Mengenal Scattering Parameters

Mengenal Scattering Parameters

Mengenal Scattering Parameters

Mengenal Scattering Parameters

Scattering parameters adalah term yang popular untuk gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi. Sebenarnya scattering parameter dapat di terapkan pada frekuensi berapapun tetapi yang lebih umum adalah pada frekuensi RF dan gelombang mikro. S Parameter menggambarkan perilaku elektris pada linear electrical network. S Parameter dapat digunakan untuk menyatakan VSWR, gain, return loss, transmission coefisien, reflection coefisien. Untuk lebih jelasnya berikut pembahasan dengan two port network
s_twoport
Pada gambar tersebut terlihat bahwa untuk menggambarkan perilaku jaringan digunakan travelling wave yaitu gelombang yang datang menuju dan meninggalkan port 1 dan port 2. Pada konsep H,Y, Z parameter digunakan tegangan dan arus pada masing-masing Port. Pada gambar tersebut adallah amplitude tegangan dari gelombang yang menuju ke port, sedangkan b adalah amplitude tengangan gelombang yang meninggalkan port. Rumusan secara umum untuk menyatakan hubungan antara a,b dan matrik S adalah sebagai berikut:

b=S.a

dengan S adalah scaterring matriks. Maka untuk jaringan dua port dapat dijabarkan

b1=S11.a1+S12.a2
b2=S21.a1+S22.a2

Beberapa properties dari network dapat dideskripsikan dalam S parameter
1. Reflection coefficient (гin dan гout)
гin=S11, гout=S22
Koefisien diatas menunjukan koefisien pantul pada port 1 maupun port 2.

2. Voltage Standing Wave Ratio
Sesuai dengan namanya yaitu perbandingan standing wave pada saat tegangan maksimum dan minimum.
Pada input:
VSWR= (1+S11)/(1-S11)
Pada output
VSWR=(1+S22)/(1-S22)
Jika gelombang dapat melewati jaaringan dengan sempurna sehingga tidak ada yang dipantulkan balik menuju sumbernya maka nilai VSWRnya adalah 1. Nilai ini adalah nilai ideal dan tidak pernah terjadi pada prakteknya. Saat semua gelombang dipantulkan balik maka nilai VSWRnya adalah tak berhingga.

3. Gain
Jaringan jika dipandang sebagai penguat maka nilai gainnya adalah
G= S21

Untuk network yang dicascade atau digabung sangat penting untuk mengetahui T Parameter (scatering transfer parameter). Dengan T Parameter maka beberapa jaringan yang digabung dengan sederhana dapat dijabarkan menjadi perkalian antara jaringan-jaringan kecil penyusunnya

T=(T1)(T2)…(Tn)

Untuk 2 port network relasi T dengan a dan b adalah sebagai berikut:
b1=T11.a2+T12.b2
a1=T21.a2+T22.b2

Dengan:
T11=-det(S)/S21, T12=S11/S21, T21=-S22/S21, T22=1/S21
dan untuk mengubah kembali ke S parameter
S11=T12/T22, S12= det(T)/S22, S21=1/T22, S22=-T21/T22

Demikian sedikit penjelasan tentang S Parameter yang biasanya kita dapatkan jika mengukur suatu jaringan dengat network analyzer.

referens:
1. Microwave Devices and Circuit (Samuel Y. Liao)
2. High Frequency and Microwave Circuit Design (Charles Nelson)

Baca Juga :