proposal tugas akhir tanpa teori repeater

7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater

1/34

PROPOSAL TUGAS AKHIR

PERANCANGAN DAN SIMULASI ANTENA MIKROSTRIP

RECTANGULAR LINEAR ARRAY PADA PITA FREKUENSI 2100MHz UNTUK PENINGKATAN GAIN ANTENA

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Mata Kuliah Tugas Akhir

Pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas

Oleh :

Risna !lian"iN# $%& 111 0'(2 0((

Pe)*i)*in+:

I,h-ana El.i"/i Ph&D

NIP&1'(003 20000 1 002

URUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNI4ERSITAS ANDALAS

PADANG

201(

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&i


2/34

$A$ I PENDAHULUAN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&1

11 !atar "elakang1

1# Tujuan Penelitian#

1$ Man%aat Penelitian#

1& "atasan Masalah$1' Siste(atika Penulisan$

$A$ II DASAR TEORI&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&5

#1 Pengertian Antena&

## Para(eter U(u( Antena Mikrostri)'

##1 Frekuensi *esonansi'

### Bandwidth+

##$ Voltage Standing Wave Ratio,-S.*/0

##& Return Loss0

##' Gain

##+ Pola *adiasi2#$ Antena Mikrostri)11

#$1 Pengertian Antena Mikrostri)11

#$# Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostri)1$

#$$ Di(ensi Antena1$

#$& Teknik Pen3atuan Mikrostri)Line1'

#& Antena Mikrostri)PatchSegi E()at1+

#' Antenna (ikrostri) array10

#'1 Kon%igurasi Mikrostri)Array12

#'# Siste( Jaringan Pen3atuan Mikrostri)Array#4

#+ Trans%or(ator 56#

#0 T-Junction Power Divider#$$A$ III METODOLOGI PENELITIAN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&2(

$1 Diagra( Alir Penelitian#'

$# Prosedur Penelitian#0

$$ .aktu dan Te()at Penelitian#

$& Penutu)#2

DAFTAR PUSTAKA

2


3/34

$A$ I

PENDAHULUAN

1&1 La"a/ $ela,an+

Teleko(unikasi (eru)akan salah satu bidang yang (e(iliki

)eranan )enting dala( kehidu)an (anusia Karena dengan teleko(unikasi

(anusia da)at bertukar in%or(asi antara satu dengan yang lain Dunia

teleko(unikasi berke(bang dengan )esat7 )ada a8alnya sarana

teleko(unikasi hanya (enggunakan surat dan hal ini diangga) kurang e%isien

Ke(udian (un3ul beraga( sarana teleko(unikasi yang lebih e%isien danda)at (engatasi berbagai batasan dala( berko(unikasi se)erti jarak7 )olitik

dan ha(batan %isik lainnya7 se)erti handhone dan internet Seiring dengan

)erke(bangan teknologi dan tuntutan konsu(en7 teknologi ko(unikasi

seluler (engala(i )erke(bangan )erke(bangan )esat Perke(bangan ini

di(ulai dari teknologi 197 teknologi #97 teknologi $9 dan teknologi &9

De8asa ini7 (asyarakat :ndonesia )ada u(u(nya (enggunakan

handhone sebagai sarana ko(unikasi seluler yang telah dilegka)i dengan

teknologi $9 Ta)i7 tidak se(ua daerah dan lokasi di :ndonesia da)at

terjangkau jaringan $97 dikarenakan berbagai %aktor se)erti banyaknya

)enghalang beru)a )e)ohonan dan bangunan ;al ini (enyebabkan

ko(unikasi (enggunakan handhone jaringan $9 kurang o)ti(al bagi

(asyarakat :ndonesia khususnya yang berada didaerah ter)en3il dan daerah

yang (e(iliki banyak )enghalang

Reeater (eru)akan suatu )erangkat elektronik yang (eneri(a

sinyal dan (engiri( ke(bali sinyal itu )ada tingkat yang lebih tinggi dan ataukekuatan yang lebih tinggi7 atau ke sisi lain dari suatu halangan7 sehingga

sinyal da)at (enjangkau jarak yang lebih jauh Dengan kata lain reeater

(eru)akan alat yang ber%ungsi (e()erluas jangkauan sinyal ,)an3ar/ agar

daerah yang belu( ter Dengan de(ikian7 reeaterda)at (enjadi

solusi untuk (engatasi kualitas jaringan 9SM di :ndonesia khususnya di

daerah ter)en3il

1


4/34

Perke(bangan terkini dari bidang teleko(unikasi (e(butuhkan

)erangkat yang (e()unyai ukuran ke3il7 ringan7 biaya rendah7 )roses

%abrikasi yang (udah dan orta!le Karena reeater (eru)akan salah satu

)erangkat teleko(unikasi (aka di)erlukan )eran3angan reeater yang

(e(enuhi tuntutan diatas Kendala sela(a ini yang (e(buat di(ensi

reeater kurang e%isien dala( hal di(ensi yang besar7 karena antena yang

digunakan adalah jenis antena yagi yang (e(iliki di(ensi besar Untuk

(eran3ang re)eater yang da)at (e(enuhi kebutuhan diatas7 (aka di)erlukan

suatu antena yang (e()unyai ukuran ke3il7 ringan7 biaya rendah7 )roses

%abrikasi yang (udah ;al ini dikarenakan antenna (eru)akan salah satu

ko()onen uta(a re)eater Antena (ikrostri) (erua)akan salah satu jenis

antenna dengan karakteristik yang te)at untuk kebutuhan tersebut

Antena (ikrostri) (eru)akan antena yang berbentuk )a)an ti)is

dan (a()u bekerja )ada %rekuensi tinggi Se3ara %isik antena (ikrostri)

