RANCANG BANGUN BAND PASS FILTER DENGAN METODE HAIRPIN MENGGUNAKAN SALURAN MIKROSTRIP UNTUK FREKUENSI 2,4-2,5 GHZ

RANCANG BANGUN BAND PASS FILTER DENGAN METODE HAIRPIN MENGGUNAKAN SALURAN MIKROSTRIP UNTUK FREKUENSI 2,4-2,5 GHZ

  Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Telekomunikasi

  Oleh: FRANS CHRISTIAN SITOMPUL NIM : 090402097 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

RANCANG BANGUN BAND PASS FILTER DENGAN METODE HAIRPIN MENGGUNAKAN SALURAN MIKROSTRIP UNTUK FREKUENSI 2,4-2,5 GHZ

  Oleh:

FRANS CHRISTIAN SITOMPUL NIM: 090402097

  Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

  Sidang pada tanggal 21 bulan Mei tahun 2014 di depan penguji:

1) Rahmad Fauzi, ST. MT. : Ketua Penguji 2) Dr. Maksum Pinem, ST. MT. : Anggota Penguji

  Disetujui oleh:

  Pembimbing Tugas Akhir Dr. Ali Hanafiah Rambe, ST. MT. NIP: 19870826 200312 1 001

  Diketahui oleh:

  Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP: 19540531 198601 1 002

  

ABSTRAK

Hairpin Filter adalah salah satu jenis filter yang cukup terkenal yang digunakan untuk frekuensi microwave. Ini di bentuk dari resonator filter edge-couple dengan membalik ujung resonator ke bentuk “U”. Ini akan mengurangi panjang dan meningkatkan aspek rasio secara berarti dari mikrostrip sebagai perbandingan dengan konfigurasi edge-couple. Dalam metode hairpin terdapat saluran yang terkopel dan ada saluran yang tidak terkopel.[3] Pada Tugas Akhir ini dilakukan simulasi dan rancang bangun band pass fliter dengan metode hairpin menggunakan saluran mikrostrip untuk frekuensi 2,4 - 2,5 GHz. Pada simulasi didapatkan filter dapat meloloskan sinyal dengan frekuensi antara 2,403- 2,533 GHz. Hasil fabrikasi menunjukkan adanya pergeseran frekuensi tengah sebesar

50 MHz dengan nilai return loss = -26,95 dB, insertion loss = -14,7 dB dan VSWR = 1,39.

  Kata kunci: Bandpass filter, Hairpin

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dimana atas berkat, karunia, dan rahmat-Nya lah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, dengan judul :

  

“RANCANG BANGUN BAND PASS FILTER DENGAN METODE

HAIRPIN MENGGUNAKAN SALURAN MIKROSTRIP UNTUK

  FREKUENSI 2,4-2,5 GHZ ”

  Tugas akhir ini merupakan suatu syarat bagi penulis untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  Dengan selesainya Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, antara lain kepada : 1.

  Orangtua Penulis St.Ramses Sitompul MPd. dan Ratna Siahaan beserta abang, kakak dan adik Penulis Novelita Sitompul SPd., Olivia Sitompul Amd., Franklin Sitompul Amd., dan Stephany Sitompul yang telah memberi dukungan dan doa yang tiada hentinya bagi Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT-USU.

  3. Bapak Ir. Rahmad Fauzi, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT- USU.

  4. Bapak Dr. Ali Hanafiah Rambe, ST. MT. selaku dosen pembimbing Penulis yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  5. Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT. dan Dr. Maksum Pinem, ST. MT. selaku dosen penguji Penulis yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  6. Ibu Naemah Mubarakah, ST. MT. selaku dosen wali Penulis yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menjalani masa perkuliahan.

  7. Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah membekali Penulis dengan ilmu pengetahuan selama menjalani perkuliahan.

  8. Seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  9. Kawan Kerja Praktek di Telkomsel, Daniel Hermanto Marpaung, Nicholas Tanzil, dan Rudy Chandra.

  10. Sahabat sekaligus teman-teman Penulis stambuk 2009 yang tak dapat disebutkan satu persatu terutama sendok community.

  11. Teman-teman WAR, Putri Tamba, Mumbane Napitupulu, PBSK Sihombing, Hearme Sitohang, Sinamotevee Simanjuntak, Rhastaonasis Pasaribu, FelixNiko Marpaung, Madao Tampubolon, Kuchiyose Tanzil, Comelectric Nainggolan, FellixDerico dan lain-lain yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu.

  Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, baik itu dari segi isi maupun susunan tata bahasanya. Untuk itu Penulis dengan tangan terbuka menerima saran dan kritik dari pembaca dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan tugas akhir ini.

  Akhir kata, Penulis berharap tugas akhir ini bisa bermanfaat dan menambah wawasan bagi para pembacanya.

  Medan, Mei 2014 Frans Christian Sitompul 090402097

  DAFTAR ISI

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

   LAMPIRAN...……………………………………………………………………53

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram blok filter secara umum ........................................................ 5Gambar 2.2 Kurva low pass filter ........................................................................... 6Gambar 2.3 Kurva high pass filter .......................................................................... 7Gambar 2.4 Kurva band pass filter ......................................................................... 7Gambar 2.5 Kurva band stop filter ......................................................................... 8Gambar 2.6 Kurva respon butterworth ................................................................... 9Gambar 2.7 Kurva respon Chebyshev ..................................................................... 9Gambar 2.8 Kurva respon Elliptic ........................................................................ 10Gambar 2.9 Kurva respon Gaussian/Bessel .......................................................... 10Gambar 2.10 two port terminal ............................................................................ 11Gambar 2.11 Bentuk geometri saluran mikrostrip ................................................ 15Gambar 2.12 Transformasi edge coupled filter menjadi hairpin filter ................. 17Gambar 2.13 Slide factor ...................................................................................... 18Gambar 3.1 Flowchart perancangan filter ............................................................ 25Gambar 3.2 Ilustrasi rancangan lebar resonator dan lebar pencatu ...................... 28Gambar 3.3 Ilustrasi rancangan panjang resonator hairpin .................................. 29Gambar 3.5 Hasil simulasi awal BPF hairpin ....................................................... 32Gambar 3.6 Hasil simulasi ulang BPF hairpin ..................................................... 33Gambar 3.7 Grafik panjang slide factor terhadap frekuensi kerja ........................ 35Gambar 3.8 Grafik panjang resonator terhadap frekuensi kerja ........................... 36Gambar 3.9 Pengaruh jarak S1 terhadap frekuensi ............................................... 38Gambar 3.10 Grafik perubahan jarak S2 terhadap bandwidth .............................. 39Gambar 3.11 Perancangan pencatu pada filter ...................................................... 40Gambar 3.12 Desain akhir perancangan BPF hairpin .......................................... 41Gambar 3.13 Hasil simulasi akhir S Parameter .................................................... 42Gambar 3.14 Grafik VSWR hasil simulasi ........................................................... 43Gambar 4.1 Filter yang telah difabrikasi .............................................................. 44Gambar 4.2 Grafik VSWR hasil pengukuran ....................................................... 45Gambar 4.3 Hasil pengukuran S11 ....................................................................... 45Gambar 4.4 Grafik S21 hasil pengukuran ............................................................. 46Gambar 4.5 Perbandingan hasil simulasi dan pengukuran ................................... 47Gambar 4.6 Perbandingan S21 hasil simulasi dengan pengukuran ...................... 47

  

DAFTAR TABEL