DISC Digital Information & Systems Conference
2 Oktober 2010
Computer Engineering Dept. Faculty of Engineering UK. Maranatha ISBN : 978-979-1194-11-2
Kata Pengantar
Puji syukur kami panjatkan setelah berhasil terlaksananya DISC 2009 (Digital Information & Systems Conference) pada bulan Oktober 2009. Maka dengan pelaksanaan DISC 2010 pada bulan Oktober 2010, diharapkan dapat menjadi suatu wadah bagi para peneliti di Indonesia baik dari instituti pemerintah maupun swasta untuk dapat saling menginformasikan hasil-hasil penelitian yang selama ini telah dilakukan. Dengan keinginan untuk terus memperbaiki kualitas pendidikan Indonesia terutama dalam pendidikan tinggi, maka konferensi ini dapat menampung berbagai hasil penelitian yang dapat diterapkan ke berbagai industri. Dengan banyaknya penerapan penelitian pada bidang industri dan bisnis, maka kemajuan NKRI sebagai Negara yang mampu berkiprah di dunia dapat lebih terus ditingkatkan.
Ketua Panitia DISC Oktober 2010
i
ii
Daftar Isi Kata Pengantar
i
Daftar isi
ii
Committee
vii
Sistem Pengendalian Proses Filterisasi Berbasis Programmable Logic Controlller Pada Migrasi Flushing Filter di Industri Baja
1
Prih Nurkolis, PT Krakatau Steel, Cilegon Haryanta, PT Krakatau Steel, Cilegon A.Sofwan, PPSC MTE ISTN, Jakarta Selatan A.Priyono
Perancangan Sistem Pendeteksi Arah Angin Dengan Prinsip Voltage Devider Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535
7
Toni Subiakto, SPD – LAPAN Watukosek Ambar Susi Hardini, SPD - LAPAN Watukosek
Studi Strategi Pengelolaan Limbah Radioaktif Yang Berasal Dari Fasilitas Kesehatan, Industri Dan Penelitian Di Indonesia
11
Moekhamad Alfiyan, Badan Pengawas Tenaga Nuklir Yus Rusdian Akhmad, Badan Pengawas Tenaga Nuklir
Perancangan Sistem Informasi Penjaminan Mutu Perguruan Tinggi Bidang Pengelolaan Keuangan
17
Yeni Nuraeni, Universitas Paramadina
Strategi Dan Konsep Perencanaan Sistem Informasi & Teknologi Informasi Untuk Sebuah Universitas
22
Yeni Nuraeni, Universitas Paramadina
Program Visualization: Interaktif Tool Untuk Pembelajaran Algorithma Dan Pemrograman
27
Etika Kartikadarma, Universitas Dian Nuswantoro Semarang , Ifan Rizqa Universitas Dian Nuswantoro Semarang
Perancangan Simulasi Pembentukan Frame Pada Protokol SDLC Dengan Perangkat Lunak Visual Basic
34
Sindak Hutauruk, Universitas HKBP Nommensen (UHN)
Lengan Robot untuk Memindahkan Obyek Berbahaya Terkendali secara Nirkabel ,
Daniel Santoso Universitas Kristen Satya Wacana Indra Gitomarsono,Universitas Kristen Satya Wacana
iii
40
Mobile Dictionary Bagi Para Traveller
45
Nina Sevani, Universitas Kristen Krida Wacana Novi Sureanti, Universitas Kristen Krida Wacana
Pengembangan Multimedia Interaktif (Mmi) Bilingual Teknologi Dasar Dan Model Pembelajarannya Di Lembaga Pendidikan Berstandar Internasional
50
Wahid Munawar, Universitas Pendidikan Indonesia (UPI)
Desain Perangkat Lunak Mesin Penerjemah Kata Bahasa AcehIndonesia
54
Muhammad Arhami, Politeknik Negeri Lhokseumawe Amri, Politeknik Negeri Lhokseumawe Aidi Finawan, Politeknik Negeri Lhokseumawe Jamilah, Politeknik Negeri Lhokseumawe
Implementasi E-Ticketing Film Bioskop di Kota Surabaya bagi Para Pengguna Smartphone dengan Fitur Pencarian Lokasi Bioskop Terdekat
58
Victor Hariadi, Jurusan Teknik Informatika ITS Ary Mazharuddin S., Jurusan Teknik Informatika ITS Bintang Fajar A., Jurusan Teknik Informatika ITS
Analisis Kluster MCNP5 dalam Eksperimen Kritikalitas Bahan Bakar UO2 dengan Moderator Air
64
Mike Susmikanti, Pusat Pengembangan Informatika Nuklir – Badan Tenaga Nuklir Nasional Dinan Andiwijayakusuma, Pusat Pengembangan Informatika Nuklir – Badan Tenaga Nuklir Nasional Entin Hartini Pusat Pengembangan Informatika Nuklir – Badan Tenaga Nuklir Nasional
Perancangan Mikroprosesor Untuk Mengontrol Sistem Perangkat Pemancar Radio Jamming
70
Elan Djaelani Suardja , Pusat Penelitian Informatika-LIPI Eli A Gojali, Pusat Penelitian Informatika-LIPI
Aplikasi Multimedia Informasi Yayasan Margasatwa Tamansari Bandung (YMTB)
