Rancang Bangun Matching Impedance L Network untuk RF Energy Harvesting pada Frekuensi 2.4 GHz Chapter III V
BAB III
SIMULASI DAN PABRIKASI MATCHING IMPEDANCE
3.1
Umum
Pada bab ini akan dirancang suatu matching impedance L network yang
bekerja pada frekuensi 2.4 GHz. Dirancang bangun penyesuai impedansi bentuk L
network ini bertujuan agar energi yang di tangkap oleh antena ke rectifier dapat
di sampaikan dengan optimal agar RF energy harvesting yang dirancang dapat
menghasilkan tegangan yang sebesar - besarnya. Software yang digunakan untuk
perancangan penyesuai impedansi ini adalah Advanced Design System (ADS)
2011. Pada perancangan ini digunakan smitchart untuk membantu dalam
menentukan nilai – nilai dari komponen – komponen yang dibutuhkan.
Setelah penyesuai impedansi dirancang disimulator, matching impedance
akan difabrikasi sesuai dengan nilai komponen yang didapatkan menggunakan
PCB bolong kemudian penyesuai impedansi ini akan disambungkan diantara
antena dan rectifier, setelah terhubung kemudian akan diukur tegangan outputnya.
Setelah pengukuran selesai akan dilakukan analisis dan dibandingkan dengan
penelitian yang sudah pernah dilakukan sebelumnya.
3.2
Perangkat yang Digunakan
Perancangan penyesuai impedansi L network untuk RF energy harvesting
ini menggunakan software untuk membantu penulis dalam mengetahui nilai dari
komponen – komponen yang digunakan untuk perancangan. Adapun software
yang digunakan adalah Advanced Design System (ADS) 2011. Selain software,
penulis juga menggunakan perangkat keras untuk perancangan adalah sebagai
berikut:
1. Induktor
2. Kapasitor
3. Antena microstrip 4 array
4. Rectifier
16
Universitas Sumatera Utara
5. Konektor M-Female dan Male
6. Papan PCB bolong
7. Multimeter digital
8. Timah solder
9. Solder dan penghisab timah
10. Laptop Lenovo Z370
11. Tang jepit dan tang potong
12. Kabel buaya
13. Kabel telepon
14. Pisau cutter
15. Bor Tangan
3.3
Diagram Alir Penelitian
Pengerjaan penyesuai impedansi dimulai dari perancangan dan simulasi,
proses perakitan rangkaian kemudian pengukuran dan analisa. Gambar 3.1
merupakan diagram alir dari perancangan penyesuai impedansi ini.
17
Universitas Sumatera Utara
Mulai
Menentukan jenis
matching
impedance yang
digunakan
Menentukan nilai
impedansi sumber
dan impedansi
beban
Simulasi matching
impedance menggunakan
software ADS 2011
Apakah hasil simulasi
sesuai yang
diharapkan?
Tidak
Ya
Pabrikasi rangkaian
matching impedance
Pengujian untuk sistem RF
energy harvesting
Nilai tegangan
yang dihasilkan
Selesai
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian
18
Universitas Sumatera Utara
3.4
Simulasi Matching Impedance L Network
Simulasi penyesuai impedansi L network ini berfungsi untuk mengetahui
nilai dari komponen kapasitor dan induktor yang dapat menghasilkan tegangan
output dengan VSWR yaitu < 2 dan mendapatkan tegangan yang sebesar –
besarnya pada saat pengukuran RF energy harvesting.
Tugas akhir ini merupakan bagian dari penelitian utama pendesainan RF
energy harvesting. Tahapan pembuatannya adalah sebagai berikut :
1. Langkah awal perancangan yaitu menginputkan nilai impedansi dari
antena dan rectifier. Untuk Term1 dimasukkan nilai impedansi dari antena
yaitu 50.11- j*0.2 ohm yang telah dirancang oleh Yaumi Azuira Rangkuti
dengan Skripsi yang berjudul Rancang Bangun Antena Microstrip Array 4
Elemen Patch Rectangular pada Frekuensi 2.4 GHz untuk RF Energy
Harvesting. Untuk Term2 dimasukkan nilai impedansi dari rectifier yaitu
sebesar 33.1 - j57.5 ohm yang telah dirancang oleh Bambang Dian
Permana dengan Skripsi yang berjudul Rancang Bangun Rectifier Antena
untuk Aplikasi RF Energy Harvesting. Kemudian ubah juga frekuensi
pada S-PARAMETERS dengan frekuensi start = 2.2 GHz, stop = 2.6 Ghz
dan step = 0.02 GHz seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2
Gambar 3.2 Nilai komponen – komponen penyesuai impedansi
19
Universitas Sumatera Utara
2. Kemudian menambahkan komponen induktor dan kapasitor pada
rangkaian dengan menggunakan smitchart. Diketahui pada Gambar 3.3
bahwa impedansi dari antena lebih besar dari impedansi rectifier
�
SIMULASI DAN PABRIKASI MATCHING IMPEDANCE
3.1
Umum
Pada bab ini akan dirancang suatu matching impedance L network yang
bekerja pada frekuensi 2.4 GHz. Dirancang bangun penyesuai impedansi bentuk L
network ini bertujuan agar energi yang di tangkap oleh antena ke rectifier dapat
di sampaikan dengan optimal agar RF energy harvesting yang dirancang dapat
menghasilkan tegangan yang sebesar - besarnya. Software yang digunakan untuk
perancangan penyesuai impedansi ini adalah Advanced Design System (ADS)
2011. Pada perancangan ini digunakan smitchart untuk membantu dalam
menentukan nilai – nilai dari komponen – komponen yang dibutuhkan.
