ISSN(p): 2338-8323  | ISSN(e): 2459-9638 | Vol. 8 | No. 1 | Halaman 1 - 15
DOI : http://dx.doi.org/10.26760/elkomika.v8i1.1
Realisasi LNA Dua Tingkat dengan Teknik Penyesuai Impedansi Trafo λ/4 dan Lumped Element untuk DVB-T2
ASEP KARYANA 1 , YUYUN SITI ROHMAH 1 , BUDI PRASETYA 2
1 Program Studi D3 Teknologi Telekomunikasi, Universitas Telkom, Indonesia 2 Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi, Universitas Telkom, Indonesia Email: asepkaryana@student.telkomuniversity.ac.id
Received 2 Agustus 2019 | Revised 24 September 2019 | Accepted 5 November 2019

## ABSTRAK
Digital  Video  Broadcasting-Second  Generation  Terrestrial  (DVB-T2)  merupakan standar internasional yang menaungi pemberlakuan televisi digital saat ini. Pada konfigurasi  DVB-T2  terdapat  perangkat  penerima  sinyal  di  sisi  pelanggan. Permasalahan yang sering dijumpai adalah lemahnya daya sinyal yang diterima. Oleh sebab itu, dibutuhkan penguat daya pada sistem penerima, yaitu Low Noise Amplifier  (LNA)  yang  diletakkan  setelah  antena  penerima.  Pada  penelitian  ini, direalisasikan LNA menggunakan transistor BJT BFR96 dengan target desain dual- stage, matching  impedance Trafo λ/4 pada  sisi input dan  output,  serta lumped element untuk penyepadanan impedansi antar tingkat. LNA direalisasikan untuk bekerja optimal pada frekuensi 630 MHz. Nilai Gain dan Noise Figure (NF) yang diperoleh  berturut-turut,  yaitu  12.96  dB  dan  4.05  dB.  Selain  itu,  nilai  Voltage Standing  Wave  Ratio  (VSWR)  input  dan  output  yang  diperoleh  berturut-turut sebesar 3.5674 dan 1.7718.
Kata kunci : DVB-T2, LNA, Televisi, Gain, Noise Figure

## ABSTRACT
Digital  Video  Broadcasting-Second  Generation  Terrestrial  (DVB-T2)  is  the international  standard  that  over  shadows  the  current  implementation  of  digital television. In the DVB-T2 configuration, there is a signal receiving device on the receiver  side.  The  problem  that  is  often  encountered  is  the  weak  signal  power received. Therefore, a power amplifier is needed in the receiving system, namely Low  Noise  Amplifier  (LNA)  which  is  placed  after  the  receiving  antenna.  In  this research,  LNA  was  realized  using  a  BJT  BFR96  transistor  with  a  dual-stage configuration design target, λ/4 impedance matching transformer on the input and output sides, and a lumped element for interstage matching impedances. LNA is realized to work optimally at frequency of 630 MHz. The Gain and Noise Figure (NF) values obtained were 12.96 dB and 4.05 dB, respectively. In addition, the input  and  output  Voltage  Standing  Wave  Ratio  (VSWR)  values  obtained  were 3.5674 and 1.7718, respectively.
Keywords : DVB-T2, LNA, Television, Gain, Noise Figure