75
Iwan Rijayana, Universitas Widyatama Bandung , Betty Yulianingsih, Universitas Widyatama Bandung
Analisis Performansi Pengolahan Paralel Menggunakan Compute Unified Device Architecture (CUDA) Sriyani Violina, Universitas Widyatama Bandung I. Ovyawan Herlistiono, STTIS Bandung
iv
81
Pembangunan Bahan Ajar Multimedia untuk matakuliah Algoritma
84
Sriyani Violina, Universitas Widyatama Bandung Hevi Rilgivia, Universitas Widyatama Bandung Kristanto, Universitas Widyatama Bandung
Pengenalan Pola Huruf Menggunakan Jaringan Feedforward dengan Backpropagation
88
Mike Susmikanti, Pusat Pengembangan Informatika Nuklir – Badan Tenaga Nuklir Nasional
Desain Mobile Akademik ( M-Akademik ) Dengan Memanfaatkan Library LWUIT 1.3
94
Ifan Rizqa, Universitas Dian Nuswantoro Semarang Etika Kartikadarma, Universitas Dian Nuswantoro Semarang
Aplikasi Kriptografi Untuk Keamanan Distribusi Data Rekam Medis Pasien Rumah Sakit Menggunakan Xml Database Xindice
99
Edy Winarno, Fakultas Teknologi Informasi Universitas Stikubank Semarang
Perancangan Model Aplikasi Analytical Customer Relationship Management erbasiskan Web Denganmenggunakan Teknik Data Mining Nilo Legowo, Universitas Bina Nusantara Tomy, Universitas Bina Nusantara Handra, Universitas Bina Nusantara Emaretta, Universitas Bina Nusantara
104
Mencari Karakteristik Sensor Tekanan, Suhu dan Kelembaban (P,T,RH) Radiosonde RS II - 76 Vaisala.
110
Lalu Husnan Wijaya, Peneiti SPD- LAPAN Watukosek Toni Subiakto, Peneliti SPD- LAPAN Watukosek
Karakteristik ECC Ozonesonde Pada Aplikasi Sensor Instrument Pendeteksi Ozon Permukaan
115
Ambar Susi Hardini, Peneiti SPD- LAPAN Watukosek Toni Subiakto, Peneiti SPD- LAPAN Watukosek
Pengembangan Sistem Informasi Geografis Pemetaan Persediaan Pupuk Bersubsidi di Wilayah Rayonisasi Jawa Timur I Umi Laili Yuhana, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya Anny Yuniarti, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya , Grala Bagus Agdyawan Alumni Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
v
121
Diagnosa Awal Citra Melanoma Menggunakan Metode Svmboosting
133
Bilqis Amaliah,ITS - Surabaya Isye Arieshant, ITS - Surabaya Chastine Fatichah, ITS - Surabaya Maula Nourcholis MF, ITS - Surabaya M. Rahmat Widyanto , Universitas Indonesia - Jakarta Pocut Israita, Fakultas Kedokteran UNAIR Surabaya
Perancangan Dielectric Resonator Oscillator Untuk Mobile Wimax Pada Frekuensi 2,3 Ghz Dengan Penambahan Coupling λ/4
140
Gunawan Wibisono, Universitas Indonesia Teguh Firmansyah, Universitas Indonesia
Perancangan Power Amplifier Untuk Mobile Wimax Pada Frekuensi 2,3 Ghz
145
Gunawan Wibisono, Universitas Indonesia , David Ridho Universitas Indonesia
Review dan Modifikasi Andromeda Remote File System
150
Danang Junaedi, Universitas Widyatama Tjokorda Agung BW, Institut Teknologi Telkom I. Ovyawan Herlistiono, STTIS
Desain Arsitektur Informasi Pada Perusahaan Industri
154
Muh. Rozahi Istambul, Universitas Widyatama , Budi Kristiningsih Universitas Widyatama
Extending Computer Access Range In U.Are.U 4500 Fingerprint Sensor System By Using Windows Remote Desktop Utility
160
Budi Berlinton Sitorus, Universitas Pelita Harapan, Tangerang
Pembelajaran Jarak Jauh dengan Penerapan Konsep Web 2.0
164
Benny Yustim, Universitas Widyatama
PublicMC@Batan : Cluster MCNP Berbasis Web
169
Anik Purwaningsih, Pusat Pengembangan Informatika Nuklir-BATAN Sutopa, Pusat Pengembangan Informatika Nuklir-BATAN Arya Adhyaksa W., Pusat Pengembangan Informatika Nuklir-BATAN
Penggunaan Matrik Eksistensi untuk Mengevaluasi Web 2.0 bagi Keperluan Perancangan Usaha Infopreneur
174
Aloysius Bernanda Gunawan, Universitas Bina Nusantara, Jakarta
Studi Coupling Code Untuk Analisis Multi Physics Pada Reaktor Nuklir D. Andiwijayakusuma, Badan Tenaga Nuklir Nasional
vi
177
Analisis Desain Sistem Perpipaan Pada Pembangkit Tenaga Listrik Dengan Program Caesar
183
Yusri Heni Nurwidi Astuti, Badan Pengawas Tenaga Nuklir
Model Data Warehouse Pada PT. Multi Era Guna Sejahtera
