ANALISIS ANTENA MIKROSTRIP ARRAY BENTUK LINGKARAN DAN PERSEGI PANJANG MENGGUNAKAN SIMULASI UNTUK APLIKASI LTE FREKUENSI 2.3 GHZ

Transkripsi

1 ANALISIS ANTENA MIKROSTRIP ARRAY BENTUK LINGKARAN DAN PERSEGI PANJANG MENGGUNAKAN SIMULASI UNTUK APLIKASI LTE FREKUENSI 2.3 GHZ Rio Juli Henda*, Yusnita Rahayu**, Ey Safianti** *Alumni Teknik Elekto Univesitas Riau ** Juusan Teknik Elekto Univesitas Riau Kampus Bina Widya KM 12,5 Simpang Bau Pekanbau Juusan Teknik Elekto Univesitas Riau Telepon : (0761) 66595, Fax , website : http//ee.ft.uni.ac.id iojulihenda@gmail.com ABSTRACT Technology Long Tem Evolution (LTE) has a high-speed data tansfe, lage ange of access and mobility. Long Tem Evolution (LTE) antenna equies small dimensions and integates easily. Theefoe, micostip antenna is a good candidate fo this application. This pape discusses the design of a single antenna element and a fouth element cicula and ectangula patch, micostip patch antenna which can be used fo LTE applications in the 2.3 GHz (2.3 to 2.36 GHz). Micostip antenna designed using micostip line technique. Design and simulation of micostip antenna equies Ansoft HFFS paagaph 13. The simulation esults show that the antenna can opeate at fequencies fom 2.3 to 2.36 GHz. Impedance bandwidth of 163 MHz value (2.252 to GHz) o 6.9% at VSWR 1.9 and gain is 4,704 dbi. Keywods : Long Tem Evolution (LTE ), Plana Aay, Micostip Line, VSWR and Gain PENDAHULUAN Teknologi 3G dikembangkan menjadi teknologi 4G yang ada saat ini sepeti Wi-Fi dan WiMax, jauh lebih cepat dengan kemampuan mentansfe data hingga 100 megabit pe detik. Kemudian teknologi tesebut dikenal dengan istilah ekosistem fekuensi kanal 4G atau Long Tem Evolution (LTE) yang sudah banyak dipakai di negaa lua. Fekuensi yang di pakai untuk LTE di Indonesia adalah 2.3 GHz, di mana pada fekuensi tesebut tedapat bandwidth 60MHz. Hal ini di pekuat dengan white daft tentang pengguan fekuensi MHz untuk layanan pita leba nikabel (Wieless Boadband) yang di keluakan oleh M.Kominfo. (M.KOMINFO, 2009). Teknologi tebau sepeti LTE tentu haus menggunakan peangkat yang bau, selain kecepatan yang bebeda, fekuensi yang dipakai juga tentunya haus disesuaikan. Antena mikostip meupakan salah satu antena yang dapat dipakai dalam LTE. Liteatu yang dijadikan acuan dalam penelitian ini, yaitu tesis yang bejudul Peancangan dan Realisasi Antena Mikostip Dual Band Pesegi untuk Aplikasi Long Tem Evolution (LTE) (Makmu, 2013), dan Peancangan dan Simulasi Antena Mikostip Aay Bentuk Segiempat dengan Defected Gound Stuctue (DGS) untuk Aplikasi Long Tem Evolution (LTE) (Ridwan, 2012). Pada penelitian ini, akan dilakukan peancangan antena mikostip patch lingkaan yang dapat diaplikasikan pada Long Tem Evolution (LTE). Peancangan antena ini menggunakan softwae simulato Ansoft Designe HFSS v13.0. Penelitian ini akan menghasilkan keuntungan dibandingkan dengan Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