Setelah penyesuai impedansi dirancang disimulator, matching impedance
akan difabrikasi sesuai dengan nilai komponen yang didapatkan menggunakan
PCB bolong kemudian penyesuai impedansi ini akan disambungkan diantara
antena dan rectifier, setelah terhubung kemudian akan diukur tegangan outputnya.
Setelah pengukuran selesai akan dilakukan analisis dan dibandingkan dengan
penelitian yang sudah pernah dilakukan sebelumnya.
3.2
Perangkat yang Digunakan
Perancangan penyesuai impedansi L network untuk RF energy harvesting
ini menggunakan software untuk membantu penulis dalam mengetahui nilai dari
komponen – komponen yang digunakan untuk perancangan. Adapun software
yang digunakan adalah Advanced Design System (ADS) 2011. Selain software,
penulis juga menggunakan perangkat keras untuk perancangan adalah sebagai
berikut:
1. Induktor
2. Kapasitor
3. Antena microstrip 4 array
4. Rectifier
16
Universitas Sumatera Utara
5. Konektor M-Female dan Male
6. Papan PCB bolong
7. Multimeter digital
8. Timah solder
9. Solder dan penghisab timah
10. Laptop Lenovo Z370
11. Tang jepit dan tang potong
12. Kabel buaya
13. Kabel telepon
14. Pisau cutter
15. Bor Tangan
3.3
Diagram Alir Penelitian
Pengerjaan penyesuai impedansi dimulai dari perancangan dan simulasi,
proses perakitan rangkaian kemudian pengukuran dan analisa. Gambar 3.1
merupakan diagram alir dari perancangan penyesuai impedansi ini.
17
Universitas Sumatera Utara
Mulai
Menentukan jenis
matching
impedance yang
digunakan
Menentukan nilai
impedansi sumber
dan impedansi
beban
Simulasi matching
impedance menggunakan
software ADS 2011
Apakah hasil simulasi
sesuai yang
diharapkan?
Tidak
Ya
Pabrikasi rangkaian
matching impedance
Pengujian untuk sistem RF
energy harvesting
Nilai tegangan
yang dihasilkan
Selesai
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian
18
Universitas Sumatera Utara
3.4
Simulasi Matching Impedance L Network
Simulasi penyesuai impedansi L network ini berfungsi untuk mengetahui
nilai dari komponen kapasitor dan induktor yang dapat menghasilkan tegangan
output dengan VSWR yaitu < 2 dan mendapatkan tegangan yang sebesar –
besarnya pada saat pengukuran RF energy harvesting.
Tugas akhir ini merupakan bagian dari penelitian utama pendesainan RF
energy harvesting. Tahapan pembuatannya adalah sebagai berikut :
1. Langkah awal perancangan yaitu menginputkan nilai impedansi dari
antena dan rectifier. Untuk Term1 dimasukkan nilai impedansi dari antena
yaitu 50.11- j*0.2 ohm yang telah dirancang oleh Yaumi Azuira Rangkuti
dengan Skripsi yang berjudul Rancang Bangun Antena Microstrip Array 4
Elemen Patch Rectangular pada Frekuensi 2.4 GHz untuk RF Energy
Harvesting. Untuk Term2 dimasukkan nilai impedansi dari rectifier yaitu
sebesar 33.1 - j57.5 ohm yang telah dirancang oleh Bambang Dian
Permana dengan Skripsi yang berjudul Rancang Bangun Rectifier Antena
untuk Aplikasi RF Energy Harvesting. Kemudian ubah juga frekuensi
pada S-PARAMETERS dengan frekuensi start = 2.2 GHz, stop = 2.6 Ghz
dan step = 0.02 GHz seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2
Gambar 3.2 Nilai komponen – komponen penyesuai impedansi
19
Universitas Sumatera Utara
2. Kemudian menambahkan komponen induktor dan kapasitor pada
rangkaian dengan menggunakan smitchart. Diketahui pada Gambar 3.3
bahwa impedansi dari antena lebih besar dari impedansi rectifier