188
Tri Pujadi, Universitas Bina Nusantara Dian Novita, Universitas Bina Nusantara Carla Wibowo, Universitas Bina Nusantara
Rancangan Aplikasi Antrian Nasabah Bank Berbasis Teknologi SMS Gateway
194
M. Isnin Faried, Asian Banking, Finance and Informatic Institute (ABFII) Perbanas Kraugusteeliana, Asian Banking, Finance and Informatic Institute (ABFII) Perbanas Alex, Asian Banking, Finance and Informatic Institute (ABFII) Perbanas – Jakarta
Penerapan Design Patterns Pada Rancang Bangun Peranti Lunak Melalui Analisis Commonality & Variability Domain Masalah Aplikasi Eko K. Budiardjo, Universitas Indonesia Herson C. Mandiangan, Universitas Indonesia
vii
199
COMMITTEE
KEPANITIAAN : •
Marvin Chandra Wijaya ST. MM. MT.
•
Semuil Tjiharjadi ST. MM. MT.
•
Andrew Sebastian Lehman, ST., M.Eng.
•
Rinto Yuniarso, S.Sos
•
Yayang Sriwati
•
Anyta Kustiani
•
Edi Wawan
•
Andrey
•
HIMA SISKOM 2010
REVIEWER : •
Dr. Bunamin Uning, ST., MT.
•
Ir. Widjono, M.Sc.
•
Semuil Tjiharjadi, ST., MM., MT.
•
Andrew Sebastian Lehman, ST., M.Eng.
•
Markus Tanubrata, ST., MM., MT.
•
Joan Nugroho, ST., MT., Ph.D (Candidate)
•
Hendri Wong, ST., M.Kom.
viii
DIGITAL INFORMATION & SYSTEM CONFERENCE (DISC) SEMINAR NASIONAL DI BIDANG TEKNOLOGI INFORMASI DAN SISTEM
Dengan thema:
Mengembangkan Teknologi, Bersaing di Masa Depan
2 Oktober 2010 Call For Paper
Digital Information & System Conference (DISC) dimaksudkan sebagai forum diseminasi pengetahuan dan informasi tentang perkembangan ilmu, aplikasi teknologi dan sains yang juga ditinjau dari sisi kebutuhan dan kesiapan Manajemen terhadap perkembangan itu sendiri. Melalui seminar tahunan ini diharapkan akan menjadi forum untuk saling menukar informasi, berdiskusi yang melibatkan banyak pihak mulai dari akademisi sampai praktisi, mulai developer sampai end-user, mulai dari hal yang bersifat teknis sampai yang berkaitan dengan manajerial dan sosial. Interaksi antar perspektif yang berbeda ini (akademisi-praktisi, developer-end-user, dan teknismanajerial-sosial) tentunya dapat menjadi sarana untuk menciptakan kesinambungan dan perkembangan teknologi yang tepat untuk diterapkan di industry dan masyawarakat sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan dan kemudahan masyarakat di era modernisasi. Untuk maksud tersebut, Panitia DISC 2010 mengundang para akademisi dan praktisi untuk menulis makalah.
Topik Contoh bidang aplikasi: Teknologi informasi dalam bisnis Computer Vision Games Decision Support System Grafika, animasi dan multimedia Jaringan komputer dan internet Keamanan Sistem Kecerdasan buatan Neural Network Pemrosesan paralel Sistem Informasi Manajemen Teknologi web Virology (Virus) Komputasi statistik Pendidikan Elektronika dan Interface Mikrokontroler dan Robotika Sistem kendali Sistem komunikasi Sistem tenaga listrik
Perancangan proses dan alat proses Perpindahan panas dan momentum Preparasi material baru dan aplikasinya Sistem dan proses kontrol Teknologi separasi dan purifikasi Sistem Produksi, dll Ilmu material Konstruksi mekanik Konversi energi Manufaktur dan proses produksi, dll Penerapan teknologi produksi bersih Pengelolaan limbah Sistem manajemen lingkungan Manajemen Project informasi Enterprise Resource Planning e-commerce e-goverment e-education e-learning e-promotion
Sekretariat DISC Secretariat 2010 Universitas Kristen Maranatha Jl. Suria Sumantri 65 Bandung - 40164 Telp. (022) 2012186 ext 234 (Waktu kerja) up. Yayang Telp. (022) 70290135 up Marvin Fax. (022) 2012186 ext 230 (direct) Fax. (022) 2015154 up. Marvin Chandra Wijaya (JTSK) Email:
[email protected]
PANITIA Marvin Chandra Wijaya, ST., MM., MT. Semuil Tjiharjadi, ST., MM., MT. Andrew Sebastian Lehman, ST., M.Eng. Rinto Yuniarso, S.Sos Yayang Sriwati Anyta Kustiani Edi Wawan Andrey HIMA SISKOM
REVIEWER Dr. Bunamin Uning, ST., MT. Ir. Widjono, M.Sc. Semuil Tjiharjadi, ST., MM., MT. Andrew Sebastian Lehman, ST., M.Eng. Markus Tanubrata, ST., MM., MT. Joan Nugroho, ST., MT., Ph.D (Candidate) Hendri Wong, ST., MT.