2 patch yang lainnya. Antena mikostip dengan patch lingkaan ini akan lebih mudah dimodifikasi untuk menghasilkan jaak nilai impedansi, pola adiasi, dan fekuensi keja. Pada skipsi ini akan diancang sebuah antena mikostip patch lingkaan yang dapat diaplikasikan untuk LTE yang bekeja pada fekuensi 2,3 GHz dengan menggunakan softwae Ansoft HFSS Untuk mendapatkan bandwidth yang leba (60 MHz), ancangan ini menggunakan teknik pencatuan micostip line dan tedii dai 4 elemen yang disusun secaa plana untuk mempeoleh pola adiasi diectional dengan gain 6 db. Antena Mikostip Lingkaan bebentuk lingkaan meupakan bentuk yang paling umum digunakan dan mudah untuk dianalisa (Kuniawan, 2010). Beikut adalah bebeapa pehitungan yang digunakan untuk meancang antena mikostip bebentuk lingkaan : 1. Peencanaan dimensi antena Dalam penelitian ini bentuk patch antena mikostip yang akan dibangun adalah lingkaan, yang mana adiu ditentukan oleh pesamaan (1) beikut: F (1) a 1/ 2 2h F In h 2 h Keteangan a = dimenen adius cicula (cm) h = Ketebalan subtat (mm ) f = Fungsi logaitmik elemen peadiasi Ɛ = Konstanta dielektik substat (F/m) Sedangkan fungsi logaitmik dai elemen peediasi di tentukan dengan pesamaan (2) : F (2) f Dengan: f = fekuensi esonansi (Mhz) Ɛ = Konstanta dielektik substat (F/m) Bebeapa bentuk disain yang melengkapi stuktu antena mikostip beupa saluan tansmisi saluan penyesuai impedansi, jaak anta elemen peadiasi, panjang gelombang pada saluan tansmisi mikostip (λ d ), mengacu pada sumbesumbe klasik (Kuniawan, 2010). Antena Mikostip Pesegi 1. Pehitungan leba patch (W) Leba patch dihitung dengan pesamaan: W 2 f c 1 2 Keteangan c = Kecepatan cahaya (3x10 8 m/s ) f =Fekuensi keja antena Ɛ = Konstanta dielektik substat (3) sedangkan untuk menentukan panjang patch (l) dipelukan paamete l yang meupakan petambahan panjang dai l akibat adanya finging effect. Petambahan panjang dai l ( l) tesebut di umuskan dengan (Wijaya, 2009): L (4) eff W 0,3 h W 0,258 0,8 eff 0,264 h Dimana h meupakan tinggi subtat dan adalah konstanta dielektik efektif yang diumuskan sebagai (Wijaya, 2009): 0,3 1 1 eff (5) 2 2 h 112 W oleh: Dimana dengan panjang pach (l) dibeikan L Leff 2 L (6) Teknik Pencatuan Micostip line Pemilihan pencatu Micostip Line adalah kaena kemudahan dalam hal fabikasi dan Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

3 penentuan matching dai saluan mikostip dapat dengan mudah dilakukan. Pencatuan Micostip Line memiliki dimensi beupa panjang dan leba yang begantung pada nilai impedansi saluan yang diinginkan. Leba saluan mikostip dihitung menggunakan pesamaan (Rahmadyanto, 2009): InB 1 2h 1 W B 1 In2B 1 0,61 (7) 2 0,39 Dengan Ɛ adalah konstanta dielektik elatif dan : 60 2 B (8) Z o Sedangkan untuk menghitung panjang saluan mikostip dihitung menggunakan pesamaan : c L (9) 4 f eff METODE PENELITIAN Menentukan Kaakteistik Antena Bedasakan keputusan Dijen Postel tentang spesifikasi minimum Pesyaatan Teknis Alat dan Peangkat Telekomunikasi antena Subscibe BWA LTE, maka dihaapkan antena hasil ancangan memenuhi bebeapa paamete elektikal yang meliputi: Fekuensi keja 2,3 GHz (2,3-2,36 GHz), (M.KOMINFO, 2009), Impedansi teminal 50 Ω koaksial, Konekto SMA, Bandwidth 60 MHz, VSWR 1,9 dan Gain 6 dbi. Menentukan Jenis Subtat yang Digunakan Pada penelitian ini digunakan substat FR4 (Epoxy) dengan ketebalan 1,6 mm dengan spesifikasi pada Tabel 1. Tabel 1. Spesifikasi Substat yang digunakan Jenis Substat FR4 (Epoxy) Konstanta Dielektik Relatif (ε) 4,4 Dielectic Tangent (tan δ) 0,02 Ketebalan Substat 1,6 mm Antena Mikostip Lingkaan Plana Aay 4 Elemen Peancanagn antena tedii dai dua tahapan, yaitu desain manual dan simulasi antena. Tahapan petama adalah desain manual, yaitu pehitungan ukuan antena meliputi patch antena, slot apetue, leba saluan pencatu 50 Ω dan T-Junction. Pehitungan patch dengan menggunakan pesamaan (1) sampai (2). Dai hasil pehitungan dipeoleh dimensi adius 19 mm. Jaak anta elemen antena diancang dalam penelitian ini sekita setengah dai panjang gelombang (d = λ /2) [Rambe, 2008]. 8 c 3 x 10 d 64, 37 mm (10) 9 2F 2 x 2,33 x 10 Pada peancangan antena 4 elemen ini dihaapkan dipeoleh magnitude 6 db. Peningkatan magnitude tesebut mengindikasikan adanya peningkatan gain dai antena. Saluan pencatu yang digunakan dalam desain ini memiliki impedansi 50 ohm. Untuk mendapatkan leba pencatu yang menghasilkan impedansi 50 ohm dapat dihitung dengan menggunakan pesamaan (11) dan (12) [Rahmadyanto, 2009]: 2 60 x 4,4 B 3,98 (11) 70,71 x 4,4 3,98 1 In2 x 3,981 2 x 1,6 4,4 1 W x x = 1,6 mm (12) 3,14 2 x 4,4 0,61 In3,98 1 0,39 4,4 Dai hasil pehitungan dipeoleh leba pencatu 50 Ω adalah 3,06 mm. Sementaa panjang awal dai panjang pencatu (lf) sebesa 15 mm. Rancangan antena ini menggunakan T-junction yang befungsi sebagai Powe Divide. T-junction digunakan memiliki impedansi 70,71 Ω dan 86,6 Ω. Untuk mendapatkan leba pencatu dai 70,71 Ω dihitung dengan menggunakan pesamaan (13) dan (14) [Rahmadyanto, 2009]: Untuk menghitung panjang saluan pencatu 70,71 Ω sesuai dengan pesamaan (2.20). Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

