REALISASI DUAL BAND BANDPASS FILTER (BPF)

MENGGUNAKAN METODA STEPPED IMPEDANCE

RESONATOR (SIR) MIKROSTRIP BENTUK E PADA

FREKUENSI 1749.9-1784.9 MHz dan 3410-3500 MHz

Realization of Dual Band Bandpass Filter (BPF) Using E-Shaped

Microstrip Stepped Impedance Resonator (SIR) at the Frequency 1749.9-1784.9

MHz dan 3410-3500 MHz

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan

Diploma III Program Studi Teknik Telekomunikasi

Di Jurusan Teknik Elektro

Oleh: Laila Fathonah Fauziyah

NIM : 141331049

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iv

DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama : Laila Fathonah Fauziyah

NIM : 141331049

Tempat/Tanggal lahir : Ciamis, 14 Juni 1996

Alamat Tetap : Jl. Tegal Panjang. No.180A. Lingkungan

Karanggedang. Linggasari. Ciamis.

Telepon/HP : 085223829545

Email : ffauziyahlaila14@gmail.com

Permulaan kuliah : September 2014. Di Politeknik Negeri Bandung

Riwayat Pendidikan

MIN 9 Ciamis lulus tahun 2008

SMPN 2 Ciamis lulus tahun 2011

SMAN 2 Ciamis lulus tahun 2014

Pelatihan/Seminar/Training

1. Panitia Lapangan PPKK Polban 2015

2. Pelatihan ESQ 2014 3. Pelatihan Instalasi Grounding 2015 4. Pelatihan Pengabdian Dan Bela

Negara 2014 5. Seminar Telcoknowledge III 2016 6. Seminar Telemotion ITB 2015 7. Seminar K3 2016 8. Seminar Student Entrepreneur 2016 9. Seminar SpjLpj 2016 10. Ccna Routing And Stwitching :

Introduction To Networks & Routing And Switching Essentials 2016

Prestasi yang pernah diraih

1. Juara II Desain Poster Hardiknas Tingkat Nasional 2017

2. Juara III Desain Poster Pajak Tingkat Nasional 2017

3. Top 40 Desain Poster Anti Korupsi Tingkat Nasional 2016

4. Peserta Festival Budaya Islam Surabaya 2016

5. Sekretaris Informasi Dan Komunikasi Himatel Polban 2016

6. Panitia Gloria Porseni Polban 2016 7. Panitia Lapangan PPKK Polban 2015 8. Mentor Himatel Polban 2015

Semua data yang saya isikan dan tercantum pada biodata ini benar dan dapat di

pertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata tidak sesuai

dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

LEMBAR PERSEMBAHAN

Allah Swt

Yang Telah Memberikan Rahmat Sehingga Dapat

Melancarkan Segala Hal

Orang Tua Tercinta Dan Keluarga

Yang Telah Memberikan Kasih Sayang Tiada Henti

Mendidik, Mendukung Dan Memberi Motivasi

Sahabat

Serta Orang-Orang Yang Membantuku Berjuang

Dalam Menggapai Tujuanku

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan

hidayahnya kepada kita semua, khususnya kepada penulis, sehingga Laporan Tugas

Akhir dengan judul “Realisasi Dual Band BandPass Filter (BPF) menggunakan

metoda Stepped Impedance Resonator (SIR) mikrostrip bentuk E pada frekuensi

1749.9-1784.9 MHz dan 3410-3500 MHz” dapat terselesaikan dengan baik.

Di dalam penyelesaiannya penulis banyak sekali dibantu oleh beberapa

pihak, oleh karenanya pada kesempatan ini, penulis mengucapkan rasa terima kasih

kepada :

1. Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya yang telah memberikan

kelancaran dan ridho untuk menyelesaikan laporan kerja praktik.

2. Orang tua tercinta yang selalu ikhlas dan sabar membesarkan dan mendidik

penulis selama ini. Somoga tuhan selalu merahmati.