JADWAL ACARA SEMINAR DISC 2010 2 OKTOBER 2010
08.00 - 08.30 Registrasi 08.30 - 08.45 Pembukaan 08.45 - 10.00 Sesi Pleno Key note Speaker 10.00 - 10.30 Coffe Break 10.30 - 12.30 Sesi Paralel 1 12.30 - 13.30 ISHOMA 13.30 - 15.30 Sesi Paralel 2
Keterangan: Semua acara diadakan di Gedung Administrasi Pusat (GAP Lt 4)
WIB 10.30
Toni Subiakto
10.50 Sindak Hutauruk
JADWAL PRESENTASI SESI PARALEL DISC 2010 GAP LT 4. RUANG PAULUS SPD-LAPAN Perancangan Sistem Pendeteksi Arah AnginDengan Prinsip Watukosek Voltage Devider Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535 Universitas HKBP Perancangan Simulasi Pembentukan Frame Pada Protokol SDLC Nommensen Dengan Perangkat Lunak Visual Basic
11.10 Wahid Munawar
UPI
Pengembangan Multimedia Interaktif Bilingual Teknologi Dasar dan Model Pembelajarannya di Lembaga Pendidikan Berstandar Internasional
11.30 Mike Susmikanti
Badan Tenaga Nuklir Nasional
Analisis Kluster MCNP5 Berbasis WEB dalam Eksperimen Kritikalitas Bahan Bakar UO2 dengan Moderator Air
11.50 Mike Susmikanti
Badan Tenaga Nuklir Nasional
Pengenalan Pola Huruf Menggunakan Jaringan Feedforward Dengan Backpropagation
LIPI
Perancangan Mikroprocessor Untuk Mengontrol Sistem Perangkat Pemancar Radio Jammin
12.10 12.30
Elan Djaelani Suardja
ISHOMA
13.30
M. Isnin Faried, Kraugusteeliana
ABFII PERBANAS
13.50 Danang Junaedi Univ. Widyatama Muh. Rozahi 14.10 Univ. Widyatama Istambul 14.30 Benny Yustim Univ. Widyatama Program Pascasarjana 14.50 Prih Nurkolis Magister Teknik Elektro ISTN Universitas Dian Etika 15.10 Nuswantoro Kartikadarma Semarang
Rancangan Aplikasi Antrian Nasabah Bank Berbasis Teknologi SMS Gateway Review dan Modifikasi Andromeda Remote File System Desain Arsitektur Informasi Pada Perusahaan Industri Pembelajaran Jarak Jauh dengan Penerapan Konsep Web 2.0 Sistem Pengendalian Proses Filterisasi Berbasis Programmable Logic Controller Pada Migrasi Flushing Filter di Industri Baja Program Visualization: interaktif tool untuk pembelajaran algorithma dan pemrograman
JADWAL PRESENTASI SESI PARALEL DISC 2010 GAP LT 4. RUANG MARKUS
WIB 10.30
Yusri Heni Nurwidi Astuti
BAPETEN
Analisis Desain Sistem Perpipaan Pada Pembangkit Tenaga Listrik Dengan Program Caesar
10.50
Tri Pujadi
Univ.Bina Nusantara
Model Data Warehouse Pada Pt. Multi Era Guna Sejahtera
11.10 Eko K. Budiardjo
Universitas Indonesia
Penerapan Design Patterns Pada Rancang Bangun Peranti Lunak Melalui Analisis Commonality & Variability Domain Masalah Aplikasi
11.30
Edy Winarno
Universitas Stikubank Semarang
Aplikasi kriptografi Untuk Keamanan Distribusi Data Rekam Medis Pasien Rumah Sakit Menggunakan XML Database Xindice
11.50
Nilo Legowo
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Perancangan Model Aplikasi Analytical Customer Relationship Management Berbasiskan Web Dengan Menggunakan Teknik Data Mining
12.10
Budi Berlinton Sitorus
UPH
Extending Computer Access Range In U.Are.U 4500 Fingerprint Sensor System By Using Windows Remote Desktop Utility ISHOMA
13.30
Iwan Rijayana
13.50
Sriyani Violina
14.10
Sriyani Violina
Universitas Widyatama
Aplikasi Multimedia Informasi Yayasan Margasatwa Tamansari Bandung (YMTB)
Universitas Widyatama Universitas Widyatama
Analisis Performansi Pemrosesan Paralel Menggunakan Compute Unified Device Architecture (CUDA) Pembangunan Bahan Ajar Multimedia untuk matakuliah Algoritma
Moekhamad Badan Pengawas Studi Strategi Pengelolaan Limbah Radioaktif Yang Berasal Dari Alfiyan, Yus Tenaga Nuklir Fasilitas Kesehatan, Industri Dan Penelitian Di Indonesia Rusdian Akhmad Universitas Perancangan Sistem Informasi Penjaminan Mutu Perguruan Tinggi 14.50 Yeni Nuraeni Paramadina Bidang Pengelolaan Keuangan 14.30
15.10
Yeni Nuraeni
Universitas Paramadina
Strategi dan Konsep Perencanaan Sistem Informasi & Teknologi Informasi Untuk Sebuah Universitas
15.30
Bilqis Amaliah
ITS
