Search Result  ::  Save as CSV :: Back

"Pada penelitian ini dirancang multifrekuensi osilator yang bekerja pada frekuensi 0,9 GHz, 1,8 GHz, dan 2,7 GHz menggunakan multi-resonant series pada base transistor dan multi filter sehingga dihasilkan multi frekuensi osilator. Jenis filter yang dipergunakan filter Chebysev karena memiliki response lebih tajam. Topologi yang dipergunakan menggunakan bias common base untuk dapat berosilasi. Hasil pada frekuensi sebesar 0,9 GHz memiliki phase noise sebesar -135 dBc/Hz pada 1 MHz frekuensi carrier. Power fundamental sebesar 9,6 dBm, power harmonik pertama sebesar -33,5 dBm dan power harmonik kedua sebesar -51,8 dBm. Hasil pada frekuensi sebesar 1,8 GHz memiliki phase noise sebesar -135 dBc/Hz pada 1 MHz frekuensi carrier. Power fundamental sebesar 7,8 dBm, power harmonik pertama sebesar -36,8 dBm dan power harmonik kedua sebesar -49,49 dBm. Hasil pada frekuensi sebesar 2,7 GHz memiliki phase noise sebesar -135 dBc/Hz pada 1 MHz frekuensi carrier. Power fundamental sebesar 1,65 dBm, power harmonik pertama sebesar -38 dBm dan power harmonik kedua sebesar -44 dBm. Selain itu, hasil simulasi S11 pada frekuensi 0,9 GHz sebesar 2,5 dB dengan pengukuran S11 sebesar 2 dB. Hasil simulasi S11 pada frekuensi 1,8 GHz sebesar 1,5 dB dengan pengukuran S11 sebesar 0,8 dB. Hasil simulasi S11 pada frekuensi 2,7 GHz sebesar 1 dB dengan pengukuran S11 sebesar 0,7 dB. Selain itu nilai isolation baik S21, S32, dan S31 memiliki nilai kurang dari -20 dB baik pada simulasi maupun pada pengukuran.

---

In this paper was designed multifrequency oscillator working at a frequency of 0.9 GHz, 1.8 GHz and 2.7 GHz using multi-resonant series at the base of the transistor and the multi-filter so that the resulting multi-frequency oscillator. Filter type filter Chebysev used because it has a sharper response. Topology using bias common base used to be able to oscillate. The results on the frequency of 0.9 GHz has phase noise of -135 dBc / Hz at 1 MHz carrier frequency. Fundamental power of 9.6 dBm, the power of -33.5 dBm first harmonic and second harmonic power of -51.8 dBm.

Results at a frequency of 1.8 GHz has phase noise of -135 dBc / Hz at 1 MHz carrier frequency. Fundamental power of 7.8 dBm, the power of -36.8 dBm first harmonic and second harmonic power of -49.49 dBm. Results at a frequency of 2.7 GHz has phase noise of -135 dBc / Hz at 1 MHz carrier frequency. Fundamental power of 1.65 dBm, power of -38 dBm the first harmonic and second harmonic power of -44 dBm. In addition, the simulation results at a frequency of 0.9 GHz S11 is 2.5 dB with S11 measurements by 2 dB. S11 simulation results at a frequency of 1.8 GHz of 1.5 dB to 0.8 dB for S11 measurements. S11 simulation results at a frequency of 2.7 GHz at 1 dB with S11 measurements of 0.7 dB. In addition both the isolation S21, S32, and S31 has a value of less than -20 dB in both the simulation and measurement."