## 1. PENDAHULUAN
Televisi Digital adalah jenis televisi yang menggunakan modulasi digital dan sistem kompresi untuk  mentransmisikan  sinyal  gambar,  suara,  dan  data  ke  pesawat  televisi.  Penggunaan teknologi  televisi  digital  di  Indonesia  telah  ditetapkan  oleh  Kementerian  Komunikasi  dan Informasi (Kemkominfo) pada tahun 2011 (Surjati, Alam, & Ningsih, 2019) , yaitu untuk Digital  Video  Broadcasting-Terrestrial  (DVB-T)  dan  dikembangkan  menjadi  Digital  Video Broadcasting-Second Generation Terrestrial (DVB-T2) pada tahun 2012 (KOMINFO, 2012) . DVB-T2 mengarah pada pengurangan spektrum yang dibutuhkan, jangkauan sinyal radio yang lebih baik, peningkatan kualitas gambar, serta kemampuan layanan interaktif. DVB-T2 didesain untuk beroperasi pada pita frekuensi IV dan V, yakni dengan rentang frekuensi 470-862 MHz (Tsaraklimanis & Karagianni, 2011) .
Pada konfigurasi DVB-T2 terdapat perangkat penerima sinyal di sisi pelanggan. Permasalahan yang sering dijumpai pada semua perangkat penerima sinyal ( receiver) adalah lemahnya daya sinyal yang diterima. Untuk mengatasi kendala tersebut dibutuhkan penguat daya pada sistem penerima, yaitu Low Noise Amplifier (LNA) yang diletakkan setelah antena penerima di sisi receiver.  LNA  digunakan  untuk  menguatkan  sinyal  dengan  nilai  noise  yang  tetap  kecil (Wibisono, Firmansyah, & Ma’arang, 2012) . Maka untuk mencapai kondisi tersebut, pada penelitian ini LNA dirancang dual-stage agar gain menjadi lebih besar, sehingga memenuhi spesifikasi DVB-T2. LNA diharuskan mempunyai nilai gain yang besar dengan level noise yang seminimal mungkin. Hal ini berkaitan dengan Signal to Noise Ratio (SNR) yang akan semakin besar ketika nilai level sinyal input yang dihasilkan semakin besar. Ketika SNR semakin besar, maka  performansi  dari  sistem  komunikasi  akan  semakin  baik.  LNA  haruslah  dirancang multistage agar gain yang diperoleh menjadi lebih besar. Beberapa parameter penting yang harus  diperhatikan  pada  sebuah  proses  perancangan  LNA  adalah  faktor  stabilitas  (K), penguatan ( gain), Noise Figure (NF), Direct Current (DC) biasing, dan Voltage Standing Wave Ratio (VSWR).
Penelitian  mengenai  perancangan  LNA  sudah  banyak  dilakukan  oleh  peneliti  sebelumnya. Perolehan nilai gain yang tidak terlalu signifikan dengan metode single-stage amplifier telah dibuktikan oleh (Kim, 2014) . Pada penelitian tersebut digunakan teknik penyesuai impedansi positive feedback dengan teknologi Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) 0.18 μm. Hasil pengukuran menunjukkan perolehan nilai gain sebesar 12 dB dengan NF sebesar 6.4 dB. Metode single-stage amplifier dengan teknik penyesuai impedansi yang berbeda juga diusulkan oleh (Misran, dkk., 2013) . Pada penelitian tersebut, digunakan teknik penyesuai impedansi small  inductances  feedback  and  hybrid  couplers  balanced  topology.  Dari  hasil pengukuran  diperoleh  nilai gain  sebesar  10.024  dB.  Usulan (Raut  &  Deshmukh,  2014) dengan metode dual-stage amplifier tetapi dengan teknik penyesuai impedansi yang berbeda juga  telah  dilakukan.  Pada  penelitian  tersebut,  digunakan  teknik  penyesuai  impedansi inductive source degeneration topology cascaded stage di sisi input dan teknik LC tank circuit di sisi output. Hasil pengukuran menunjukkan nilai gain yang diperoleh sebesar 10.147 dB. Selain itu, (Chang-Tsung Fu, Chien-Nan Kuo, & Taylor, 2010) juga mengusulkan teknik lain dalam perancangan LNA guna diperoleh gain yang besar. Teknik yang dipakai yaitu dual- feedback shunt capacitive and series dengan teknologi CMOS 0.18 μm. Pada hasil pengukuran diperoleh nilai gain sebesar 11 dB.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  meningkatkan  nilai gain  pada  LNA  yang  dapat  bekerja  pada rentang frekuensi alokasi TV Digital yang ditetapkan, yaitu 470-790 MHz dan optimal pada frekuensi tengahnya, yaitu 630 MHz. Hasil produk dari penelitian ini nantinya akan digunakan untuk riset TV Komunitas di Fakultas Ilmu Terapan Universitas Telkom. Cara yang dilakukan yaitu dengan merancang LNA dua tingkat menggunakan teknik penyesuai impedansi Trafo λ/4
dan lumped element. Teknik penyesuai impedansi tersebut dipilih karena kemudahan dalam tuning dan perealisasiannya. Transistor yang digunakan untuk merancang LNA yaitu transistor BJT  BFR96  dengan  menggunakan  substrat  FR4 Epoxy.  Berdasarkan  analisis  datasheet transistor dan penelitian oleh (Tsaraklimanis & Karagianni, 2011) , LNA yang dirancang diharapkan mempunyai spesifikasi gain > 10 dB, NF < 5 dB, VSWR input dan output < 2, serta K yang bernilai > 1 atau Unconditionally Stable.