4 0 89,55 g 50,29 (13) 3,17 eff Dimana εeff adalah konstanta dielektik efektif yang dihitung bedasakan pesamaan beikut. 3,98 1 In2 x 3,981 w 2 4,4 1 (14) x x 0,997 h 3,14 2 x 4,4 0,61 In3,98 1 0,39 4,4 4, , eff 1 0,997 3,17 (15) Sehingga dipeoleh panjang saluan pencatu mikostip 70,71 Ω adalah paamete yang dapat dimodifikasi untuk mendapatkan kaakteistik yang diinginkan, yaitu panjang saluan pencatu dan dimensi patch. Dengan demikian untuk memudahkan ancangan antena, maka paamete yang digunakan pada pengkaakteisasian ini hanya beupa peubahan panjang saluan pencatu dan dimensi patch. HASIL DAN PEMBAHASAN Antena Mikostip Lingkaan Elemen Tunggal Gamba 2 adalah geometi beseta dimensi ancangan antena mikostip patch lingkaan plana aay 4 elemen I s W s a l g 4 50,29 12,57 mm (16) 4 I f Dai pehitungan di atas dipeoleh leba dan panjang saluan pencatu 70,71 Ω masing-masing sebesa 1,6 mm dan 12,57 mm. Selain impedansi 70,71 Ω, peancangan juga dilakukan untuk impedansi 86,6 Ω, yaitu impedansi untuk 3 titik pencabangan. Dengan pehitungan yang sama, dipeoleh leba dan panjang saluan pencatu 86,6 Ω masing-masing sebesa 0,98 mm dan 12,77 mm. Simulasi Antena Mikostip Setelah dilakukannya desain manual antena, maka tahap selanjutnya adalah simulasi antena menggunakan peangkat lunak Ansoft HFSS Apabila setelah dilakukan epot hasil yang didapat tidak memenuhi dai spesifikasi yang diinginkan, maka dilakukan pengkaakteisasian antena untuk mendapatkan hasil yang optimal. Kaakteisasi Antena Mikostip Secaa teoi umum, untuk menggese fekuensi keja dai antena yang diinginkan adalah dengan mempebesa atau mempekecil dimensi patch antena. Akan tetapi pada ancangan ini, W f (a) Tampilan atas (b) Tampilan samping Gamba 1 Geometi Rancangan Akhi Antena Elemen Tunggal Lingkaan Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

5 db(s(1,1)) VSWR(1) Tabel 2 Dimensi Rancangan Akhi Antena Elemen Tunggal Lingkaan Paamete Ukuan substat (l s ) 43 Leba substat (w s ) 45 Radius subtat (α) 18.8 pencatu (l f ) 15,7 Leba pencatu (w f ) 3,06 Kaakteisasi Saluan Pencatu Tabel 3 Retun dan VSWR Kaakteisasi Dimensi Radius pada Antena Elemen Tunggal Lingkaan Dimensi Radius Pencatu VSWR Fek Tabel 2 tedii atas bebeapa gafik etun loss dimana masing-masing gafik memiliki nilai etun loss yang bebeda. Vaiasi panjang saluan pencatu yang dibuat adalah mulai dai 15 mm hingga 16 mm dengan kenaikan 0,1 mm dan paamete yang tetap adalah dimensi adius patch (19 mm). Bedasakan data hasil simulasi, diketahui bahwa nilai etun loss tebaik dipeoleh pada panjang pencatu 15,7 mm dan memiliki fekuensi tengah di 2,31 GHz dengan etun loss sebesa -33,586 db. Kaakteisasi Dimensi Radius patch Lingkaan Tabel 4 Kaakteisasi Dimensi Radius Lingkaan pada Antena Elemen Tunggal Dimensi Radius Pencatu VSWR Fek Pada adius patch lingkaan 18,8 mm, memiliki etun loss sebesa -55,033 db pada fekuensi 2,33 GHz yang meupakan fekuensi tengah yang diinginkan pada sistem LTE. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa antena elemen tunggal dengan panjang saluan pencatu 15,7 mm dan adius patch lingkaan 18,8 mm sudah bekeja pada fekuensi 2,0-2,360 MHz dengan fekuensi tengah 2,33 GHz. Hasil Simulasi Antena Elemen Tunggal m4 XY Plot m Feq [GHz] MX1: Gamba 2 Hasil Simulasi Retun Elemen Tunggal Lingkaan Dapat dilihat bahwa nilai etun loss yang dipeoleh pada fekuensi 2,3 GHz dan 2,36 GHz masing-masing adalah -18,5381 db dan -18,7412 db dan pada fekuensi tengahnya (2,33) GHz dipeoleh -55,0331 db m4 m XY Plot MX2: 2.38 m5 Cuve Info db(s(1,1)) Feq [GHz] MX1: m m MX2: 2.38 m5 Cuve Info VSWR(1) Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