Diagnosa Awal Citra Melanoma Menggunakan Metode Svmboosting
JADWAL PRESENTASI SESI PARALEL DISC 2010 WIB GAP LT 4. RUANG YOHANES 10.30 Anik Purwaningsih BATAN PublicMC@Batan : Cluster MCNP Berbasis Web 10.50
D. Andiwijayakusuma
BATAN
Studi Coupling Code Untuk Analisis Multi Physics Pada Reaktor Nuklir
11.10
Gunawan Wibisono
UI
Perancangan Dielectric Resonator Oscillator Untuk Mobile Wimax Pada Frekuensi 2,3 Ghz Dengan Penambahan Coupling l/4
11.30
Gunawan Wibisono
UI
Perancangan Power Amplifier Untuk Mobile Wimax Pada Frekuensi 2,3 Ghz
11.50
Lalu Husnan Wijaya
LAPAN
Mencari Karakteristik Sensor Tekanan, Suhu dan Kelembaban (P,T,RH) Radiosonde RS II - 76 Vaisala
12.10
Ambar Susi Hardini
LAPAN
Karakteristik ECC Ozonesonde Pada Aplikasi Sensor Instrument Pendeteksi Ozon Permukaan ISHOMA
13.30
Daniel Santoso
13.50
Nina Sevani
14.10
Muhammad Arhami
14.30
Victor Hariadi
Universitas Lengan Robot untuk Memindahkan Obyek Berbahaya Terkendali Kristen Satya secara Nirkabel Wacana Universitas Kristen Krida Mobile Dictionary Bagi Para Traveller Wacana Politeknik Negeri Desain Perangkat Lunak Mesin Penerjemah Kata Bahasa Aceh Lhokseumawe Indonesia ITS
Implementasi E-Ticketing Film Bioskop di Kota Surabaya bagi Para Pengguna Smartphone dengan Fitur Pencarian Lokasi Bioskop Terdekat
Universitas Dian Desain Mobile Akademik (M-Akademik) dengan Memanfaatkan 14.50 Ifan Rizqa Nuswantoro Library LWUIT 1.3 Semarang Pengembangan Sistem Informasi Geografis Pemetaan Persediaan 15.10 Umi Laili Yuhana ITS Pupuk Bersubsidi di Wilayah Rayonisasi Jawa Timur I 15.30
Aloysius Bernanda Gunawan
Univ.Bina Nusantara
Penggunaan Matrik Eksistensi untuk Mengevaluasi Web 2.0 bagi Keperluan Perancangan Usaha Infopreneur
DIGITAL INFORMATION & SYSTEM CONFERENCE 2010
Perancangan Dielectric Resonator Oscillator Untuk Mobile Wimax Pada Frekuensi 2,3 Ghz Dengan Penambahan Coupling λ/4 1
2
Gunawan Wibisono ; Teguh Firmansyah Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia,
[email protected] 2 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia,
[email protected] 1
ABSTRAK Pada penelitian ini dibahas tentang perancangan osilator mengunakan teknologi dielectric resonator oscillator (DRO). Jika dibandingkan dengan tipe osilator yang lain, DRO memiliki nilai Q faktor yang lebih besar. DRO ini digunakan sebagai carrier pada mobile WiMAX 802.16e dengan frekuensi 2,3 GHz. Untuk memperoleh power fundamental yang tinggi diusulkan menggunakan tambahan coupling λ/4 dan untuk menurunkan power harmonik digunakan double-stub pada rangkaian matching-nya. Sementara itu, untuk mendapatkan nilai derau fasa yang rendah digunakan BJT-BFR 380T low phase noise dengan bias sebesar Vcc = 5 V, Vce = 3 V , dan Ic = 40 mA. DRO tersebut disimulasikan dengan menggunakan software ADS. Hasil derau fasa yang optimum sebesar -144 dBc/Hz pada 10 kHz frekuensi carrier dengan nilai Q faktor sebesar 7316. Sementara itu, nilai power fundamental sebesar 13 dBm dan power harmonik sebesar -40 dBm. Untuk mendapatkan kinerja yang baik dengan semua variasi toleransi rangkaian, maka diperlukan sebuah simulasi yang melibatkan ketidakakuratan. Untuk menghitungnya dilakukan simulasi Monte-Carlo Yield-Analysis. Dari hasil simulasi Monte-Carlo Yield-Analysis, DRO dengan tambahan coupling λ/4 menghasilkan variasi yang sesuai spesifikasi dengan persentase rata-rata sebesar 84,5 %. Kata kunci : DRO, derau fasa, Q faktor, power fundamental, power harmonik, ADS. 1. Pendahuluan Semakin meningkatnya kebutuhan jaringan telekomunikasi nirkabel menjadi alasan dikembangkannya teknologi Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) yang memiliki bit rate tinggi dengan jangkauan yang luas. Pemerintah Indonesia, melalui Dirjen Pos dan Telekomunikasi, telah menetapkan frekuensi kerja WiMAX pada 3,3 GHz untuk fixed WiMAX serta pada 2,3 GHz untuk m-WiMAX[1].