## 2. DESAIN LOW NOISE AMPLIFIER (LNA)

## 2.1 Metode dan Alur Perancangan
Pada  penelitian  ini,  LNA  direalisasikan  dengan  konfigurasi dual-stage  amplifier.  Hal  ini dilakukan agar diperoleh nilai gain yang besar (Taryana et al., 2015) . Selain itu, digunakan juga  teknik matching  impedance  Trafo  λ/4  di  sisi  input  dan  output,  serta  lumped  element berupa  seri  kapasitor  pada  penyepadanan  impedansi  antar  tingkatnya.  Rangkaian prategangan/ biasing yang digunakan adalah tipe self-biasing collector feedback. Tipe ini dipilih karena hanya membutuhkan  dua resistor  dalam perancangannya, sehingga mempermudah perealisasian.  Jenis  substrat  yang  digunakan  adalah  FR-4 Epoxy.  Penggunaan  substrat  ini dimaksudkan  agar  LNA  mempunyai  dimensi  yang  kecil  karena  FR-4 Epoxy  memiliki  nilai konstanta dielektrik ℰ yang besar, yaitu 4.6 dengan ketebalan ℎ sebesar 1.6 mm. Selain itu, jenis substrat ini juga mudah ditemukan di pasaran dengan harga yang relatif terjangkau.
Perealisasian diawali dengan perancangan rangkaian prategangan dengan memilih titik kerja transistor. Titik kerja transistor yang dipilih merupakan hasil analisis karakteristik transistor yang terdapat pada datasheet (Motorola Inc., 1994) berdasarkan pengaplikasian LNA yang dimaksud. Berikut merupakan titik kerja transistor yang dipilih pada penelitian kali ini.
Tabel 1. Parameter Titik Kerja Transistor Nama Parameter Simbol Nilai Arus Collector 𝐼 25 mA Penguatan Arus DC ℎ 100 Tegangan Collector-Emitter 𝑉 6 V Tegangan Base-Emitter 𝑉 0.7 V (Silikon) Tegangan Catu DC 𝑉 12 V
Parameter titik kerja transistor digunakan untuk menghitung nilai komponen yang digunakan pada  rangkaian  prategangan.  Setelah  nilai  komponen  didapat,  langkah  selanjutnya  yaitu menyimulasikannya  untuk  diperoleh  nilai  kestabilan  transistor  (K)  dan  Parameters  S.  Nilai Parameter  S  inilah  yang  akan  digunakan  untuk  menentukan  koefisien  pantul  sumber  dan beban. Setelah nilai koefisien pantul didapat, maka Impedance Matching Circuit (IMC) dapat diperoleh.
Flowchart perancangan dan realisasi LNA dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Flowchart Perancangan dan Realisasi LNA