terlihat sederhana karena hanya beru)a le()engan se(a3a( Printed "ircuit

Board ,P?"/ yang 3uku) dikenal dala( dunia elektronika "erdasarkan hal

diatas7 )enulis tertarik untuk (eran3ang sebuah antena (ikrostri) yang

(a()u bekerja )ada jaringan $9 di :ndonesia Jaringan $9 di :ndonesia

sendiri saat ini berada )ada )ita %rekuensi #144 M;@ dengan rentang %rekuensi

#114 M;@ sa()ai #104 M;@

1&2& T!6!an Peneli"ian

Ada)un tujuan dari tugas akhir ini adalah (endesain antenna (ikrostri)

rectangular linear array yang (a()u bekerja )ada )ita %rekuensi #144 M;@

1& Man.aa" Peneli"ian

1 Tugas akhir ini da)at (e(berikan ga(baran tentang konse) dasar

)eran3angan antena (ikrostri) se3ara u(u(

# Penelitian ini da)at dijadikan re%erensi dala( )enge(bangan antena

(ikrostri) sehingga untuk kede)annya da)at dike(bangkan antena

(ikrostri) yang (e(iliki kinerja yang lebih baik

2


5/34

$ ;asil tugas akhir ini da)at dijadikan sebagai landasan untuk )roses

%abrikasi antena (ikrostri) yang bekerja )ada )ita %rekuensi #144 M;@

1&5 $a"asan Masalah

1 Pada tugas akhir ini diran3ang antena (ikrostri) dengan ele(en )eradiasi

berbentuk rectangulardan beru)a linear array

# Antena yang diran3ang bero)erasi )ada )ita %rekuensi #144 M;@ dengan

range %rekuensi #114 M;@ #104 M;@

$ Antena (ikrostri) diran3ang dan disi(ulasikan dengan bantuan )erangkatlunakAnso#t;FSS 1$4

& Analisa kinerja dari antena (enggunakan nilai %rekuensi kerja7 return loss7

gain dan !andwidth beru)a hasil si(ulasi (enggunakan )erangkat lunak

Anso%t ;FSS 1$4

1&( Sis"e)a"i,a Pen!lisan

"ab : Pendahuluan berisi tentang latar belakang )enelitian7 tujuan

)enelitian7 (an%aat )enelitian7 batasan (asalah7 dan siste(atika

)enulisan

"ab :: Tinjauan Pustaka yang berisi teori dasar yang (endukung

)enelitian

"ab ::: Metodologi Penelitian berisikan tentang langkah


6/34

$A$ II

DASAR TEORI

2&1 Pen+e/"ian An"ena

Antena (eru)akan salah satu ko()onen )enting dala( siste( ko(unikasi7

teruta(a )ada siste( ko(unikasi nirkabel Menurut ka(us .ebster7 antena

dide%inisikan sebagai )erangkat (etalik ,beru)a batangan atau ka8at/ untuk

(eradiasikan atau (eneri(a gelo(bang radio :EEE Standard De#initions o#

Ter$s #or Antennas,:EEE Std 1&'