3. Bapak Ir. Enceng Sulaeman, MT. selaku dosen pembimbing pertama yang

tak henti memberikan ilmu dan motivasi kepada penulis dalam

menyelesaikan laporanTugas Akhir ini

4. Bapak Slameta ST., M Eng. selaku dosen pembimbing kedua yang terus

membantu dan memberi koreksi dalam proses penyelesaian Laporan Tugas

Akhir.

5. Semua dosen dan staf Prodi D3 Telekomunikasi yang telah banyak

membantu dan bersahabat.

6. Rekan-rekan dalam Tugas Akhir Filter (Elin, Anisa, Sinta, Siti, Mayangsari,

Ela dan Gina) yang terus memberikan bantuan serta motivasi dalam

menyelesaikan Tugas Akhir.

7. Rekan-rekan satu kost (Rulita, Elin, Ajeng W.P, Ajeng M S dan Asvika)

yang terus memberi motivasi dan bantuan dalam menyelesaikan Tugas

Akhir.

8. Kepada seluruh teman 3TCB 2014 yang selalu memberikan bantuan,

semangat dan motivasi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vii

9. Seluruh keluarga besar Civitas Akademika Program Studi Teknik

Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung yang

banyak memberikan bantuan dalam Tugas Akhir.

Penulis yakin masih banyak kesalahan dan kekurangan yang terdapat pada

laporan ini, baik dari segi penulisan maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran

dan ktitik yang sifatnya membangun sangatlah penulis harapkan. Sehingga

kesalahan dan kekurangan tersebut dapat diperbaiki pada penyusunan berikutnya.

Akhirnya penulis berharap, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi

semua pihak khususnya Penulis.

Bandung, 18 Juli 2017

Penulis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

viii

ABSTRAK

Salah satu teknologi yang dibutuhkan pada zama ini yaitu teknologi.

Teknologi yang dibutuhkan pada zaman ini merupakan teknologi yang dapat

memenuhi kebutuhan masyarakat. Teknologi yang sedang bekerja pada band 4G

yaitu Long Term Evolution (LTE) memiliki kelebihan yang dapat memenuhi

kebutuhan masyarakat pada zaman ini. Dalam penggunaan LTE, membutuhkan

filter yang memiliki pita bandwidth yang cukup sempit. Dimana sebuah filter akan

meloloskan sinyal pada frekuensi tertentu. Tugas Akhir ini akan merancang dual

band bandpass filter (BPF) berbasis mikrostrip bentuk E menggunakan metoda

Stepped Impedance Resonator (SIR) dengan frekuensi 1749.9-1784.9 MHz dan

3410-3500 MHz. Pada filter ini menggunakan PCB Taconic RF35 dengan nilai h=

1,524 mm, ɛr= 3,5, dan loss tangent= 0,0018. Filter ini diharapkan dapat meloloskan

frekuensi yang diinginkan.Frekuensi yang akan digunakan pada realisasi filter tugas

akhir ini merupakan band frekuensi uplink LTE. Dalam melakukan tugas akhir ini

membutuhkan tahap pengukuran seperti nilai insertion loss serta nilai return loss.

Diharpkan tugas akhir ini dapat memenuhi insertion loss ≤ 2 dB dan return loss ≥

16 dB.

Kata Kunci: Dual-Band, Mikrostrip bentuk E, LTE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ix

ABSTRACT

Technology needed at this era is a technology that can meet the needs of

people. The technology is being worked on band 4G Long Term Evolution (LTE)

have advantages that can meet the needs of this era. In the use of LTE, need a filter

that has a bandwidth fairly narrow band. A filter will pass a signal at a particular

frequency. This final project will design a dual band bandpass filter (BPF) e-shaped

microstrip and Stepped Impedance Resonator (SIR) Metode at frequency 1749.9-

1784.9 MHz dan 3410-3500 MHz. This filter using Taconic RF35 PCB with h

=1.514 mm, ɛr = 3.5 and loss tangent = 0,0018. This filter expected to pass that

frequency. The frequency of which will be used to this filter is frequency band the

uplink on the LTE.In this project need a measurement step, thare are insertion loss

and return loss. This project expected to have passband insertion loss ≤ 2 dB and

the passband return loss ≥ 16 dB.