## 2.2 Tahapan Perancangan
Parameter  S  digunakan  untuk  menentukan  stabilitas/kemantapan  suatu  transistor.  Oleh karena tidak tercantumnya parameter S pada datasheet BFR96 pada frekuensi 630 MHz, maka nilai parameter S didapat dari hasil simulasi pada software ADS.
Gambar 2. Rangkaian Prategangan
Gambar 3. Hasil Simulasi (a) Magnitudo Parameter S dan K; (b) Sudut Fasa Parameter S
Ketika nilai K > 1, maka transistor dapat dikatakan stabil tak bersyarat ( unconditionally stable). Penentuan koefisien pantul merupakan hal penting dalam merancang suatu LNA. Agar tercapai kondisi Simultaneous Conjugate Match, maka koefisien pantul sumber dan beban diperoleh menggunakan persamaan (Pozar, 1998)
Γ Γ
| | ,
(1) Γ Γ | | , (2) 𝐵 1 |𝑆 | |𝑆 | |∆| , (3)
𝐵 1 |𝑆 | |𝑆 | |∆| , (4)
dengan 𝛤 adalah koefisien pantul sumber, 𝛤 adalah koefisien pantul beban, 𝑆 adalah sinyal yang dipantulkan kembali ke port 1, dan 𝑆 adalah sinyal yang dipantulkan kembali ke port 2. Terlihat pada Gambar 3, nilai 𝑆 dan 𝑆 diperoleh berturut-turut sebesar 0.422∠168.758° dan 0.141∠ 131.525° . Setelah proses perhitungan dilakukan, maka didapat nilai 𝛤 0.51∠
176.369° dan 𝛤 0.262∠58.855° .
Penyepadanan  impedansi  menggunakan  Trafo  λ/4  yaitu  melakukan  penambahan  saluran sepanjang λ/4 diantara saluran transmisi utama dan beban dengan impedansi Trafo 𝑍 . Nilai impedansi  input  ternormalisasi 𝑍 diperoleh  dengan  memutar  impedansi  beban ternormalisasi 𝑍 sepanjang 𝑑 sampai  menyentuh  garis  bilangan  riil  pada Smith  Chart
(Iskander, 2012) . Visualisasi dari pernyataan di atas dapat dilihat pada Gambar 4 di bawah ini.
Gambar 4. Proses Penyepadanan Impedansi Trafo λ/4
Setelah itu, Trafo λ/4 dimasukkan diantara saluran transmisi utama dan saluran transmisi input seperti yang tersaji pada Gambar 5 dengan persamaan impedansi Trafo, yaitu:
𝑍 𝑍 𝑍 , (5)
𝑍 𝑍 𝑍 , (6)
dengan 𝑍 adalah impedansi Trafo, 𝑍 adalah impedansi karakteristik, 𝑍 adalah impedansi input,  dan 𝑍 adalah  impedansi input  ternormalisasi.  Pada  Gambar  5, 𝑍 merupakan impedansi beban dan 𝑑 merupakan panjang saluran transmisi utama. Selain penyepadanan impedansi menggunakan Trafo λ/4, pada penelitian ini juga digunakan teknik penyepadanan impedansi  menggunakan lumped element. Penyepadanan impedansi menggunakan lumped element yaitu penyepadanan dengan cara menambahkan komponen pasif kedalam saluran transmisi. Penentuan komponen dan harganya dapat dilakukan dengan prosedur Smith Chart.

## Gambar 5. Penyepadanan Impedansi Trafo λ/4 (Beban Bernilai Kompleks)
Selanjutnya  yaitu  perhitungan  dimensi  saluran  mikrostrip.  Tahapan  dalam  menentukan dimensi saluran mikrostrip adalah sebagai berikut (Chang, 2000) .
Untuk strip sempit (ketika 𝑍 44 2ℰ ), maka
, (7) 𝐻 ℰ . ℰ ℰ ln ℰ ln , (8)
dengan 𝑊 adalah lebar mikrostrip, ℎ adalah tebal substrat, dan ℰ adalah konstanta dielektrik bahan substrat.
Untuk strip lebar (ketika 𝑍 44 2ℰ ), maka
𝑑 1 ln 2𝑑 1 ℰ ℰ ln 𝑑 1 0.293 . ℰ , (9)
𝑑 . ℰ , (10)
Panjang gelombang dari saluran mikrostrip dinyatakan sebagai berikut: Untuk
0.6 ;
λ ℰ ℰ . ℰ . , (11) Untuk
0.6 ;
λ ℰ ℰ . ℰ
. , (12)
λ 𝑐 𝑓 , (13)
dengan λ adalah panjang gelombang saluran mikrostrip dan λ adalah panjang gelombang di udara bebas.
Dengan menggunakan Persamaan (7) sampai Persamaan (13), didapatlah nilai-nilai parameter seperti yang tersaji pada Tabel 2. Pada penyepadanan impedansi interstage digunakan tools Smith Chart Utility dan Line Calculator agar mempermudah perancangan.

