SISTEM HARDWARE INDRA PERANCANGAN IF FILTER a Simulasi IF Filter

2. SISTEM HARDWARE INDRA

Radar INDRA I bekerja pada kisaran X-band 9.4GHz. Sinyal X-band pada sisi transmit dihasilkan oleh pencampuran sinyal 9.856GHz dari DRO dengan sinyal IF dari output divider Gambar 2. Untuk mendapatkan jarak maksimum 40nm digunakan bandwith sweep maksimum 50MHz 9.37GHz – 9.43GHz. Sinyal sweep dihasilkan oleh DDS Direct Digital Syithesizer, dimana bandwidth sweep bersifat variabel untuk menentukan range scale yang dibutuhkan. Input sinyal DDS diperoleh dari turunan sinyal DRO, sehingga menghasilkan sinyal harmonik Gambar 3. Agar diperoleh sinyal transmit dengan bandwith 50 MHz tanpa harmonik, maka dibutuhkan filter yang sempurna pada sisi IF output DDS. Gambar 2: Diagram mixer Gambar 3 : Output sinyal DDS 456MHz tanpa sweep dilihat pada spectrum analyzer : start 100Mhz stop, 600Mhz 3. PERANCANGAN IF FILTER 3.a Simulasi IF Filter Karena sinyal harmonik terdapat dalam bandwidth frekwensi IF radar, maka dibutuhkan band-pass filter . Band-pass filter dirancang untuk frekwensi tengah 456MHz Bandwith 50MHz dengan respon butterworth dan perancangan digunakan pemodelan lumped element. Dari hasil simulasi diperoleh nilai – nilai lumped element L dan C filter yang pada tahap pabrikasi sulit direalisasikan. Diagram dari band-pass filter dapat dilihat pada Gambar 4a dan hasil simulasi respon band-pass filter ditampikan pada Gambar 4b. a b Gambar 4 : a Diagram band-pass filter L dan C, b respons S11dan S21 band-pass filter. 24 Untuk mengatasi kesulitan realisasi IF band-pass filter , maka band-pass filter dirancang dari kombinasi high- pass filter dan low-pass filter. Diagram dari high-pass filter ditampilkan pada Gambar 5. Dari hasil simulasi ditunjukkan bahwa high-pass filter dapat menekan sinyal harmonik hingga 40dB pada frekwensi 205MHz. Perhitungan dasar dari low-pass filter ditampilkan pada persamaan 1-3 1 2 c f πτ = 1 1 1 RC τ = 2 1 2 c f RC π = 3 Transformasi dari lowpass-filter kedalam high- pass filter dapat dilakukan perhitungan seperti pada persamaan 4-5[3-4]. 2 n c C C f R π = 4 2 n c RL L f n π = 5 Dimana : c f = Frekwensi cuttoff Hz R = Besarnya beban resistif Ohm = Kapasitansi Farad C = Elemen prototype kapasitor Farad n C = Elemen prototype induktor Henry n L L = Induktansi Henry a b Gambar 5 : a Diagram high- pass filter L dan C, b respons S11dan S21 high- pass filter. 3.b Realisasi High-Pass filter Realisasi high-pass filter digunakan lumped element dengan L tetap dan C variabel, untuk melakukan perbaikan respon. Faktor penting dalam pembuatan filter adalah masalah kesempurnaan grounding dan interferensi sinyal dari lingkungan sekitar. Karena alasan tersebut maka filter dibuat dalam cassing logam yang rapat. Realisasi high-pass filter 456MHz ditampilkan pada Gambar 6. Gambar 6 : Realisasi lumped element high-pass filter 456MHz dalam cassing .

3. PENGUKURAN DAN ANALISIS