"Spektrum dari localized surface plasmon resonance (LSPR) yang dapat dikonfigurasi ulang serta teknologi sensor yang memiliki sensitivitas tinggi dengan kemampuan multikinerja sangat dipelukan untuk mendukung Society 5.0. Akan tetapi banyak aplikasi LSPR dengan spektrum yang sulit untuk dikonfigurasi/tuning serta sensor yang tidak sensitive dan mono fungsi. Pada disertasi ini diusulkan pengembangan spektrum LSPR yang dapat dikonfigurasi serta dilajutkan untuk mengembangkan sensor yang memiliki kemampuan multifungsi. Kontribusi penelitian yang dilakukan ini dapat dibedakan menjadi tiga buah cabang utama. Pertama, pengembangan reconfigurable LSPR spektrum dengan mendeposisi nano partikel emas (AuNPs) pada substrat piezoelektrik 36XY-LiTaO3. Kedua, hasil deposisi AuNPs pada bahan piezoelektrik digunakan untuk menghasilkan sensor multifungsi yang mengintegrasikan sensor shear-horizontal surface acoustic waves (SAW) dan sensor LSPR. Ketiga, mendeposisi AuNPs pada substrat kaca yang memiliki struktur multi-layer. Selain itu, pada substrat kaca juga dipabrikasi microwave ring resonator sehingga menghasilkan sensor microwave, sehingga dapat mengkombinasi sensor microwave dan sensor LSPR secara bersamaan. Adapun penjelasan lebih terperinci sebagai berikut ini.Kontribusi pertama dari disertasi ini difokuskan kepada pengembangan reconfigurable LSPR sepktrum. Dimana LSPR dihasilkan dari deposisi AuNPs pada substrat piezoelektrik 36XY-LiTaO3. Kemudian, kemampuan reconfigure nya didapatkan dari posisi dinamis dari array AuNPs yang ikut berosilasi akibat vibrasi dari shear horizontal surface acoustic waves (SH-SAWs). Vibrasi ini diperoleh setelah mencatu sumber listrik ke devais SH-SAW melalui interdigital transducers (IDTs). Hasil eksperiment mengkonfirmasi bahwa perbandingan kondisi OFF dan ON akan menghasilkan efek blue-shift dan perubahan nilai Q-factor dari spektrum LSPR. Selanjutnya, hasil gambar morfologi dari SEM digunakan untuk menganalisis dan mensimulasi menggunakan komputasi finite-difference time-domain (FDTD). Model nya kemudian diekspansi menjadi struktur dimer-AuNP, dan array AuNPs dengan menggunakan gap sebagai parameter. Hasil simulasi juga mengkonfirmasi efek dari blue-shift dari spektrum LSPR.Kontribusi kedua dari disertasi ini yaitu diusulkan pengembangan sensor multifungsi yang dapat mendeteksi permittivitas (εr), konduktivitas (s), dan refraktiv index (n) secara simultan. Sensor multifungsi yang diusulkan, dibangun dengan mengintegrasikan sensor SH-SAW dan sensor LSPR. Sensor SH-SAW dibangun dengan cara memfabrikasi IDTs pada substrat piezoelektrik 36XY-LiTaO3. Sementara itu, sensor LSPR dibangun dengan mendeposisi AuNPs pada permukaan propagasi dari SH-SAW. Menariknya, mendeposisi AuNP di permukaan propagasi SH-SAW tidak hanya menghasilkan sensor LSPR namun juga dapat meningkatkan sensitivitas sensor SH-SAW. Peningkatan sensitivitas ini terverifikasi menggunakan pengukuran domain frekuensi oleh a vector network analyzer (VNA) dan domain waktu dengan mengaplikasikan sinyal amplitude shift keying. Sementara itu, software CST digunakan untuk mensimulasikan plasmonic enhance near field-nya. Kemudian investigasi morphologi digunakan perangkat atomic force microscopy (AFM). Hybrid sensor yang diusulkan memiliki rentang deteksi εr = 25 – 85), s = 0.00528–0.02504 S/m, dan n = 45.5–201.9 nm/RIU. Efek cross-sectional dari sensor SH-SAW ke sensor LSPR dan sebaliknya juga diinvestigasi menggunakan sinyal sinusoidal OFF/ON dan cahaya OFF/ON. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa sensor SH-SAW tidak terpengaruh oleh cahaya. Akan tetapi, sensor LSPR sedikit dipengaruhi oleh sensor SH-SAW karena efek vibrasi yang berakibat pada efek blue-shift. Namun pengaruh ini tidak signifikan terhadap kinerja sensor multifungsi. Secara umum, sensor yang diusulkan memiliki sensitivitas tinggi dengan karakteristik independen.Kontribusi ketiga dari penelitian ini fokus kepada intergrasi microwave sensor (dan LSPR sensor. Microwave sensor dihasilkan dengan mempabrikasi elektroda/resonator yang berbentuk ring resonator pada substrat kaca dengan struktur yang multilayer. Sehingga, apabila sensor tersebut diberi beban cairan Ethanol (EtOH) dengan kadar berbeda maka akan menghasilkan pergeseran frekuensi resonansi dari microwave sensor. Sementara itu, sensor LSPR dihasilkan dengan mendeposisi AuNPs pada substrate kaca bagian tengah. Perubahan nilai refreactive index pada cairan sampel juga akan menghasilkan pergeseran puncak dari LSPR. Hal ini memperlihatkan sensor LSPR telah bekerja. Selain itu, untuk menganalisis struktur multilayer, pada penelitian ini juga dipergunakan metode conformal dan dibandingkan dengan hasil FDTD. Adapun hasil penelitian hibrid microwave sensor dan LPSR sensor dihasilkan pergeseran frekuensi sebesar 416 MHz dengan sensitivitas 5,2 MHz/ . Nilai sensitivitas berada pada rentang 5.36 MHz/Er – 14.37 MHz/Er. Nilai rentang normalisasi sensitivity berada pada rentang 0.312 – 1.246%. Hasil pengukuran dengan dan tanpa cahaya memperlihatkan hasil yang konstan, sehingga memperlihatkan independensi dari sensor. Sementara itu, hasil pengukuran sensor LSPR memperlihatkan terjadi pegeseran panjang gelombang sekitar 20 nm sampai 60 nm. Sementara itu nilai sensitivitas sensor refraktive index berada pada rentang 20.0 - 162.6 nm/RIU.Akhirnya, berdasarkan hasil dan sebagai temuan utama, deposisi AuNPs pada bahan dielektrik seperti bahan 36XY-LiTaO3 atau bahan kaca dapat meningkatkan fungsionalitas perangkat diluar fungsi dasar umum yang diketahui. Secara khusus, fungsionalitas perangkat dapat ditambahkan dengan fenomena plasmonik atau fungsi sensor indeks bias.