## Tabel 2. Nilai Parameter Hasil Perhitungan
Parameter Nilai Input 𝑍 16.25 Ω, 𝑍 28.504 Ω 𝑊 13.88 mm 𝑙 1.195 mm 𝑊 6.803 mm 𝑙 61.75 mm Interstage 𝑊 2.903 mm 𝑙 46.819 mm 𝐶 7.289 pF Output 𝑍 29.5 Ω, 𝑍 38.406 Ω 𝑊 6.491 mm 𝑙 41.496 mm 𝑊 4.494 mm 𝑙 62.75 mm

## 3. HASIL PERANCANGAN DAN PEREALISASIAN

## 3.1 Simulasi Desain LNA
Setelah  semua  dimensi  mikrostrip  diketahui,  langkah  selanjutnya  adalah  menyimulasikan seluruh rangkaian yang sudah dibuat. Tujuan simulasi ini adalah untuk mengetahui apakah LNA sudah  sesuai  dengan  spesifikasi  awal perancangan atau  belum. Gambar 6  merupakan desain skematik rangkaian LNA dua tingkat yang dibuat.

## Gambar 6. Desain Skematik LNA
Gambar 7. Hasil Simulasi Desain LNA (a) VSWR dan K; (b) NF dan Gain
Pada Gambar 7, dihasilkan simulasi dari beberapa parameter LNA. NF pada frekuensi 630 MHz bernilai 1.769 dB. Nilai ini sudah sesuai dengan spesifikasi awal LNA, yaitu < 5 dB. Gain pada frekuensi 63 0MHz bernilai 20.112 dB. Nilai ini sudah sesuai dengan spesifikasi awal LNA, yaitu > 10 dB. Stability factor pada frekuensi 630 MHz bernilai 1.4. Nilai ini sudah sesuai dengan spesifikasi awal, yaitu > 1 ( Unconditionally Stable). VSWR input 𝑉𝑆𝑊𝑅 dan VSWR output 𝑉𝑆𝑊𝑅 pada frekuensi 630 MHz berturut-turut bernilai 2.342 dan 2.868. Nilai VSWR input dan output masih belum sesuai dengan spesifikasi awal LNA, yaitu < 2.

## 3.2 Optimasi Desain LNA
Optimasi dilakukan untuk memperbaiki nilai parameter LNA yang belum baik dan tidak sesuai dengan spesifikasi perancangan. Parameter yang belum sesuai dengan spesifikasi LNA pada perancangan  kali  ini  adalah  VSWR.  Optimasi  dilakukan  dengan  perhitungan  ulang  dan dilanjutkan dengan mengubah-ubah/mengatur nilai dimensi saluran mikrostrip ( tuning) pada software ADS. Tuning dilakukan dengan metode trial and error dengan tetap memperhatikan dimensi hasil perhitungan agar tidak melenceng terlalu jauh.
Tabel 3. Perubahan Nilai Parameter
Parameter Dimensi (mm) Sebelum Optimasi Setelah Optimasi Input 𝑊 13.88 0 𝑙 1.195 0 𝑊 6.803 10.204 𝑙 61.75 40.137 Interstage 𝑊 2.903 2.903 𝑙 46.819 45.414 Output 𝑊 6.491 3.245 𝑙 41.496 61.829 𝑊 4.494 6.741 𝑙 62.75 37.002
Dimensi saluran input sengaja ditiadakan karena berdasarkan simulasi pada ADS, ada atau tidak adanya stripline tersebut tidak mempengaruhi hasil simulasi. Langkah ini diambil juga guna  memperkecil  dimensi  LNA  yang  akan  direalisasikan.  Setelah  optimasi,  maka  desain disimulasikan lagi sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 8.
Gambar 8 menunjukkan desain skematik rangkaian sesudah tuning. Gambar 9 menunjukkan hasil simulasi dari beberapa parameter LNA setelah dilakukan tuning. NF pada frekuensi 630 MHz bernilai 1.532 dB dan nilainya turun dari hasil simulasi sebelum tuning. Nilai ini sudah sesuai dengan spesifikasi awal LNA, yaitu < 5 dB. Gain pada frekuensi 630 MHz naik menjadi 22.772 dB. Nilai ini sudah sesuai dengan spesifikasi awal LNA, yaitu > 10 dB. Stability factor pada frekuensi 630 MHz bernilai 1.269. Nilai ini sudah sesuai dengan spesifikasi awal, yaitu > 1 ( Unconditionally Stable). VSWR input VSWR dan VSWR output VSWR pada frekuensi 630 MHz berturut-turut bernilai 1.118 dan 1.148. Nilai keduanya kali ini sudah sesuai dengan spesifikasi awal LNA, yaitu < 2.
Ketika semua nilai parameter sudah sesuai dengan spesifikasi awal, maka tahap selanjutnya adalah perealisasian/pabrikasi LNA. Untuk mendapatkan desain layout PCB dari skematik LNA yang  telah  dibuat,  pada  penelitian  ini  digunakan software  Altium  Designer  untuk mempermudah  realisasinya.  Tampilan layout  LNA  yang  akan  digunakan  untuk  proses realisasi/pabrikasi tersaji pada Gambar 10.
Gambar 8. Desain Skematik LNA Setelah Optimasi
Gambar 9. Hasil Simulasi Desain LNA Setelah Optimasi (a) VSWR dan K; (b) NF dan Gain
Gambar 10. Tampilan Layout LNA