Keywords: Dual-Band, E-shaped microstrip, LTE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan . ................................................................................... i

Pernyataan Penulis . .................................................................................... ii

Halaman Pernyataan Persetujuan Publikasi . .......................................... iii

Daftar Riwayat Hidup . ............................................................................... iv

Lembar Persembahan . ................................................................................ v

Kata Pengantar ........................................................................................... vi

Abstrak . ........................................................................................................ viii

Abstarct . ....................................................................................................... ix

Daftar Isi ...................................................................................................... x

Daftar Gambar ............................................................................................ xii

Daftar Tabel . ................................................................................................ xiii

Daftar Lampiran . ........................................................................................ xiv

Daftar Istilah . .............................................................................................. xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...................................................................... I-1

1.2 Perumusan Masalah …………………………...................... I-1

1.3 Tujuan Tugas Akhir ............................................................. I-2

1.4 Ruang lingkup dan batasan masalah ..................................... I-2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka .................................................................. II-1

2.2 Landasan Teori ...................................................................... II-2

2.2.1 Long Term Evolution (LTE) . ....................................... II-2

2.2.2 Filter . ............................................................................ II-3

2.2.3 Mikrostrip . .................................................................... II-5

2.2.4 Lowpass Filter Prototipe ……. ..................................... II-7

2.2.5 Transformasi LPF ke BPF . ........................................... II-9

2.2.6 Stepped Impedance Resonator (SIR) . .......................... II-10

2.2.7 Shielding ....................................................................... II-11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

BAB III METODE DAN PROSES PENYELESAIAN

3.1 Metodologi Pelaksanaan . ..................................................... III-1

3.2 Konsep Sistem . ..................................................................... III-2

3.2.1 Ilustrasi Sistem Keseluruhan. ........................................ III-2

3.2.2 Diagram Blok Sistem Keseluruhan . ............................. III-3

3.2.3 Spesifikasi Teknik . ....................................................... III-4

3.3 Perhitungan Perancangan . .................................................... III-5

3.3.1 Menentukan Frekuensi Tengah . ................................... III-5

3.3.2 Menentukan Konstanta Dielektrik Efektif . .................. III-6

3.3.3 Menentukan parameter SIR. .......................................... III-8

3.3.4 Menentukan panjang saluran . ....................................... III-9

3.3.5 Menentukan lebar satuan catu . ..................................... III-9

3.3.6 Simulasi dengan Software AWR D E 2009 . ................ III-10

3.3.7 Pembuatan Film Negatif ................................................ III-12

3.3.8 Desain Casing . ............................................................... III-13

3.4 Realisasi . .............................................................................. III-15

3.4.1 Realisasi Film Negatif . ................................................. III-16

3.4.2 Realisasi pada PCB Taconic . ....................................... III-16

3.4.3 Realisasi pembuatan casing . ......................................... III-17

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Alat yang digunakan ............................................................. IV-1

4.2 Setup Pengukuran ................................................................. IV-1

4.3 Hasil Pengukuran . ................................................................ IV-2

4.4 Hasil Perbandingan dan Analisis .......................................... IV-4

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan .......................................................................... V-1

4.2 Saran ..................................................................................... V-2

DAFTAR PUSTAKA . ................................................................................. xvi

LAMPIRAN . ................................................................................................ xvii

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Respon frekuensi dari LPF ....................................................... II-4

Gambar II.2 Respon frekuensi dari HPF ....................................................... II-4

Gambar II.3 Respon frekuensi dari BPF ....................................................... II-4

Gambar II.4 Respon frekuensi dari LPF ....................................................... II-5

Gambar II.5 Jenis LPF prototipe ................................................................... II-8

Gambar II.6 Transformasi LPF ke BPF ........................................................ II-9

Gambar II.7 Struktur dasar Stepped Impedance Resonator (SIR) ................ II-10

Gambar III.1 Ilustrasi Sistem ........................................................................ III-3

Gambar III.2 Diagram Blok ........................................................................... III-4