---

A reconfigurable localized surface plasmon resonance (LSPR) spectrum and integration of high-sensitivity sensors with multiple sensing performance for the environmental detection are required to support Societies 5.0 and strengthen sustainable development goals programs. However, many LSPR applications lack configurability performance and sensors with low sensitivity that stand alone. In this dissertation, a reconfigurable LSPR and multifunctional sensors are proposed. The main study can be separated into three branches. The first is a deposition of gold nanoparticles (AuNPs) on 36XY-LiTaO3 piezoelectric substrate. It can generate a reconfigurable LSPR. Second, it can be applied for multifunctional sensor applications by combining the LSPR sensor and acoustic sensor. The third is to deposit AuNPs on a glass substrate with a multilayered microwave ring resonator to obtain multifunctional sensors between the LSPR sensor and microwave sensor (MS).

The first contribution of this dissertation is focused on the investigation of LSPR with reconfigurable capability. The LSPR was produced by deposition of AuNPs on the 36XY-LiTaO3 piezoelectric substrate. Then, the reconfigurable capability was obtained by the dynamic array AuNPs position. Moreover, the dynamic array AuNPs was induced by shear horizontal surface acoustic waves (SH-SAWs) vibration after applying an electric signal through interdigital transducers (IDTs), the ON-condition. The experimental results confirmed that compared to OFF-condition, the ON-condition generates a blueshift effect. In general, the peak position (lP) has shifted to a lower wavelength with a quality factor adjustment. The scanning electron microscope (SEM) images of the morphological structure of AuNPs are utilized to perform the finite-difference time-domain (FDTD) analysis. Then, the model was expanded to dimer AuNPs and arrays AuNPs with dynamic coupling gap and variation arrays structures. As a result, the FDTD simulation confirmed a blueshift effect spectrum characteristic.