## 3.3 Realisasi LNA
Setelah hasil simulasi parameter sesuai dengan  spesifikasi  awal, maka  langkah  selanjutnya adalah melakukan realisasi/pabrikasi LNA kedalam bentuk PCB. Realisasi/pabrikasi dilakukan dengan  bantuan  jasa  percetakan  PCB  dengan  mengirimkan file  desain  layout  PCB.  Berikut Gambar 11 dan Gambar 12 menunjukkan tampilan realisasi dari LNA.
Gambar 11. Tampilan Depan LNA Hasil Realisasi
Gambar 12. Tampilan Belakang LNA Hasil Realisasi
Gambar 11 memperlihatkan tampilan LNA pada top layer, yakni tempat komponen dan stripline penyepadan impedansi diletakkan. Sementara itu, Gambar 12 memperlihatkan tampilan LNA pada bottom layer, yakni sebagai bidang groundplane LNA tersebut. Terminal-terminal ground pada top layer juga dihubungkan dengan groundplane menggunakan through hole.

## 3.4 Hasil Pengukuran LNA
Pengukuran VSWR dilakukan dengan menggunakan Vector Network Analayzer (VNA) merek Transcom Instruments tipe T5280A (200 kHz - 5 GHz), sedangkan pengukuran Gain dan NF dilakukan dengan menggunakan Spectrum Analyzer (SA) merek Rigol tipe DSA875 (9 kHz - 7.5  GHz).  Pengukuran  dilakukan  di Wireless  Communication  Laboratory  D3  Teknologi Telekomunikasi Fakultas Ilmu Terapan Universitas Telkom Bandung. Set-up pengukuran LNA ditunjukkan oleh Gambar 13, Gambar 14, dan Gambar 15. Sementara itu, hasil pengukuran Gain  dan  VSWR  dari  LNA  yang  diusulkan  dapat  dilihat  pada  Gambar  16,  Gambar  17,  dan Gambar 18.
Gambar 13. Set-up Pengukuran Gain
Gambar 14. Set-up Pengukuran NF
Gambar 13. Set-up Pengukuran VSWR Gambar 16. Hasil Pengukuran Gain Output Pada Frekuensi 630MHz Dengan Level Daya Input -50dBm
Gambar 17. Hasil Pengukuran VSWR Input

