom

ngan Aprok

bychev deng(93 ohm-24tif yang sampendekatan ungan yang

m.

aproksimasi C

da frekuensang lebih ba8,5 dB dankan frekuen

jukkan hasrikan perbdapatkan pe

S11

gi Mikrostrip

tak terkom4,1 GHz.

kitar 6,5 GHih besar dampensasi ha

ksimasi Ch

gan ordo N ohm-93 oh

ma seperti dipertama ad

g lebih baik

Chebychev

si sekitar 6,aik dibandinn sekitar 5

nsi cut-off ke

sil dengan edaan yanredaman ya

terk

mpensasi paYang per

Hz, filter yaari versi yaanya sekitar

hebychev

=3 dan ripphm), sehingi bagian 4.1dalah lL1=2,k memberik

,5 GHz, vengkan deng5 dB. Hal ike 3 GHz ak

aproksimang signifikaang lebih ba

kompensasi

S21

61

ada rlu

ang ng r 7

pel gga

94

kan

rsi gan ini

kan

asi an. aik

62

4.

sem

hipe

.3 Impleme

Performa ecara cascad

menunjukkan

Gambar 1

ijau menunengulangan

Gamba

Filter band

Incom

entasi Filter

filter lolosde dengan n model tiga

Gambar 1

1 menunjuknjukkan kas

wilayah lol

ar 11 S21 tiga fButterwor

pass

mTech, Jurna

r Lolos Baw

s bawah infilter band

a dimensi d

0 Filter lowpa

kkan perbansus hanya los pada fre

filter (hijau) hrth terkompen

al Telekomun

wah pada S

ni akan ditdpass yang dari struktur

ass cascade de

andingan tigfilter band

ekuensi 2x d

hanya filter bansasi, dan (mer

nikasi dan Ko

Sistim Filte

unjukkan ddipublikasiini.

engan filter ba

ga buah fakdpass, terlihdari frekuen

ndpass, (biru)rah) tidak terk

omputer, vol.

er [3]

dalam implikan di [3]

andpass di [3]

ktor transmihat dengan nsi dasarnya

ditambah filtkompensasi

Filter lolos

.3, no.1, 201

lementasi-n]. Gambar

isi S21, kur jelas terja

a.

ter lowpass

s bawah

2

nya 10

rva adi

Mu

pastpadBbe

kepem

5.

peelaksesidadiya

udrik Alaydru

Penambahada kurva epped-impeanjang terkoB. Kasus tesar).

Gamba

Gambar

eseluruhan enggunaan

menunjukkan

. KESIMPU

Filter loloerancangan lektromagnekurat. Pada ebuah filter gnifikan, yan Chebychigunakan tidang jauh.

us, Simulasi

an filter lowarna meredance yangompensasi. tak terkomp

ar 12 S21 tiga fChebyche

12 menamditampilkaripple yan

n kelebihann

ULAN

os bawah deyang mud

etika secarakasus yang bandpass b

yaitu sampahev tidak medak terlalu

Filter Lolos B

olos bawah rah dan birg tidak dikoTerlihat ter

pensasi me

filter (hijau) hev terkompens

mpilkan haan hasil yang kecil mnya.

engan teknikah secara ta numerik diamati, pe

bisa mereduai dengan 1emberikan pbesar, sehi

Bawah deng

dengan apru, yang mompensasi (rjadi tamba

emberikan p

hanya filter bansasi, dan (mera

asil untuk ang tidak bmenyebabk

k stepped imteori rangka(full-wave

enambahan uksi nilai tr10 dB. Penperbedaan yingga untuk

an Teknolog

proksimasi Bmana kasus

(dikoreksi) ahan peredaperedaman

ndpass, (biru)ah) tidak terko

aproksimaberbeda secan aproksi

mpedance maian dan si

solution) filter lolos ransmisi di ggunakan ayang signifik N=3 mas

gi Mikrostrip

Butterworthpertama undan kasus k

aman antarayang lebih

ditambah filtompensaso

asi Chebyccara signifiimasi Cheb

memiliki keimulasi denmemberikabawah secastop band

aproksimasiikan. Didugih belum a

h ditunjukkuntuk panjakedua denga 5 sampai h baik (leb

ter lowpass

chev. Secafikan. Didubychev tid

elebihan yaingan softwaan hasil yaara cascade secara cuk

i Butterworga rippel yaada perbeda

63

kan ng

gan 10

bih

ara uga dak

itu are ang ke

kup rth ng

aan

64 IncomTech, Jurnal Telekomunikasi dan Komputer, vol.3, no.1, 2012

REFERENCES [1] J.-S. Hong, Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, 2nd ed. Wiley, 2011.

[2] N.N. Sonnet v13.56, www.sonnetsoftware.com

[3] M. Alaydrus, Designing microstrip bandpass filter at 3,2 GHz, Intel. Journal on Electrical Engineering & Informatics, Vol.2, no.2, 2010. www.ijeei.org

[4] Y.-C. Chiou, Planar Multiband Bandpass Filter with Multimode Stepped-Impedance Resonators, Progress In Electromagnetics Research, Vol. 114, 129-144, 2011

[5] W.-Y. Chen, M.-H. Weng, S.-J. Chang, H. Kuan, and Y.-H. Su, A New Tri-band Bandpass Filter for GSM, WiMax and Ultra-Wideband Responses by using Asymmetric Stepped Impedance Resonators, Progress In Electromagnetics Research, Vol. 124, 365-381, 2012

[6] M. Alaydrus, Saluran Transmisi Telekomunikasi, Graha Ilmu, Jogjakarta, 2009.