The second contribution is proposing a multifunctional sensor for the detection of permittivity (εr), conductivity (s), and the refractive index (n) simultaneously. The multifunctional sensor was developed based on the SH-SAW sensor and LSPR sensor. Moreover, the IDTs were fabricated on the 36XY-LiTaO3 substrate to develop the SH-SAW sensor. Then, the AuNPs were deposited on the propagation surface of the SH-SAW sensor to obtain the LSPR sensor. Interestingly, the deposited AuNPs on SH-SAW were not only generating an LSPR sensor but also enhanced the SH-SAW sensor sensitivity. The sensitivity enhancement was verified by frequency-domain measurement using a vector network analyzer and time-domain measurements by utilizing amplitude shift keying signal. A CST software was used for plasmonic enhance near field simulation. Then, atomic force microscopy (AFM) imaging was utilized for morphology characterization. The proposed sensor has detection range of εr = 25 – 85), s = 0.00528–0.02504 S/m, and high sensitivity for n detection (45.5–201.9 nm/RIU). The cross-sectional effects between the SH-SAW sensor and LSPR sensor were also investigated using the sine signal OFF/ON and the light OFF/ON, respectively. The result shows that the SH-SAW sensor was not influenced by light. Moreover, the LSPR sensor was slightly influenced by the SH-SAW sensor due to the vibration effect, and it has a small blueshift effect. However, this effect is not significant to interference sensor performance. In general, the proposed multifunctional sensors have high sensitivity with independent characteristics.

The third contribution is focused on the integration of MS and LSPR sensor. The MS was fabricated on a glass. The electrodes have a structure ring resonator with a multilayered configuration. The changes of liquid under test lead to frequency shifting. Then, the LSPR sensor was developed on the low-layered glass by deposition array AuNPs on the glass substrate. Therefore, the liquid under test will have direct interaction with AuNPs. LSPR sensor was examined using wavelength shifting characteristic. A comparison between FDTD and the conformal analytical method is also presented. The simulation result shows that by comparing air and water sample, it has shifted frequency of 395 MHz with the sensitivity of 4.95 MHz/εr. Measurement result show that it has shifted frequency of 416 MHz with the sensitivity of 5.2 MHz/εr. It is shown that the proposed sensor has followed the simulation result. Finally, the proposed sensors are suitable for a chemical environment, with the possibility of integration with a wireless network.

Finally, based on the result and as the main finding, the deposition AuNPs on dielectric material such as 36XY-LiTaO3 substrate or glass substrate can improve the device's functionality beyond the known general basic function. In particular, the functionality of the device can add with plasmonic phenomena or a refractive index sensor function."

"Tren teknologi sistem komunikasi nirkabel saat ini adalah menuju multi layanan atau multi standar, termasuk sistem gelombang radio (RF) yang di dalamnya terdapat perangkat mixer sebagai pentranslasi frekuensi. Namun dalam implementasinya membutuhkan lebih banyak komponen, karena setiap perangkatnya membutuhkan lebih banyak divais. Maka diperlukan perancangan sistem RF yang setiap divaisnya dapat melayani lebih dari 1 pita frekuensi. Sehingga dapat mengurangi jumlah komponen. Tesis ini membahas perancangan rangkaian up-conversion dual-band mixer untuk sistem pemancar RF pada perangkat CPE Mobile WiMAX pada pita frekuensi 2,3 GHz dan 2,6 GHz menggunakan heterojunction bipolar transistor (HBT). Inti mixer yang digunakan adalah jenis double-balanced Gilbert-cell. Pada proses perancangan dual-band mixer ini, digunakan rangkaian dual resonating frequency yang berfungsi untuk menghasilkan resonansi pada 2 frekuensi yang berbeda secara simultan pada input dan output mixer. Digunakan juga rangkaian -lowpass sebagai input dan output matching. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dual-band mixer ini dapat bekerja pada 2 pita frekuensi, 2,3GHz dan 2,6GHz, dengan up-conversion gain sebesar 6,222/5,231 dB dan isolasi LO-IF, LO-RF, dan IF-RF sebesar <-70 dB, gain compression sebesar ?72,192/?79,300 dBm untuk input power level dan ?61,297/?68,428 dBm untuk output power level, sedangkan untuk OIP3, IIP3, dan IM3 masing-masing sebesar ?7,670/?8,407 dBm, ?13,892/?13,638 dBm, dan ?138,257/?140,103 dBm, serta memiliki nilai VSWR dan return loss masing-masing sebesar 1,230/1,229 dan ...