## Gambar 18. Hasil Pengukuran VSWR Output
Pada Gambar 18, terlihat bahwa level daya output LNA bernilai -39.24 dBm ketika diberikan level  daya input  sebesar  -50  dBm.  Dari  data  level  daya  output  tersebut,  nilai  gain  dapat diperoleh dengan Persamaan (14) (Djalil, Budianto, & Sumajudin, 2011) :
𝐺𝑎𝑖𝑛  𝑑𝐵 𝑃 𝑃 𝐶𝑎𝑏𝑙𝑒 𝐿𝑜𝑠𝑠 , (14)
dengan 𝑃 adalah daya keluaran dan 𝑃 adalah daya masukan. Pada pengukuran ini, harga Cable Loss sebesar 2.2 dB. Sehingga, gain yang diperoleh adalah sebesar 12.96 dB. Nilai ini sudah sesuai dengan spesifikasi awal LNA, yaitu > 10 dB.
Pada  Gambar  14  dan  Gambar  15,  terlihat  bahwa  perolehan  VSWR input  dan  output  pada frekuensi 630 MHz berturut-turut, yaitu sebesar 3.5674 dan 1.7718. Nilai VSWR input masih belum sesuai dengan spesifikasi awal LNA. Hal ini bisa disebabkan karena dimensi stripline yang terlalu besar sehingga mudah untuk terinterferensi oleh sinyal yang lain. Sementara itu, nilai VSWR output sudah sesuai dengan spesifikasi awal LNA, yaitu < 2.
Pengukuran  NF  dilakukan  dengan  metode Signal  Input  to  Noise  Ratio  (SINR).  Metode  ini berkonsep pada perhitungan selisih antara SINR output ( SINR ) dan SINR input ( SINR ). Variabel yang perlu dicari adalah 𝑃 , 𝑁 , 𝑃 , dan 𝑁 . 𝑃 yaitu level daya output yang tampil pada Spectrum Analyzer ketika LNA terpasang. 𝑁 yaitu noise output yang terbaca pada Spectrum Analyzer ketika LNA terpasang. 𝑃 yaitu level daya input yang tampil pada Spectrum Analyzer ketika LNA dilepaskan. 𝑁 yaitu noise input yang terbaca pada Spectrum Analyzer ketika LNA dilepaskan. Adapun nilai variabel yang terukur adalah sebagai berikut:
Tabel 4. Nilai Variabel Untuk Penentuan NF Nama Variabel 𝑃 𝑁 𝑃 𝑁 -39.24 dBm -59.38 dBm -50 dBm -74.19 dBm
Untuk memperoleh NF, maka dilakukan perhitungan sebagai berikut (Lestari, Endroyono, & Hendrantoro, 2012) .
𝑁𝐹 𝑆𝐼𝑁𝑅 𝑆𝐼𝑁𝑅 , (15) 𝑁𝐹 𝑃 𝑁 𝑃 𝑁 , 𝑁𝐹 50 74.19 39.24 59.38 , 𝑁𝐹 24.19 20.14 , 𝑁𝐹 4.05𝑑𝐵 ,
Pada hasil perhitungan di atas, terlihat bahwa perolehan NF yaitu sebesar 4.05 dB. Nilai ini sudah sesuai dengan spesifikasi awal LNA, yaitu < 5 dB.

## 3.5 Analisis Perbandingan Hasil Simulasi dan Pengukuran
Perbandingan hasil simulasi parameter LNA dengan hasil pengukurannya pada frekuensi 630 MHz disajikan dalam Tabel 5 di bawah ini.
Tabel 5. Perbandingan Nilai Parameter LNA N Eksperimen NF (dB) Gain (dB) VSWR Input dan Output N1 1.769 20.112 2.342 dan 2.868 N2 1.541 22.772 1.075 dan 1.175 N3 1.532 22.772 1.118 dan 1.148 N4 4.05 12.96 3.5674 dan 1.7718
Merujuk  pada  Tabel  5,  N1,  N2,  N3,  dan  N4  berturut-turut  merupakan  simulasi  hasil perhitungan awal, optimasi perhitungan ulang, optimasi dengan meniadakan stripline saluran utama input,  dan  realisasi.  Tabel  5  juga  memperlihatkan  bahwa  parameter  pada  N4  yang belum memenuhi spesifikasi awal perancangan adalah VSWR Input. Nilai VSWR Input masih > 2, yaitu 3.5674. Hal ini bisa terjadi karena kesalahan dalam perhitungan sehingga dimensi stripline input tidak dapat menyepadankan rangkaian LNA. Kekurangan ini akan menjadi bahan evaluasi untuk penelitian selanjutnya. Akan tetapi, dari hasil pengukuran secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa LNA sudah memenuhi spesifikasi utamanya, yaitu Gain dan NF yang baik. Maka dari itu, LNA yang diusulkan sudah layak untuk digunakan pada aplikasi DVB-T2.

## 4. KESIMPULAN
Penelitian ini telah berhasil merancang dan merealisasikan sebuah LNA untuk penerapan pada DVB-T2  dengan  frekuensi  630  MHz.  Dari  hasil  pengukuran  setelah dilakukan  beberapa  kali optimasi, maka diperoleh nilai Gain sebesar 12.96 dB, NF sebesar 4.05 dB, serta VSWR Input dan Output  berturut-turut  sebesar  3.5674  dan  1.7718.  Nilai-nilai  dari  parameter  tersebut sudah sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan, kecuali untuk nilai VSWR Input. Dari keseluruhan proses simulasi dan pengukuran dapat disimpulkan bahwa LNA yang realisasikan telah memenuhi kriteria dan cocok untuk digunakan pada aplikasi DVB-T2. Untuk penelitian selanjutnya,  akan  dilakukan field  measurement  ketika  infrastruktur  TV  Komunitas  telah berhasil dibangun.