Ga)*a/ 2&1 An"enna se*a+ai ala" "/ansisi728

9a(bar #1 (enunjukan (odel antena sebagai alat transisi antara

gelo(bang listrik ke gelo(bang elektrok(agnetik dan sebaliknya Pada ga(bar7

source beru)a gelo(bang listrik yang dialirkan (enuju transi$ission line yang

da)at beru)a kabel koaksial7 ke(udian dialirkan (enuju antena yang ber%ungsi

(erubah gelo(bang listrik ke gelo(bang elektro(agnetik dan selanjutnya

4


7/34

gelo(bang elektro(agnetik di)an3arkan atau diradiasikan (enuju #ree-sace

Dala( (elakukan analisis7 antena da)at diibaratkan sebagai rangkaian e%uivalent

yang ditunjukan )ada ga(bar ## Di(ana trans$ission linediibaratkan sebagai

characteristic i$edance atau B? dan antena sebagai beban atau BA =

ZA=(RL+Rr)+j XA > yang disa(bungkan ke trans$ission line&

Ga)*a/ 2&2 Ran+,aian eqivalentan"ena728

Pada ga(bar ## tahanan beban atau *!ber%ungsi untuk (ere)resentasikan

konduksi dan loss dielektrik yang berhubungan dengan struktur antena dan *r atau

tahanan radiasi untuk (ere)resentasikan radiasi antena Sedangkan reaktansi atau

CA digunakan untuk (ere)resentasikan bagian i(ajiner dari hubungan i()edansi

dengan radiasi antena=#> Untuk (enda)atkan hasil yang (aksi(al dari kinerja

antena7 (aka antara antena dan trans$ission lineharus dala( keadaan $atching

Antena da)at berbentuk kabel yang berkonduksi7 sebuah aerture7 beru)a

atch7 gabungan dari bebera)a ele(en ,array/7 sebuah re#lector dan lensa=#>

"erdasarkan jenisnya7 antena terdiri dari bebera)a jenis diantaranya antena yagi

Ga)*a/ 2&BandwidthAn"ena71'8

Bandwidth antena da)at dibagi (enjadi dua7 yaitu !andwidth !road!and dan

!andwidth narrow!and& Bandwidth !road!and dide%inisikan sebagai

)erbandingan %rekuensi tinggi ke %rekuensi rendah Sedangkan !andwidth

narrow!and dide%inisikan sebagai )resentase selisih %rekuensi dibagi dengan

%rekuensi tengah Se3ara siste(atis7 ditunjukan oleh )ersa(aan berikut =1&>

BWbroadband=fH

fL 92&2

6


9/34

BWnarrowband( )=[ fHfLfc ]100 92&

Di(ana fH %rekuensi tertinggi

fL %rekuensi terendah

fc %rekuensi tengah

2&2& Voltage Standing Wave Ratio94S;R

-S.* adalah )erbandingan antara a()litudo gelo(bang berdiri

,standing wave/ (aksi(u( ,-(a/ dengan (ini(u( ,-(in/ Pada saluran

trans(isi ada dua ko()onen gelo(bang tegangan7 yaitu tegangan yang

dikiri(kan ,-4G/ dan tegangan yang dire%leksikan ,-4 Perbandingan antara

tegangan yang dire%leksikan dengan yang dikiri(kan disebut sebagai koe%isien

re%leksi tegangan ,H/ =#>

V0+=

ZLZ0ZLZ0

V0

=

92&5

Di(ana

ZL i()edansi beban ,load/

Z0 i()edansi saluran lossless

Koe%isien re%leksi tegangan ,H/ (e(iliki nilai ko()leks7 yang

(ere)resentasikan besarnya (agnitudo dan %asa dari re%leksi Untuk bebera)a

kasus yang sederhana7 ketika bagian i(ajiner dari Hadalah nol7 (aka =2>

a H I


10/34

1

VSWR=|V|max|V|min

=1+||

92&(

Kondisi yang )aling baik adalah ketika -S.* bernilai 1 yang berarti

tidak ada re%leksi ketika saluran dala( keadaan $atching se()urna a(un

kondisi ini )ada )raktiknya sulit untuk dida)atkan leh karena itu7 nilai standar

-S.* yang diijinkan untuk %abrikasi antena adalah -S.*L#

2&2&5Return Lo

Return lossadalah )erbandingan antara a()litudo dari gelo(bang yang

dire%leksikan terhada) a()litudo gelo(bang yang dikiri(kan Return lossda)at

terjadi karena adanya diskontinuitas di antara saluran trans(isi dengan i()edansi

(asukan beban ,antena/ Pada rangkaian gelo(bang (ikro yang (e(iliki

diskontinuitas ,$is$atched/7 besarnya return lossbervariasi tergantung )ada

%rekuensi se)erti yang ditunjukkan oleh =1+>

returnloss=20log10|| 92&


11/34

9ain I &U( )

! 92&

Sedangkan relative gain dide%inisikan sebagai )erbandingan antara

)erolehan daya )ada sebuah arah dengan )erolehan daya )ada antenna re%erensi

)ada arah yang dire%erensikan juga Daya (asukan harus sa(a diantara kedua

antena Akan teta)i7 antena re%erensi (eru)akan su(ber isotroictan)a rugi

2&2&< P#la Ra=iasi

Pola radiasi atau )ola antena (engga(barkan kekuatan relati% (edan yang

di)an3arkan di berbagai arah dari antena7 )ada jarak yang konstan Pola radiasi

suatu antenna dide%inisikan sebagai sebuah %ungsi (ate(atis yang beru)a

re)resentasi gra%is dari si%at radiasi antenna sebagai suatu %ungsi dari koordinat

ruang Sering kali )ola radiasi ditentukan )ada daerah (edan jauh dan

dire)resentasikan sebagai %ungsi koordinat arah Dengan adanya ga(baran )ola

radiasi7 kita bisa (elihat bentuk )an3aran dari antenna Si%at radiasi yang )aling

uta(a adalah dua atau tiga di(ensi ruang distribusi dari energi )an3ar sebagai

%ungsi dari )osisi tinjauan se)anjang )er(ukaan dari radius konstan Siste(

koordinat antena da)at dilihat )ada ga(bar #&

Pola radiasi da)at disebut sebagai )ola (edan ,#ield attern/ yang bila

diga(barkan beru)a kuat (edan dan disebut )ola daya ,ower attern/ a)abila

yang diga(barkan ointingve3tor Seringkali )ola (edan dan daya disa(akan

ukurannya dengan (enga3u )ada nilai (aksi(u( (asing


12/34

(ere)resentasikan sebuah )lot (agnitude dari (edan listrik atau (edan (agnet

sebagai %ungsi sudut ruang Pola daya ,dala( skala linear/ se3ara khusus

(ere)resentasikan sebuah )lot kuadrat (agnitude dari (edan listrik atau (edan

(agnet sebagai sebuah %ungsi dari sudut ruang Pola daya ,dala( d"/

(ere)resentasikan (agnitude dari (edan listrik atau (agnet sebagai sebuah

%ungsi dari sudut ruang=#>

Ga)*a/ 2&5 Sis"e) ,##/=ina" !n"!, analisa an"ena 728

Ada bebera)a (a3a( )ola radiasi7 diantranya adalah=#>

1 Pola'sotroi(

Antena isotroi(dide%inisikan sebagai sebuah antena tan)a rugi Antena (ikrostri) (eru)akan salah satu antena yang )aling