Gambar III.3 Frekuensi Resonansi ................................................................ III-6

Gambar III.4 Lebar Saluran dan Jarak Antar Saluran ................................... III-7

Gambar III.5 Struktur dari Stepped Impedance Resonator ........................... III-8

Gambar III.6 Design awal dari Dual-bandpass filter .................................... III-10

Gambar III.7 Grafik hasil awal simulasi filter .............................................. III-11

Gambar III.8 Desain akhir dari Dual-bandpass filter ..................................... III-11

Gambar III.9 Grafik hasil akhir simulasi filter .............................................. III-12

Gambar III.10 Desain Filter pada Corel Draw .............................................. III-13

Gambar III.11 Desain Casing 3D .................................................................. III-13

Gambar III.12 Desain Casing 2D .................................................................. III-14

Gambar III.13 Diagram alir realisasi ............................................................ III-15

Gambar III.14 Film Negatif .......................................................................... III-16

Gambar III.15 Realisasi pada PCB ............................................................... III-16

Gambar III.16 Casing tampak atas dan tampak bawah ................................. III-17

Gambar III.17 Casing secara keseluruhan .................................................... III-17

Gambar IV.1 Setup pengukuran di PPET LIPI ............................................. IV-2

Gambar IV.2 Hasil Pengukuran pada S12 ...................................................... IV-3

Gambar IV.3 Hasil Pengukuran pada S11 ...................................................... IV-4

Gambar IV.4 Hasil Perbandingan Insertion Loss pengukuran dan simulasi IV-5

Gambar IV.5 Hasil Perbandingan Return Loss pengukuran dan simulasi. .... IV-6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Penempatan Band Frekuensi pada Teknik Duplex FDD ............... . II-2

Tabel III.1 Spesifikasi Filter .......................................................................... . III-5

Tabel III.2 Spesifikasi Bahan Dielektrik ........................................................ . III-5

Tabel IV.1 Perbandingan antara hasil simulasi dengan pengukuran ............. . IV-6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Data Sheet PCB Taconic RF-35 .................................................. . xvii

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xv

DAFTAR ISTILAH

TDD : Time Division Duplex

FDD : Frequency Division Duplex

PCB : Printed Circuit Board

LTE : Long term evolution

RF : Radio Frequency

3GPP : The Third Generation Partnership Project

UMTS : Universal Mobile Telecommunications System

UL : Up-Link

DL : Down-Link

BW : Bandwidth

BPF : Band Pass Filter

HPF : High Pass Filter

LPF : Low Pass Filter

BSF : Band Stop Filter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xvi

DAFTAR PUSTAKA

[1] Emylia, Adzani Rizki, Realisasi BPF Untuk GSM Menggunakan Cross

Coupled dengan Resonator Stepped Impedance, Pada Tugas AkhirPoliteknik

Negeri Bandung, 2011.

[2] Raissa, Ria Herny, Realisasi Dual Band Bandpass Filter menggunakan dua

buah Stepped Impedance Resonator, Pada Tugas Akhir Politeknik Negeri

Bandung, 2013

[3] Nugraha, Arief. Dual Bandpass Filter dengan metoda Stepped Impedance

Resonator, Pada Tugas Akhir Politeknik Negeri Bandung, 2008.

[4] Sulaeman, Enceng. Bahan Ajar Bab 9 :Filter Gelombang Mikro, Politeknik

Negeri Bandung

[5] Sulaeman, Enceng. Filter RF, Program Studi Teknik Telekomunikasi,

Politeknik Negeri Bandung, 2003

[6] Sulaeman, Enceng. Bahan Ajar Bab 4 :Teknik Frekuensi Tinggi dan

Gelombang, Politeknik Negeri Bandung

[7] Martiningsih, Wahyuni. Jurnal Ilmiah, (Sistem kendali tenaga elektronika

telekomunikasi computer), Universitas Sultan Agung Tirtayasa, 2015

[8] Anonim. What is LTE - Long Term Evolution. 26 januari 2017.

http://freewimaxinfo.com/lte.html