Perpustakaan Digital ITB

Dalam proses komunikasi melalui satelit, diperlukan sebuah blok rangkaian penguat di sisi penerima yang dapat memberi nilai penguatan yang baik dengan level derau sekecil mungkin. Untuk memenuhi spesifikasi tersebut, pada tugas akhir ini dirancang sebuah rangkaian Low Noise Amplifier pada frekuensi kerja S-Band khususnya pada rentang frekuensi 2.5 – 2.7 GHz. Rangkaian LNA dirancang dengan mengunakan substrat Rogers RO4350BTM dengan konstanta dielektrik 3.48 dan tebal 0.762 mm. Untuk transistor penguat digunakan HJ FET NE3510M04 produksi NEC. Perancangan rangkaian penyesuaian impedansi dilakukan menggunakan bantuan parameter-S yang telah disediakan oleh produsen transistor pada titik bias DC VDS = 2 V dan ID = 15 mA. Perancangan rangkaian penyesuaian impedansi sepenuhnya dilakukan dengan mikrostrip. Mikrostrip dipilih karena proses fabrikasinya yang mudah serta penempatan komponen-komponen surface mount device (SMD) lebih mudah. Untuk memperbaiki kestabilan transistor dipasang satu buah shunt resistor sebesar 560 Ω pada sisi masukan dan resistor seri sebesar 10 Ω pada sisi keluaran. Dengan bantuan Smith Chart dan optimasi program simulator didapat nilai dari panjang masing-masing stub. Untuk pemberi titik bias DC pada LNA digunakan IC ZNBG3010/3011. Perangkat ini mampu memberikan tiga jalur biasing untuk FET eksternal dengan fungsi polarity switch. Dengan penambahan 2 buah kapasitor dan satu buah resistor, perangkat ini mampu memberikan tegangan dan arus drain serta tegangan gate terkontrol. Nilai arus drain dikendalikan oleh resistor eksternal RCAL dan untuk mencapai titik bias DC yang sesuai dengan parameter-S maka dipilih nilai RCAL sebesar 23 kΩ. Berdasarkan hasil simulasi didapat bahwa gain LNA sebesar 16.28 dB, faktor derau sebesar 1.37 dB, VSWRIN sebesar 1.75 dan VSWROUT sebesar 1.59. Desain rangkaian LNA selanjutnya direalisasi di atas PCB Rogers RO4350B TM dengan ukuran 7 x 5 cm. Pengukuran karakteristik LNA berupa gain, VSWRIN dan VSWROUT dilakukan untuk memvalidasi hasil yang diperoleh dari simulasi. Pengukuran faktor derau tidak dapat dilakukan karena keterbatasan alat. Dari hasil pengukuran didapat pergeseran frekuensi kerja ke frekuensi yang lebih tinggi dengan nilai gain sebesar 13.901 dB, VSWRIN sebesar 1.44 dan VSWROUT sebesar 3.097 pada frekuensi 2,6 GHz.