)o)uler saat ini ;al ini dikarenakan sangat 3o3ok digunakan sebagai )erangkat

teleko(unikasi yang sangat (e(e)erhatikan e%isiensi bentuk dan ukuran

2&&1 Pen+e/"ian An"ena Mi,/#s"/i%

"erdasarkan asal katanya7 (ikrostri) terdiri atas dua kata7 yaitu $icro

,sangat ti)is6ke3il/ dan stri ,bilah6)otongan/ Antena (ikrostri) da)at

dide%enisikan sebagai salah satu jenis antena yang (e()unyai bentuk se)erti

bilah6)otongan yang (e()unyai ukuran sangat ti)is6ke3il& Struktur antena

(ikrostri) ditunjukan )ada ga(bar #'

9a 9*

Ga)*a/ 2&( S"/!,"!/ An"ena Mi,/#s"/i%& 9a An"ena Mi,/#s"/i% 9* An"ena

Mi,/#s"/i% Ta)%a, Sa)%in+728

9a(bar #' diatas (enunjukan struktur u(u( antenna (ikrostri) yang

terdiri dari radiating atch7 dielectricsubstrat danground laneRadiating atch

atau ele(en )eradiasi yang sering disebut atch terletak diatas substrat dan

ground lane terletak dibagian )aling ba8ah Ketebalan atchsangat ke3il dan

11


14/34

biasanya berkisar antara 4744$ "o sa()ai 474'

"o Sedangakanground)ada

u(u(nya diran3ang (enggunakan bahan yang sa(a denganatch&

Patch)ada antenna (ikrostri) ber%ungsi untuk (eradiasikan gelo(bang

elektro(agnetik Patch (e(iliki bentuk yang ber(a3a( *en"!, ele)en %e/a=iasi 9!at"h728

Dielectric substrat ,substrat/ ber%ungsi sebagai bahan dielektrik

antena$i(rostriyang (e(batasi antaraatchdanground lane Subtrat antena

diran3ang dari bahan dielektrik dengan range konstanta dielektrik , #r / antara

#7# sa()ai 1#=1> dan ketebalan tertentu ,h/ Konstanta dielektrik dan ketebalan

dari substrat akan (e()engaruhi %rekuensi kerja7 !andwidthdan e%isiensi antenna

(ikrostri) Se(akin tebal substrat (aka !andwidth antenna akan se(akin

(eningkat7 ta)i akan ber)engaruh )ada ti(bulnya gelo(bang )er(ukaan

,sur#ace wave/ 9elo(bang )er(ukaan da)at (engurangi sebagian daya yang

digunakan untuk (eradiasikan gelo(bang elektro(agnetik

Tabel #1 diba8ah (enunjukan bebera)a bahan yang sering di)akai untuk

)e(buatan substrat dan nilai konstanta dielektriknya , #r /

Jenis "ahan Dielektrik ilai Konstanta Dielektrik , #r /

12


15/34

Alu(ina 27

Material Sintetik Te%lon #74

Material Ko()osit < Duroid #7# 147Feri(agnetik Ferrite 2 1+

Se(ikonduktor Silikon 1172

Fiberglass &7#

Ta*el 2&1 Nilai ,#ns"an"a =iele,"/i, *e*e/a%a *ahan =iele,"/i,

Ground lane(eru)akan la)isan )aling ba8ah dari substrat7 la)isan ini

bisaanya juga terbuat dari konduktor7 (e(iliki bentuk geo(etris sederhana7se)erti lingkaran7 )ersegi )anjang7 segitiga atau bentuk lain ber%ungsi sebagai

re%lektor dari gelo(bang elektro(agnetik=1#>

2&&2 Kele*ihan =an Ke,!/an+an An"ena#i$rotri!

Antena (ikrostri) ini (e()unyai bebera)a kelebihan a)abila

dibandingkan dengan antena lain7 diantaranya=+>

1 Low ro#ileyakni berdi(ensi ke3il dan ringan dan da)at dibuat kon%or(al

# "iaya %abrikasi (urah$ Polarisasi linear (au)un (elingkar da)at di(ungkinkan hanya dengan 3atu

sederhana

& Me(ungkinkan untuk dibuat dual-#re%uencydan dual-olari+ation

' Da)at diintegrasikan dengan rangkaian $icrowave lainnya dengan (udah

+ ,eed linedan $atching networ( da)at di%abrikasi )ada struktur antena sekaligus

Akan teta)i selain kelebihan

1 Bandwith yang se()it

# Me(ilikigain yang rendah

$ *ugi


16/34

Untuk (en3ari di(ensi antena (ikrostri) ,. dan !/7 harus diketahui

terlebih dahulu )ara(eter bahan yang digunakan yaitu tebal dielektrik ,h/7

konstanta dielektrik ,

#r/7 tebal konduktor ,t/ dan rugi rugi bahan Panjang

antenna (ikrostri) harus disesuaikan7 karena a)abila terlalu )endek (aka

!andwidth akan se()it sedangkan a)abila terlalu )anjang !andwidth akan

(enjadi lebih lebar teta)i e%isiensi radiasi akan (enjadi ke3il Dengan (engatur

lebar dari antena (ikrostri) ,./ i()edansi inutjuga akan berubah Pendekatan

yang digunakanuntuk (en3ari )anjang dan lebar antena (ikrostri) da)at

(enggunakan )ersa(aan=1#>

W= c

2 fo(#r+1 )