Gambar 1 Blok diagram transceiver WiMAX Frekuensi kerja, lebih sering disebut sebagai frekuensi carrier, merupakan keluaran dari lokal osilator (LO) seperti terlihat pada Gambar 1. Frekuensi carrier yang baik harus memiliki power harmonik dan phase noise yang rendah. Untuk mendapatkan frekuensi carrier maka digunakan teknologi dielectric resonator oscillator (DRO). Jika dibandingkan dengan tipe osilator lain seperti Colpitts dan Hartley, DRO memiliki nilai Q faktor yang lebih besar [2]. DRO merupakan sebuah rangkaian mikrostrip line yang dikopel dengan dielektrik resonator. Terdapat dua tipe DRO yaitu series feedback DRO dan parallel feedback DRO [3]. Selain itu, DRO juga memiliki rangkaian pengganti yang berupa resistor, induktor, dan kapasitor yang terhubung paralel [4][5][6]. Pada DRO diusulkan digunakan topologi common-base[7], sehingga tambahan feedback tidak diperlukan akibatnya nilai noise dapat dikurangi [8]. Selain itu, penggunaan BJT juga menjadi keunggulan tersendiri, karena BJT memiliki phase noise yang lebih rendah jika dibandingkan dengan transistor jenis yang lain [9], walaupun BJT hanya dapat bekerja optimal dibawah 6 GHz [3][9][10], untuk aplikasi pada frekuensi diatas 6 GHz sebaiknya digunakan GaAs transistor [10]. Perancangan DRO yang diusulkan memiliki perbedaan diantaranya terletak pada tambahan kopling sebesar λ/4, sehingga daerah tangkapan radiasi semakin luas, yang
140
DIGITAL INFORMATION & SYSTEM CONFERENCE 2010
berakibat pada penurunan losses radiasi. Selain itu, penggunaan nilai kopling koefisien yang semakin besar dapat meningkatkan power fundamental [11], untuk menurunkan power harmoniknya digunakan double-stub pada rangkaian matching-nya [12]. Sementara untuk mendapatkan nilai phase noise yang rendah digunakan BJT-BFR380T low phase noise dengan bias sebesar Vcc = 5 V, Vce = 3 V dan Ic = 40 mA [13]. Untuk menverifikasi performansi DRO yang di disain, hasil simulasi yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan hasil DRO referensi yang ada dengan tetap mempertahankan dimensi dari resonator pada DRO referensi. Perhitungan kesalahan tersebut dilakukan dengan Monte-Carlo Yield-Analysis. Keunggulan metode Monte-Carlo adalah memiliki akurasi yang tinggi dengan tidak tergantung pada jumlah variabel statistik[17]. 2. Perancangan Rangkaian DRO Rangkaian DRO terdiri dari 3 bagian utama diantaranya, rangkaian DC bias dengan transistor sebagai penguat, rangkaian resonator dan rangkaian matching. Blok diagram DRO existing dapat diihat pada Gambar 2a.