## DAFTAR RUJUKAN
Chang-Tsung Fu, Chien-Nan Kuo, & Taylor, S. S. (2010). Low-Noise Amplifier Design With Dual Reactive  Feedback  for  Broadband  Simultaneous  Noise  and  Impedance  Matching. IEEE Transactions  on  Microwave  Theory  and  Techniques,  58(4),  795–806. https://doi.org/10.1109/TMTT.2010.2041570
Chang, K. (2000). RF and Microwave Wireless Systems. (K. Chang, Ed.) (1st ed., Vol. 7). New
York: Wiley-Interscience.
Djalil, A., Budianto, & Sumajudin, B. (2011). Perancangan dan Realisasi Low Noise Amplifier 800MHz. Fakultas Elektro Dan Komunikasi Institut Teknologi Telkom, 1, 1–6.
Iskander, M. F. (2012). Electromagnetic Fields and Waves (2nd ed.). Utah: Waveland Pres,Inc. Kim, N. Y. (2014). LNA and Mixer for Broadband Digital Video Broadcasting (DVB) Application
Using CMOS Process. International Journal of Electrical and Power Engineering, 8(I), 11–
18.
KOMINFO.  (2012).  Peraturan  Menteri  KOMINFO  Nomor  5  tahun  2012  tentang  Standar Penyiaran Televisi Digital Terestrial Penerimaan Tetap Tidak Berbayar (Free To Air).
Lestari,  P.  E.  W.,  Endroyono,  &  Hendrantoro,  G.  (2012).  Perancangan  dan  Pembuatan
Rangkaian RF Low Noise Amplifier (LNA) Untuk Payload Nano Satelit Frekuensi 145MHz Iinusat-01. Penelitian Strategi Nasional 2012, 1(1), 1–6.
Misran, M. H., MeorSaid, M. A., M.A.Othman, Ismail, M. M., Sulaiman, H. A., & Cheng, K. G.
(2013). Design of Low Noise Amplifier using Feedback and Balanced Technique for WLAN
Application. Procedia Engineering, (pp. 323–331. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.02.042
Motorola Inc. (1994). The RF Line NPN Silicon High-Frequency Transistor BFR96.
Pozar, D. M. (1998). Microwave Engineering. (C. Robey, Ed.) (2nd ed.). New York: John Wiley
& Sons.
Raut, R. L., & Deshmukh, A. Y. (2014). A 3 to 5GHz Common Source Low Noise Amplifier Using 180nm  CMOS  Technology  for  Wireless  Systems. International  Journal  of  Computer Engineering and Applications, 5(3), 43–50.
SURJATI, I., ALAM, S., & NINGSIH, Y. K. (2019). Perancangan dan Realisasi Antena Mikrostrip Log  Periodik  dengan  Elemen  Parasitik  Air  Gap  untuk  Aplikasi  TV  Digital  DVB-T2.
ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika,
7(2), 324. https://doi.org/10.26760/elkomika.v7i2.324
Taryana,  Y.,  Sulaeman,  Y.,  Wahyu,  Y.,  Armi,  N.,  Paramayudha,  K.,  &  Rojak,  R.  A.  (2015).
Design of two stage low noise amplifier using double stub matching network. In 2015 IEEE International Conference on Aerospace Electronics and Remote Sensing Technology (ICARES) (pp. 1–5). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICARES.2015.7429833
Tsaraklimanis, A., & Karagianni, E. (2011). Low Noise Amplifier Design for Digital Television
Applications. Journal  of  Electromagnetic  Analysis  and  Applications,  3(07),  291–296. https://doi.org/10.4236/jemaa.2011.37047
Wibisono, G., Firmansyah, T., & Ma’arang, D. (2012). Perancangan LNA untuk Radar Automatic Dependent Surveilance- Broadcast (ADS-B) Pada Frekuensi 1090 MHz dengan Multistub
Matching. Sistem Kendali Tenaga Elektronika Telekomunikasi Komputer (SETRUM), 1(1),
18–23.