2

92&'

Di(ana

. lebar konduktor

#r konstanta dielektrik

3 ke3e)atan 3ahaya di ruang bebas , $14(6s/

fo %rekuensi tengah antena

Sedangkan untuk (enentukan )anjangatch,!/ di)erlukan )ara(eter N! yang

(eru)akan )erta(bahan )anjang dari ! akibat adanya #ringing e##ect

Perta(bahan )anjang dari ! ,N!/ tersebut diru(uskan dengan =#>

$L=0,412%( #reff+0,3)( W% +0,624)

( #reff0,258 )(W

% +0,8)

92&10

#reff=# r+1

2+#r1

2 ( 1

1+12 %W) 92&11Dengan )anjangatch,!/ diru(uskan oleh

14


17/34

L=Leff2& L 92&12

Di(anaLeff (eru)akan )anjangatche%ekti% yang da)at diru(uskan dengan

Leff= c

2 fo #reff 92&1

Keterangan

h tebalsu!stratatau tinggisu!strat

#reff konstanta dielektrik relati% yang diru(uskan sebagai

#r konstanta dielektriksu!strat

. lebaratch

h ketebalansu!strat

N! )erta(bahan )anjang dari !

Leff )anjangatch e%ekti%

2&&5 Te,ni, Pen?a"!an Mi,/#s"/i%Line

Teknik )en3atuan (ikrostri) line(eru)akan salah satu teknik )en3atuan

yang u(u( digunakan dala( )en3atuan antena (ikrostri) Di(ana atch dari(ikrostri) di3atu dengan jalur konduktor yang diletakkan di sisi yang sa(a )ada

ele(en )eradiasi Untuk (enda)atkan i()edansi inut antena yang sebanding

dengan i()edansi karakteristik dari saluran )en3atu7 da)at dilakukan dengan

(engubah


18/34

Ga)*a/ 2& Te,ni, Pen?a"!an#i$rotri! Line7'8&

Untuk (enentukan )anjang saluran )en3atu ,!$/ da)at (enggunakan

)ersa(aan=1#>

r

$#

cL

4

&

=

92&15

Keterangan

Lm )anjang saluran )en3atu

r konstanta dielektrik

3 ke3e)atan 3ahaya di ruang bebas ,$14(6s/

# %rekuensi tengah antena ,;@/

Dan untuk lebar )en3atu ,.$/ sangat di)engaruhi oleh tinggi6ketebalan

bahan su!strate ,h/ dan jenis bahan su!strate yang digunakan Da)at dituliskan

dala( )ersa(aan =1#>

#/#eE),

/eE),

=

A

AhW$

92&1(

di(ana

++

+

+

=rr

rr+

A

114#$4

1

1

#

1

+4

#1

4

92&1


19/34

Wm lebar saluran )en3atu

h ketebalansu!strat#r konstanta diekektriksu!strat

B4 i()edansi inut

Sedangkan )osisi terbaik saluran )en3atu terhada) lebar atch adalah

di)osisi tengah jika lebar atch besar sa(a dengan )anjang atch atau da)at

dituliskan=+> ' f=W/2 7 jika . ( ! 92&1

Keterangan ' f )osisi saluran )en3atu berdasarkan lebaratch

. lebaratch

! )anjangatch

2&&( Te,ni, Pen?a"!anInet %eed

Teknik )en3atuan inset #eed (eru)akan turunan dari teknik )en3atuan

(ikrostri) line yang ditunjukan )ada ga(bar #& Perbedaan teknik inset #eed dari

(ikrostri) line adalah adanya jalur konduktor yang (enjorok ke bagian atch

antenna Tujuan dari )ena(bahan jalur konduktor7 agar terjadi kondisi yang

$atchingantara antena dan i()edansi in)ut sehingga trans%er daya dari in)ut ke

antena akan (aksi(al

Ga)*a/ 2&3 Te,ni, Pen?a"!an =en+anInet %eed 7118

Ukuran inset #eed untuk (enda)atkan saluran trans(isi yang $atchingda)at dihitung dengan (enggunakan ru(us=1>

x0=cos1

Z0

ZA)( L180 )mm

cos1

Z

0

90# r

2

#r1 ( L

W)2)( L180)mm

92&13Keterangan

17


20/34

x0 )anjang inset #eed

Z

0 i()edansi in)ut

#

r konstanta dieektriksu!strat

! )anjangatch

. lebaratch

2&5 An"ena Mi,/#s"/i%&at"hSe+i E)%a"