Gambar 2a. Blok diagram DRO [7] Gambar 2b. Blok diagram DRO yang diusulkan. Rancangan DRO yang diusulkan memiliki spesifikasi kerja sebagai berikut : Frekuensi kerja 2.3 GHz [2], Phase noise maksimal -60 dBc/Hz pada 10 kHz.[15], Power pada fundamental minimal 10 dBm. [14], Power pada harmonik maksimal -11 dBm. [14], Q faktor > 5000 [14] Dimensi dari resonator tersebut dihitung menggunakan dielectric resonator oscillator calculator. Tabel 1. Perbandingan Typical Kinerja Transistor Pada Frekuensi Kerja 4 Ghz [9]
Gambar 3. Menentukan dimensi dielectric resonator Untuk aplikasi osilator pada frekuensi microwave, pada umumnya digunakan transistor tipe silicon bipolar (BJT) atau GaAs field effect transistor (FET). Untuk desain osilator, penggunaan BJT menjadi keunggulan tersendiri, karena BJT memiliki phase noise yang lebih rendah dibandingkan dengan transistor jenis yang lain seperti pada Tabel 1, walaupun BJT hanya dapat bekerja optimal dibawah 6 GHz [3][9][10], untuk aplikasi pada frekuensi diatas 6 GHz sebaiknya digunakan GaAs transistor [10]. Pada [7], transistor yang digunakan yaitu transistor BJT BFR-183 low noise dan high gain broadband amplifier seperti pada Gambar 3.8. dan [7]. Memiliki DC bias sebesar Sementara itu, untuk perancangan yang diusulkan memakai transistor tipe BJTBFR380T, Low voltage operation dan ideal for low phase noise seperti Gambar 3.9. DC bias yang digunakan dan [13]. Penggunaan transistor BJTBFR380T diharapkan membuat rancangan DRO dapat bekerja stabil dengan phase noise yang rendah. Desain DRO dengan tambahan coupling 50 Ω sepanjang λ/4 dan BJT- BFR380T dengan bias Vcc = 5 V, Vce = 3 V dan Ic = 40 mA, topologi yang digunakan yaitu commonbase sehingga tidak memerlukan feedback [11].
141
DIGITAL INFORMATION & SYSTEM CONFERENCE 2010
Setelah membuat DC bias transistor, untuk aplikasi osilator, kondisi yang dipilih yaitu common-base seperti pada Gambar 4. agar nilai stability factor (K) kurang dari satu, atau potentially unstabel [11]. Selain itu, dapat juga dilakukan dengan meningkatkan nilai >1 dan >1 menurut [6]. Untuk lebih memastikan kondisi yang dapat berosilasi digunakan nilai dan Gambar 2.5 Memperlihatkan simulasi s-parameter bias transistor dengan menggunakan topologi common base. Tabel 2. Nilai s-parameter dan stability factor pada frekuensi 2,3GHz C = 1 µF
C = 1 µF
R2= 50 Ohm R= 50 Ohm
BJT-BFR380T
Rc = 37.5 ?
L = 1 mH
L = 1 mH
Re = 12.5 ?
Vcc = 5 V
R1 = 475 ?
L = 1 mH
L = 1 mH
R2 = 150 ?
C = 1 µF
Gambar 4. Simulasi s-parameter bias transistor Hasil simulasi s-parameter dapat dilihat seperti pada Tabel 2. Terlihat bahwa nilai stability factor (K) = -0.898 dengan dan . Sehingga memenuhi persyaratan untuk agar dapat berosilasi. Rangkaian lengkap DRO : rangkaian matching, harus di-tune agar menghasilkan osilasi yang stabil dengan power yang cukup. Rangkaian yang telah di-tune tampak seperti Gambar 5. Hasilnya terlihat pada Gambar 6.
HU r H
H = 10.62 mm r = 13.27 mm HU = 7.8476 mm = 4.12239
/4 W = 3.0689 mm L = 6.4 mm (tune) R= 50 Ohm
W = 3.0689 mm L = 14.5 mm (tune)
C = 1 µF
C = 1 µF
W = 3.0689 mm L = 16.2 mm (tune)
W = 3.0689 mm L= 13.6729 mm
W = 3.0689 mm L = 17.8391 mm R2= 50 Ohm
BJT-BFR380T
Rc = 37.5 ?
L = 1 mH
L = 1 mH
Re = 12.5 ?
Vcc = 5 V
R1 = 475 ?
L = 1 mH
L = 1 mH
R2 = 150 ?
C = 1 µF
Gambar 5. Rangkaian lengkapnya DRO Phi-Matching-tune
Gambar 6. Hasil nyquist plot rangkaian lengkap DRO Phi-Matching(Tune) Hasil Nyquist plot didapat dari OscTest pada ADS. Dari Gambar 6. terlihat bahwa Nyiquist test melawati titik yang lebih besar dari 1+0j, sehingga osilator tersebut dapat bekerja stabil.
142
DIGITAL INFORMATION & SYSTEM CONFERENCE 2010
3. Hasil Simulasi dan Analisa Hasil simulasi phase noise rangkaian DRO terlihat pada Gambar 5. Dari Gambar 7a terlihat bahwa nilai phase noise untuk DRO dengan tanpa tambahan coupling λ/4 sebesar 135,647 dBc/Hz pada 10 KHz frekuensi kerja, sedangkan phase noise untuk DRO dengan tambahan coupling λ/4 sebesar -144,503 dBc/Hz pada 10 KHz frekuensi kerja. Sementara itu, hasil simulasi power fundamental dan harmonik rangkaian DRO terlihat pada Gambar 7b. Gambar 7b memperlihatkan nilai power pada DRO tanpa tambahan coupling λ/4 sebesar 10,834 dBm dengan power harmonik kedua sebesar -11,211. Sedangkan nilai power pada DRO dengan tambahan coupling λ/4 sebesar 13,012 dBm dengan power harmonik kedua sebesar -40,204. Hal ini memperlihatkan bahwa DRO dengan tambahan coupling memberikan hasil lebih baik.
