Analisa RangkaianGelombang Mikro (2)
TTG4D3 – Rekayasa Gelombang Mikro
Oleh
Budi Syihabuddin – Erfansyah Ali
1
Outline
• Parameter S
• Reciprocal, Matched, Losslelss Network
• Insertion Loss, Return Loss, Transmission Loss
2
Vn+ = gelombang datang
Vn- = gelombang pantul
NNNN
N
N V
V
V
SS
S
SSS
V
V
V
.
..
....
...
.
.
2
1
1
21
11211
2
1
Matrix Parameter S (1)
3
nnn
nnn
ZVb
ZVa
0
0
/
/
nnn
nnn
baZ
VVV
0
nn
n
nn
n
n
baZ
VVZ
I
0
0
1
1
Rangkaian N-Port
Port - 1
Port - n
1V
1V
nV
nV
1a
1b
na
nb
Matrix Parameter S (2)
4
Matrix Parameter S (2)
2
2
2/1
2/1
nn
nn
bP
aP
0
11
0
11
Z
VV
Z
Va
0
22
0
22
Z
VV
Z
Va
0
11
0
11
Z
VV
Z
Vb
0
22
0
22
Z
VV
Z
Vb
111 VVV
Total daya tiap port : )(2/122
baPPP
Device
Z S
a1
b1
a2
b2
Zg
Pi
Pir Pi -Pir P o
ZL
Vg
AC
222 VVV
5
2221212
2121111
aSaSb
aSaSb
01
111
2
aa
bS
02
112
1
aa
bS
02
222
1
aa
bS
01
221
2
aa
bS
Matrix Parameter S (2)
6
Contoh (1)
Tentukan parameter S dari attenuator 3 dB dengan impedansi karakteristik 50 ohm
56,8 56,8
8,141Port 1 Port 2
7
Contoh (1)
0044.50
56.8)8.141//)56.850(()1(
inZ
05050
505011
S
01
111
2
VV
VS
02
02 0
)1(
0
)1()1(
V
V ZZ
ZZ
in
in
56,8 56,8
8,141 50
8
S11 = S22 = 0, maka V1+ = 0 ketika
port 2 dibebani dg Z0 = 50Ω, shg V2
+= 0
1
122
707.0
56.850
50
56.844.41
44.41
V
VVV
01
221
2
VV
VS
56,8 56,8
8,141 50
Contoh (1)
9
Reciprocal, Matched, Lossless Network
10
56,8 56,8
8,141Port 1 Port 2
Reciprocal Network
0707.0
707.00S
Reciprocal matrix S simetris
1*
1
ki
N
k
kiSS 0*
1
kj
N
k
kiSS Utk i ≠ jLossless Network : syarat
11
Contoh (1)
00
00
02.04585.0
4585.0015.0S
Diketahui parameter matrix S dari sebuah network 2 port
Buktikan apakah bersifat reciprocal dan lossless. Jika port 2 dibebanidengan beban yang sepadan, berapa return loss pada port 1? Jika port 2 di-short, berapa return loss pada port 1?
12
• Karena matrix S tidak simetrik, maka rangkaian tidak reciprocal.
• Lossless :
• Rangkaian tidak lossless.
0*
1
kj
N
k
kiSS Utk i ≠ j1*
1
ki
N
k
kiSS
1745.0)85.0()15.0( 222
12
2
11 SS
Contoh (1)
00
00
02.04585.0
4585.0015.0S
13
• Jika port 2 dibebani dg beban sepadan, maka
• Maka return loss :
• Jika port 2 di-short circuit, maka :
• Jadi dpt ditulis :
Contoh (1)
15.011 S
dBRL 5.16)15.0log(20log20 22 VV
2221212221212
2121112121111
VSVSVSVSV
VSVSVSVSV
14
• Diperoleh :
• Sehingga :
• Return loss :
Contoh (1)
1
22
212
1V
S
SV
452.02.01
)4585.0)(4585.0(15.0
1
00
22
211211
1
21211
1
1
S
SSS
V
VSS
V
V
dBRL 9.6)452.0log(20log20
15
Kesimpulan (1)
• Koefisien pantul yang pada port n, tidak sebanding dengan Snn kecualiport lainnya sepadan.
• Koefisien transmit dari port m ke port n tidak sebanding dg Snm kecualiport lainnya sepadan.
16
Insertion Loss, Return Loss danPhase Shift
17
1221
2
2
2
1
1log20
1log20
log10log10
SS
b
a
P
PIL
o
i
Insertion Loss (dB) :
Transmission Loss or Attenuation (dB) :
2
12
2
111log10log10
S
S
P
PPTL
o
ri
18
Reflection Loss (dB) :
2
111
1log10log10
SPP
PRL
ri
i
Return Loss (dB) :
11
1log20
1log20log10Re
S
P
PturnLoss
r
i
19
Referensi
• Microwave Engineering 3rd Edition, David M. Pozar
20
Terima Kasih
21