Antena (ikrostri)atchsegi e()at (eru)akan bentuk antena yang u(u(

diran3ang karena (e(iliki bentuk yang sederhana7 (udah di%abri%ikasi dan

(udah dianalisis 9a(bar # (e()erlihatkan bentuk geo(etri dari atch

$i(rostri segie()at di(ana . dan ! adalah lebar dan )anjang dari atch7 h

adalah tebal substrat dan#r (eru)akan nilai konstanta dielektrik dari substrat

9a(bar #2 (e()erlihatkan bentuk nyata dari )at3h (ikrostri) segi e()at

Ga)*a/ 2&' *en"!, +e#)e"/i!at"h )i,/#s"/i% se+ie)%a"728&

Ga)*a/ 2&10 $en"!, N@a"a&at"h Mi,/#s"/i% Se+ie)%a"728

2&(& An"ena Mi,/#s"/i%Arra'

Antena ele(en tunggal biasanya (e(iliki )ola radiasi yang sangat lebar7

dan setia) ele(en tersebut (enghasilkan keterarahan dan )erolehan gain yang

rendah Pada banyak a)likasi di)erlukan antena dengan keterarahan yang baik dan

)erolehan gain yang tinggi ?ontoh a)likasi yang (e(butuhkan karakteristik

18


21/34

tersebut antara lain adalah radar7 )enginderaan jauh7 ko(unikasi satelit7 dan

banyak lagi Kebutuhan karakteristik ini da)at di)enuhi dengan (enyusun antena

dengan bebera)a kon%igurasi Antena susunan ini sering disebut sebangai antena

(ikrostri) array

Antena (ikrostri) array adalah susunan dari bebera)a antena yang

identik Antena (ikrostri) array da)at berbentuk seri7 )aralel7 atau gabungan dari

keduanya Dala( antena (ikrostri) array7 yang disusun se3ara array adalah

bagian atch Medan total dari antena array ditentukan oleh )enju(lahan vektor

dari (edan yang diradiasikan oleh ele(en tunggal=&> Dengan (enyusun ele(en

tunggal antenna (enjadi ele(en array (aka karakteristik antena da)at berubah7

se)erti terjadi )erubahan bentuk )ola radiasi antena sesuai dengan kon%igurasi

antena array7 )eningkatangain7 dan )eningkatan !andwidth antena

Pada antena array terda)at Array Fa3tor ,AF/ yang (eru)akan vektor

)engali dari (edan elektrik dari ele(en tunggal Array %aktor inilah yang

(enentukan bagai(ana )ola radiasi dan sebera)a besar tingkat daya yang

diradiasikan oleh antena tersebut yang ditunjukan )ada ga(bar #14 Medan total

yang diradiasikan antena array dida)at dari )enju(lahan tia) (edan yang

diradiasikan oleh (asing

1+e

j[ *r2(+ /2) ]

r1cos 1

ej [*r1(+ /2)]

r1cos

,t=,1+,2= aj*l0l4 -

92&1'

,t=aj*l0 l e

j*r

4 -r cos [e+j (*d cos++ )/2+ej( *dcos++ ) /2 ] 92&20

,t=aj*l0 l e

j*r

4 -r cos {2cos [12( *dcos ++ )]} 92&21

19

Ele(en Tunggal Array ,actor


22/34

Keterangan

,t Medan total ele(en array

,1 Medan listrik antena ele(en 1

,2 Medan listrik antena ele(en #

+ "eda %asa antar ele(en

d jarak antar ele(en antena

9a

9*

20


23/34

9?

Ga)*a/ 2&11 P#la T#"al Me=an @an+ Di/a=iasi,an D!a Ele)en"Arra' 9a

+ 0

.

=an = B5 9*+

+90.

=an = B5 9?+

90.

=an

= B5 728

2&(&1& K#n.i+!/asi Mi,/#s"/i%Arra'

Ada bebera)a (a3a( kon%igurasi antena array7 di antaranya linear7

)lanar7 dan 3ir3ular Antena array linear adalah array dengan titik )usat ele(en

array berada )ada satu garis lurus Antena )lanar array adalah antena dengan

susunan ele(en array (e(bentuk sebuah area yang berbentuk kotak Antena

array 3ir3ular adalah array dengan ele(en array terletak )ada suatu lingkaran

dengan radius tertentu 9a(bar #11 (enunjukan (a3a( (a3a( kon%igurasi

(ikrostri) array =1+>

21


24/34

Ga)*a/ 2&12 K#n.i+!/asi Mi,/#s"/i% A//a@71

*angkaian )aralel satu di(ensi bisa diatur (enjadi rangkaian

)aralel dua di(ensi se)erti yang ditunjukan )ada ga(bar #1$

Kon%igurasi dasar subarray bisa di)erluas (enjadi bentuk array yang lebih

besar dengan ju(lah ele(en )eradiasi 2n

setia) bagian dengan

(enggunakan kon%igurasi si(estris Struktur rangkaian )aralel dua

di(ensi biasanya digunakan untuk )eran3angan antenna (ikrostri)

ele(en array dengan %rekuensi kerja yang tinggi ,$' 9;@7 $ 9;@ dan +4

9;@/=+>

22


25/34

9a

9*

Ga)*a/ 2&1 Ran+,aian Pa/alel Sa"! Di)ensi 9a K#n.i+!/asi

Si)e"/is 9* K#n.i+!/asi Asi)e"/is7


26/34

9*

Ga)*a/ 2&1( Sis"e) a/in+an Pen?a"!an Se/i 9a K#n.i+!/asi

Un"/ans%#se= 9* K#n.i+!/asi T/ans%#se=7


27/34

Trans%or(ator 56& (eru)akan teknik i$edance $atching dengan

(ena(bahkan saluran trans(isi dengan i()edansiZ/ diantara dua saluran

yang tidak $atchse)erti yang terlihat )ada ga(bar #1' Panjang saluran trans(isi

trans%or(ator 56& sebesarl=

1

4"0 7 di(ana

"0 (eru)akan )anjang

gelo(bang )ada bahan dielektrik yang besarnya da)at dihitung dengan )ersa(aan

#12Sedangkan nilai i()edansiZ/ da)at dihitung dengan )ersa(aan ##4=&>

"0= "0

#eff 92&1'