Gambar 7a. Perbandingan hasil phase noise DRO
Gambar 7b. Perbandingan hasil simulasi power DRO
Q Faktor : Perbandingan nilai Q faktor DRO dengan nilai spesifikasi terlihat pada tabel 3. Tabel 3. Perbandingan Spesifikasi Tanpa λ/4 dengan Tambahan λ/4
Monte-Carlo Yield-Analysis : Metode Monte-Carlo Yield-Analysis telah banyak digunakan dan dapat diterima sebagai alat untuk memperkirakan hasil. Untuk menghitung jumlah percobaan/sample/iterasi yang diperlukan pada Monte-Carlo Yield-Analysis maka dapat digunakan persamaan [17].
Jadi banyaknya percobaan yang dilakuan yaitu 212 kali iterasi. Dengan kepercayaan sebesar 95.4% , error sebesar ± 3%, dan estimasi hasil sebesar 95 % [17]. 4. Kesimpulan Berdasarkan hasil perancangan dan analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Hasil perancangan dan simulasi DRO tanpa tambahan coupling λ/4 mengasilkan frekuensi sebesar 2,300180 GHz dengan phase noise sebesar -135,647 dBc/Hz pada 10 kHz frekuensi carrier. Power fundamental sebesar 10,834 dBm, power harmoniknya -11,211 dBm, dengan nilai Q faktor 7314.
143
DIGITAL INFORMATION & SYSTEM CONFERENCE 2010
2. DRO dengan tambahan coupling λ/4 memberikan kinerja lebih baik yaitu memiliki frekuensi sebesar 2,300166 GHz dengan phase noise -144,503 dBc/Hz pada 10 kHz frekuensi carrier. Power fundamental sebesar 13,012 dBm, power harmonik sebesar -40,204 dBm, dengan Q faktor 7316. 3. Berdasarkan simulasi Monte-Carlo Yield-Analysis dengan 212 sampel percobaan, level kepercayaan sebesar 95.4% , error sebesar ± 3%, dan estimasi hasil sebesar 95 %. DRO tanpa tambahan coupling λ/4 hanya menghasilkan variasi yang sesuai spesifikasi dengan persentase rata-rata sebesar 74,5 %. Sementara pada DRO dengan tambahan coupling λ/4 menghasilkan variasi yang sesuai spesifikasi dengan persentase rata-rata sebesar 84,5 %. Referensi [1] Dirjen Postel. “Persyaratan Teknis Alat dan Perangkat Telekomunikasi Base Station Broadband Wireless Access (BWA) nomadic pada pita frekuensi 2,3 GHz..” 13 Mei 2010. [2] Lee, Jaechun. “A Phase Noise Reduction Technique in Microwave Oscillator Using High-Q Active Filter”. IEEE Microwave and Wireless Components Letters Vol. 12 No.11, November 2002. [3] Gonzalez, Gualermo. Microwave Transistor Amplifier : Analysis and Design, 2nd ed. New Jersey : Prentice Hall, Inc. 1996. nd [4] Pozar, David M. Microwave Engineering, 2 edition. New York : Wiley and Sons, 1998. [5] Mahyuddin, Muzlifah,.”Modeling of a 10 GHz Dielectric Resonator Oscillator in ADS”. IEEE Explore. 8 April 2009. [6] Wan, Jina. “Design of a 5.035 Ghz Dielectric Resonator Oscillator with Simulation and Optimization” Journal of Electronic Science and Technology of China, vol. 6, No. 3, September 2008. [7] Vasiliadis, J., ‘‘Design and Statistical Analysis of a DRO Using CAD Techniques,’’ M.S. Thesis, University of Miami, August 2004. [8] Hoon, Chun-Young. “Design of an RF Low-Noise Bandpass Filter Using Active Capacitance Circuit” IEEE transaction On Microwave Theiry And Technique Vol.53, No.2, February 2005. [9] Jones, Rommel. “Low Phase Noise Dielectric Resonator Oscillator” Porty-Fourth Annual Symposium on Frequency Control. Hughes Aircraft Company. [10] Nadeem, Yawar. “The Design, Performance and Comparison of Four Different KuBand Common-Source DROs” National University of Sciences and Technology. Pakistan. [11] Gonzalez, Gualermo. Foundations of Oscillator Circuit Design. Boston : Artech House, Inc, 2007. Pernyataan Penelitian ini didanai oleh Riset Unggulan Universitas Indonesia Tahun 2009 Dengan Kontrak Nomor: 747AA/DRPM-UI/A/N1.4/2009
144
