menunjukkan perbandingan kinerja antara geometri tanpa dan dengan garis kurva.
Tabel 3: Perbandingan Kinerja Berdasarkan perbedaan Geometri Lengan Seri pada f
r
= 9,4 GHz
Fak- tor
Refle ksi
Fak- tor
Isolas i
Faktor Kopling Geometri
lenegan seri
S
11
dB S
12
dB S
13
dB S
13
° S
14
dB S
14
°
TanpaKurva
-25,45 -17,26 -2,8 155,7 -4,1 67,8
Dengan Kurva
-21,4 -19,28 -3,2 159,3 -3,6 71,3
Tabel 4: Perbandingan Rata-rata Ketidakseimbangan daya dan fasa berdasarkan
geometri lengan seri
Geometri lengan seri
Ω unbalance
dB φ error
°
Tanpa curve 0,6
2,1 Garis curve
0,4 2
Gambar 3 merupakan hasil akhir dari rancangan baru 3 dB hybrid coupler dimana pada
lengan serinya menggunakan impedansi multisection sehingga membentuk geometri garis
kurva.
Gambar 3: Bentuk Geometri 3 dB Hybrid Coupler
dengan Garis Kurva pada Lengan Seri
4. HASIL DAN ANALISIS
4.1. Faktor Isolasi Guna mengetahui kondisi isolasi antara port
input maka dilakukan simulasi S
12
, S
21
,S
34
dan S
43
. Berdasarkan Tabel 3, faktor isolasi pada hybrid coupler dengan geometri pada lengan seri
berbentuk garis kurva dapat meningkat 2 dB dibandingkan dengan hybrid coupler tanpa
kurva. Hal tersebut menunjukkan bahwa dengan bentuk geometri garis kurva pada lengan seri, faktor
isolasinya menjadi -19,28 dB untuk frekuensi kerja di 9,4 GHz. Gambar 4 menunjukkan hasil keseluruhan
dari nilai koefisien isolasi.
9 9.2
9.4 Frequency GHz
9.6 -26
-24 -22
-20 -18
-16
M agni
tu d
e d
B
9.4 GHz -19.26 dB
DB|S2,1| hybrid coupler garis kurva
DB|S1,2| hybrid coupler garis kurva port 2
DB|S4,3| Hybrid coupler garis kurva port 3
DB|S3,4| Hybrid coupler garis kurva port 4
Gambar 4: Hasil simulasi Faktor Isolasi Hybrid Coupler
dengan Garis Kurva pada Lengan Seri
4.2. Faktor Refleksi Parameter
S
11
, S
22
, S
33
, S
44
adalah parameter untuk mengetahui faktor refleksi. Pada Tabel 3 terjadi
penurunan nilai faktor refleksi sebesar 4 dB pada rancangan 3 dB hybrid coupler dengan geometri garis
kurva. Nilai return loss atau nilai refleksi yang diperoleh pada frekuensi kerja 9,4 GHz sebesar -
21,4 dB seperti terlihat pada Gambar 5. Namun kondisi tersebut masih dalam nilai toleransi yang diinginkan
yaitu -20 dB dan masih cukup baik bila digunakan standar RL sebesar -10 dB, artinya daya yang
dipantulkan masih cukup kecil
9 9.2
9.4 Frequency GHz
9.6 -23
-22.5 -22
-21.5 -21
-20.5 -20
Ma gn
it ude
d B
9.4 GHz -21.402 dB
DB|S1,1| hybrid coupler garis kurva
DB|S2,2| hybrid coupler garis kurva port 2
DB|S3,3| Hybrid coupler garis kurva port 3
DB|S4,4| Hybrid coupler garis kurva port 4
Gambar 5: Hasil simulasi Faktor Refleksi Hybrid Coupler
dengan Garis Kurva pada Lengan Seri
4.3. Faktor Kopling Salah satu hal yang penting saat merancang 3 dB
hybrid coupler adalah kemampuannya membagi daya yang sama dengan beda fasa sebesar 90° antara port
output yang saling terkopel. Dari Tabel 3 dapat dilihat hasil simulasi S
13
dan S
14
pada frekuensi 9,4 GHz, magnitude pada port yang saling terkopel yaitu pada S
13
sebesar -3,2 dB dan pada S
14
sebesar -3,6 dB sehingga dengan kondisi demikian berarti rata-rata
ketidakseimbangan daya yang terbagi antara kedua port
60
tersebut sebesar -3.4 dB dari yang seharusnya - 3dB. Sedangkan beda fasa yang dihasilkan antara
keduanya sebesar 88° yang berarti terjadi error fasa sebesar 2°. Dari Gambar 6-7 terlihat nilai
koefisien faktor kopling pada keempat port sama besar, hal ini mencerminkan bahwa geometri 3
dB hybrid coupler sama dan simetri.