"0 (eru)akan )anjang gelo(bang )ada ruang bebas

Z/=Zo ) ZL 92&22

2&& T()un"tion &ower *ivider

Power divider /co$!iner0 (eru)akan salah satu teknik yang da)at

(endukung i$edance $atching)ada saluran trans(isi khususnya untuk antenna

(ikrostri) array=14> Terda)at tiga jenisower divider. yaitu T-1unction. resistive

divider. dan Wil(inson divider=0>& Salah satu jenis ower divider yang sering

di)akai adalah jenis T-1unction yang ditunjukan )ada ga(bar #10

T-1unction (e(iliki struktur yang sederhana yang (e(butuhkan ruang

(ini(u( yang (e(ungkinkan )enggunaan substrat dengan )er(iti%itas yang

rendah dan (e(ungkinkan energi yang tidak sei(bang yang (enghasilkan

)elonjongan a()litude dan )eningkatan level sidelo!e& Kele(ahan yang

dite(ukan dari t-1unction sendiri adalah (e(iliki tingkat isolasi yang

burukdiantara outut ,sekitar +d"/=$>

25


28/34

9a 9*

Ga)*a/ 2&13& T(+un"tion, 9a M#=elLole Tran-iion Line, 9* M#=el

Sal!/an T/ans)isi Mi,/#s"/i%78Ada dua ketentuan dasar yang dibutuhkan untuk (e(bentuk ower

dividerjenis ini7 yaitu =10>

2& ,eedline harus $atching

# Daya in)ut , ! / harus terbagi ke )ort 1 dan )ort # dengan

)erbandingan yang diinginkan

Misalkan )erbandingan daya yang diinginkan di(isalkan dengan C O7

(aka daya yang dikiri( )ada )ort )erta(a sebesar

X

(X+1))100 7 sedangkan

daya yang dikiri( )ada )ort kedua sebesar1

(X+1))100

Misalkan

)erbandingan daya yang diinginkan sebesar 1 1 (aka setia) )ort akan (eneri(a

daya sebesar '4 dari daya in)utUntuk (enda)atkan ketentuan dasar agar

#eedline harus (at3hing7 (aka berdasarkan )e(bagian daya )ada (asing

(asing )ort7 (aka dida)atkan )ersa(aan untuk (en3ari i()edansi (asing

(asing )ort yang ditunjukan oleh )ersa(aan ##1=10>

1=1

Z1

+ 1

Z2

=1

Z0

92&21

26


29/34

Ya

Buat kesimpulan

Selesai

Analisis data

Pengambilan data

Melakukan simulasi dengan menggunakan sot!a"e #$SS 13%0

Simulasi sesuai dengan pa"amete" &ang di'a"apkan (

Modi)kasi dimensi antena dan letak titik pen*atuanTidak

Ya

Menentukan dimensi antena dengan pe"'itungan%Menentukan pa"amete" &ang di'a"apkan be"upa "etu"n loss+ ,9-5 dB dan pola "adiasi di"e*tional%

Menentukan model a!al antenna elemen tunggalMenentukan "ekuensi ke".a antenaMulai

dan pan.ang salu"an pen*atu be"dasa"kan data elemen tunggal dengan pa"amete" be"upa "etu"n loss+ ,9-5 dB- pola "adiasi di"e

Simulasi sesuai dengan pa"amete" &ang di'a"apkan (

Modi)kasi pan.ang salu"an pen*atuTidak

$A$ III

METODOLOGI PENELITIAN

&1 Dia+/a) Ali/ Peneli"ian

Penelitian yang dilakukan akan (elalui bebera)a taha) Se3ara sederhana7

taha) tersebut da)at diga(barkan dala( diagra( alir )ada ga(bar $1

Ga)*a/ &1 Dia+/a) Ali/ Peneli"ian

"erikut )enjabaran diagra( alir )eran3angan antenna $i(rostri)ada ga(bar $1

1 Menentukan (odel a8al antena

Taha) )erta(a dala( )eran3angan antena yaitu (enentukan (odel

dari antena Pada )enelitian ini bentuk atchyang di)akai beru)aatch

rectangular

# Menentukan %rekuensi kerja antena

27


30/34

Frekuensi kerja antena nantinya akan (e()engaruhi di(ensi antena

yang akan diran3ang Pada )enelitian ini akan diran3ang antena (ikrostri)