---

ABSTRACTIn wireless communication systems, the current trend technology is toward multistandards/multiservices, includes RF system wherein mixer as a frequency translation. But in implementation, it needs more components, because each device need more devices. So in designing need of each devices can operate more than one frequency bands. Due to reducing the components. This paper discuss of design of up-conversion dual-band mixer for transmitter of Mobile WiMAX CPE at 2.3 GHz and 2.6 GHz frequency bands using heterojunction bipolar transistor. In mixer core, double-balanced Gilbert-type up-conversion mixer is used. In designing process, to perform mixer can resonate at two different frequencies simultaneously is used the dual resonating frequency circuit at the input and output of the mixer. It is also used -lowpass matching circuit of all mixer ports. Simulation results show that the mixer can operate at two frequencies of 2.3 GHz and 2.6 GHz frequency bands, obtain the conversion gain of 6.222/5.231 dB, port-to-port isolation of ..."

"Viskometer yang dibangun memanfaatkan prinsip osilasi harmonik teredam, dengan menjadikan gaya gesek fluida sebagai salah-satu faktor redaman. Sampel yang diuji adalah oli industri dengan kode viskositas: ISO VG 32, ISO VG 46, ISO VG 68, ISO VG 100, ISO VG 220, dan ISO VG 320. Keenam sampel fluida harus diuji pada temperatur 40 C agar sesuai dengan referensi viskositas fluida tersebut. Untuk menjaga temperatur fluida tetap konstan, digunakan pengendali temperatur fluida dengan algoritma PID. Tuning dan penentuan konstanta PID dilakukan dengan metode Direct Synthesis, dengan konstanta waktu pengendalian model PID tc = 1000 s. Model fungsi transfer sistem pemanas fluida adalah G(s) = (1,99e-155s)(960s + 1)-1, sedangkan model respon waktu pengendalian adalah Gc = (0,485){1 + (1038 s)-1 + 71,7 s]. Pada penelitian ini dicari fungsi transfer viskositas referensi terhadap perubahan koefisien redaman osilasi, yang digunakan untuk mengukur viskositas fluida. Hasil pengukuran viskositas fluida referensi menyatakan bahwa persentase kesalahan literatur yang diperoleh bernilai: 7,65% (ISO VG 46), 4,39% (ISO VG 68), 0,0947% (ISO VG 100), 0,262% (ISO VG 220), dan 0,0429% (ISO VG 320). Ketika diuji dengan sampel lain (ISO VG 150), diperoleh nilai viskositas terukur sebesar 0,132±0,007 Pa s, dengan kesalahan literatur sebesar 2,39%. Berdasarkan fungsi transfer yang diperoleh, rentang kerja viskometer ini adalah 0,0400 hingga 0,256 Pa s.

---

The viscometer we built relies on damped harmonic oscillation principles, by assuming Stokes drag as a damping factor. The fluid samples are industrial oil (ISO VG 32, ISO VG 46, ISO VG 68, ISO VG 100, ISO VG 220 and ISO VG 320) which must be measured under a constant temperature of 40C, to compare the results with the reference viscosities. We used a PID temperature controller to maintain the sample temperature at a constant value. Direct Synthesis method was used to tune the PID controller, with the PID model time constant tc = 1000 s. The heater process model is G(s) = (1.99e-155s)(960s + 1)-1, while the PID controller function is Gc = (0.485)[1 + (1040 s)-1 + 71.7 s]. We obtained an equation of viscosity as a function of damping coefficient and used it as a measurement transfer function. Viscosity measurements of reference fluids generate relative error percentages of: 7.65% (ISO VG 46), 4.39% (ISO VG 68), 0.0947% (ISO VG 100), 0.262% (ISO VG 220) and 0.0429% (ISO VG 320). We measured the viscosity of another sample (ISO VG 150) and obtained measured viscosity value of 0.132±0.007 Pa s, with 2.39 % of relative error. This viscometer can measure viscosities in the range of 0.0400 to 0.256 Pa s.

"