9 9.2
9.4 9.6
Frequency GHz -4
-3.9 -3.8
-3.7 -3.6
-3.5 -3.4
-3.3 -3.2
M a
gni tud
e dB
9.4 GHz -3.6321 dB
9.4 GHz -3.2389 dB
DB|S3,1| hybrid coupler garis kurva
DB|S4,1| hybrid coupler garis kurva
DB|S3,2| hybrid coupler garis kurva port 2
DB|S4,2| hybrid coupler garis kurva port 2
DB|S1,3| Hybrid coupler garis kurva port 3
DB|S2,3| Hybrid coupler garis kurva port 3
DB|S1,4| Hybrid coupler garis kurva port 4
DB|S2,4| Hybrid coupler garis kurva port 4
Gambar 6: Hasil simulasi Faktor Kopling – Respon
Magnitude pada Hybrid Coupler dengan Garis Kurva pada Lengan Seri
9 9.1
9.2 9.3
9.4 9.5
Frequency GHz 50
100 150
200
P has
e degr
ee
9.4 GHz 71.28 Deg
9.3988 GHz 159.3 Deg
AngS4,2 Deg hybrid coupler garis kurva port 2
AngS3,1 Deg hybrid coupler garis kurva
AngS4,1 Deg hybrid coupler garis kurva
AngS3,2 Deg hybrid coupler garis kurva port 2
AngS2,3 Deg Hybrid coupler garis kurva port 3
AngS1,3 Deg Hybrid coupler garis kurva port 3
AngS1,4 Deg Hybrid coupler garis kurva port 4
AngS2,4 Deg Hybrid coupler garis kurva port 4
Gambar 7: Hasil simulasi Faktor Kopling – Respon Fasa pada Hybrid Coupler dengan Garis Kurva pada
Lengan Seri
4.4. Perbandingan Dimensi dan Lebar Pita Hal yang penting pada suatu rancangan
adalah ukuran, karena diharapkan suatu komponen harus memiliki ukuran seminimal
mungkin, sehingga bila diintegrasikan dengan komponen lain secara keseluruhan menjadi lebih
kompak. Pada rancangan 3 dB hybrid coupler dengan garis kurva ini berhasil dilakukan reduksi
dimensi karena lebar saluran pada lengan seri yang dirancang memiliki ukuran yang lebih kecil
dari standarnormal 3 dB hybrid coupler.
Dengan digunakannya geometri garis kurva pada lengan seri dari rancangan 3 dB hybrid
coupler membuat dimensinya semakin kecil. Tabel 5 memperlihat perbandingan dimensi ketiga
kondisi dari hybrid coupler tersebut.
Tabel 5: Perbandingan Dimensi
Pa o
Ta cur
De Cu
rameter N rmal npa
ve ngan
rve
Leb ser
m 4,7
7 ar lengan
i 8
m 5 mm
4, 5 mm Lu
tem 384
mm 278
77 as Bidang
baga
2
,5 mm
2
2 mm
2
Begitu juga dengan lebar pita, pada beberapa aplikasi dibutuhkan pita lebar. Pada rancangan ini
berhasil diperoleh lebar pita sebesar 1,3 GHz atau sekitar 14,28 dari frekuensi kerja di 8,5 GHz – 9,8
GHz seperti ditunjukkan pada Gambar 8, dimana
digunakan standar VSWR sebesar 2 dan dengan mempertimbangkan daya yang terbagi mendekati – 3
dB serta perbedaan fasa pada port output sebesar 90° dan RL sebesar -10 dB.
8.2 8.7
9.2 9.7
10 Frequency GHz
VSWR
1.5 2
2.5 3
8.8 GHz 1.721 dB
8.5631 GHz 2 dB
9.2 GHz 1.594 dB
9.6 GHz 1.792 dB
9.8421 GHz 2 dB
9.4 GHz 1.662 dB
DBVSWR1 hybrid coupler port 1
DBVSWR1 hybrid coupler port 2
DBVSWR1 hybrid coupler port 3
DBVSWR1 hybrid coupler port 4
Gambar 8: Lebar Pita Hybrid Coupler dengan Garis Kurva
pada Lengan Seri
5. KESIMPULAN