untuk a)likasi antenareeater yang bekerja )ada )ita %rekuensi #144 M;@

leh karena itu7 diran3ang antena $i(rostri yang bekerja )ada

range%rekuensi #114 M;@ #104 M;@

$ Menetukan di(ensi antena dengan )erhitungan

Di(ensi yang ditentukan dengan ru(us terdiri dari di(ensi atch

dan saluran )en3atu Karena bentuk atch yang digunakan beru)a

rectangular7 (aka di)akai ru(us untuk (en3ari di(ensi atch antena

$i(rostri yang terda)at )ada )ersa(aan #2 sa()ai #1$ Di(ensi

saluran )en3atu da)at di3ari dengan (enggunakan )ersa(aan #1& sa()ai

#1+ dan letak saluran )en3atuan dengan )ersa(aan #10 dan #17 dengan

i()edansi in)ut atau B4sebesar '4 Q

Dala( )enentuan di(ensi antena7 karakteristik substrat beru)a

konstanta dielektrik ,r/7 dielectric loss tangent ,tan / dan ketebalan ,h/

akan (e()engaruhi di(ensi antena yang akan diran3ang Pada )enelitian

ini7 digunakan substrat F*& ,evoksi/ dengan ketebalan 17+ (( dengan

s)esi%ikasi )ada Tabel $1

S%esi.i,asi S!*s"/a" Nilai

Tebal substrat ,h/ 17+ ((

Konstanta dielektrik ,r/ &70

Dielectric Loss Tangent,tan / 474#

Ta*el &1 S%esi.i,asi FR5 9e#,si

& Menetukan )ara(eter yang dihara)kan

Para(eter )era(eter antenna (ikrostri) yang dihara)kan beru)a

di(ensi antenayang telah sesuai dengan %rekuensi kerja yang dihara)kan7

return loss L


31/34

)roses si(ulasi di(ungkinkan untuk (elakukan (odi%ikasi dan o)ti(asi

di(ensi antena dan letak )en3atuan untuk (enda)atkan )ara(eter Al%ian7 Ageng #41& Perancangan Antena 4i(rostri Array Dua

5le$en Rectangular 4engguna(an Phase Shi#ter Saluran Pencatu

Pada ,re(uensi 6er1a 7 48+& Tugas Akhir Padang

Universitas Andalas

=#>"alanis7 ?onstantine A #44' Antenna Theory Analysis And Design.

Third 5dition&A(erika .iley


33/34

=$>"arbetty7 Mauri3io Sn3he@ #44' Design And '$le$entation *# A

Transceiver And A 4icrostri "ororate ,eed ,or Solid State

9- Band Radar Tesis University % Puerto *i3o Mayage@ ?a()us

=&>Fahra@al7 Muha((ad #44 Rancang Bangun Antena 4i(rostri

Trile- Band Linear Array : 5le$en untu( Ali(asi W'4A9&Tesis

De)ok Universitas :ndonesia

='>Fitri7 :skandar #44 Studi 6ara(teristi( Pancaran Antena 4i(rostri

Slot Array dengan Pencatuan 4odel Garu untu( 4e$erle!ar

Bandwidth Disertasi De)ok Universitas :ndonesia

=+>9arg7 *7 Prakash "hartia7 :nder "ahl7 dan A)isak :tti)iboon #441

4i(rostri Design 8and!oo( !ondon Arte3h ;ouse :n3

=0>;arty7Daniel D #414 ;ovel Design *# A Wide!and Ri!cage-Diole

Array And 'ts ,eeding ;etwor(& Tesis.or3ester Polyte3hni3

:nstitute

=>;er(ansyah7 Muha((ad *udy #414 Rancang Bangun Antena

4icrostri Patch Segi 5$at Ja(es7 J* dan PS ;all 122 8and!oo( o# 4icrostri Antennas&

!ondon Peter Peregrinus !dt

=14> Julardi7 eron@ie #41$Rancang Bangun Antena 4i(rostri Patch

"ircular /3.:= Gh+0 Dengan Te(ni( Planar Array Se!agai Penguat

Sinyal Wi-,i& Skri)si Medan Universitas Su(atera Utara

=11> !eung7 Martin #44# 4icrostri Antenna Design Mu%ti7 M Abdi Fadilat #41& Rancang Bangun Antena 4i(rostri

Dengan Slot Ber!entu( < Pada Pita ,re(uensi Muhtadi7 Aditya #414Reeater!a)oran Praktiku( :nstru(entasi

,Tk% $'#1/ Oogyakarta Universitas 9ajah Mada

2


34/34

=1&> akar7 Punit Shantilal#44&Design o# a co$act 4icrostri Patch

Antenna #or use in Wireless>"ellular Devices Thesis A(erika

Florida State University

=1'> Pela8i7 Denny s(ond#41# Studi Perancangan Antena

4i(rostri Patch Segie$at Dengan Tie Polarisasi 4eling(ar

4engguna(an Anso#t Tugas Akhir Medan Universitas Su(atera

Utara

=1+> Silalahi7 Maria atalia #41$ Analisis Antena 4i(rostri Patch

Segie$at Dengan Te(ni( Planar Array Tugas AkhirMedan

Universitas Su(atera Utara

=10> .hites7 Keith . #41$ Lecture 3: ?T-1unction and Resistive

Power dividers EE &1

=1> .hites7 Keith . #41$ Lecture @ ? uarter Wave Trans#or$er

4atching&EE &1

=12> Oulindon dan Firdaus #44Teori dan Perencanaan Antena&

Padang Poli Teknik egri Padang

proposal tugas akhir tanpa teori repeater

Documents