6 Gamba 3 meupakan gafik fekuensi (sumbu x) vesus VSWR (sumbu y) untuk antena elemen tunggal dengan Lingkaan Gamba 3 Hasil Simulasi VSWR Elemen Tunggal dengan Lingkaan Dapat dilihat bahwa nilai VSWR yang dipeoleh pada fekuensi 2,3 GHz dan 2,36 GHz masing-masing adalah 1,2683 dan 1,2612. Pada fekuensi tengahnya (2,33 GHz) nilai VSWR yang dipeoleh mencapai 1,0035. Dai data-data yang telah dipapakan di atas, diketahui bahwa pada entang fekuensi 2,0-2,360 MHz, ancangan antena elemen tunggal mampu bekeja pada nilai VSWR 1,5. Nilai ini telah memenuhi kebutuhan yang ingin dicapai, yaitu pada nilai VSWR 1,9 atau etun -10,18 db. Dai Gamba 4.3 dan Gamba 4.4 dapat dipeoleh impedance bandwidth pada antena elemen tunggal. Dai Gamba tesebut dapat telihat bahwa pada nilai etun loss di bawah -10,18 db (VSWR 1,9) impedance bandwidth antena beada pada entang 2,252 GHz sampai dengan 2,415 GHz. Sedangkan pada nilai etun loss di bawah -14,056 db (VSWR 1,5) impedance bandwidth antena beada pada entang 2,280 GHz sampai dengan 2,383 GHz. Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Lingkaan Gamba 4 Geometi Rancangan Akhi Antena Plana Aay 4 Elemen dengan Lingkaan Antena mikostip patch lingkaan 4 elemen tedii atas 4 elemen peadiasi dengan ukuan yang sama. Jaak anta elemen pada antena yang diancang adalah 64,37 mm. Pada ancangan antena ini tedii atas 1 buah T-junction yang memiliki impedansi 70,71 dan 1 buah T-Junction yang beimpedansi 86,6. Tabel 5 Dimensi Rancangan Akhi Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Lingkaan Paamete Ukuan substat (l s ) 1 Leba substat (w s ) 120 Radius subtat (α) 18.8 pencatu 50 Ω 15,7 (l 2 ) Leba pencatu 50 Ω 3,06 (w 1,w 2, w 3 ) Jaak Anta Elemen 64,37 (d 1,d 2 ) Leba Pencatu 86,6 Ω 0,98 (w 5 ) pencatu ,77 Ω(l 4,l 5 ) Leba Pencatu 70,71 Ω 1,6 pencatu ,57 Ω (l 6 ) Kaakteisasi Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Lingkaan Kaakteisasi Dimensi Radius Lingkaan Tabel 6 Retun dan VSWR Kaakteisasi Dimensi Radius pada Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Lingkaan Dimensi Radius Pencatu VSWR Fek Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

7 db(s(1,1)) VSWR(1) Tabel 6 dapat dilihat bahwa fekuensi tengah, yaitu pada fekuensi 2,33 GHz dengan panjang pencatu 15,7 mm, memiliki etun loss sebesa -24,8 db dan VSWR 1,297, dai tabel dapat di simpulkan bahwa dimensi lingkaan yang sesuai dengan fekuensi tengah yg kita inginkan adalah 18,7 mm dan panjang saluan pencatu 15,7 mm. Kaakteisasi Saluan Pencatu dimensi adius patch (18,8 mm). Bedasakan data hasil simulasi, diketahui bahwa nilai etun loss tebaik dipeoleh pada panjang pencatu 15,7 mm dan memiliki fekuensi tengah di 2,33 GHz dengan etun loss sebesa -39,9534 db. Hasil Simulasi Antena 4 Elemen m4 XY Plot Feq [GHz] MX1: MX2: Gamba 5 Hasil Simulasi Retun Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Lingkaan XY Plot m m m5 Cuve Info db(s(1,1)) Cuve Info VSWR(1) m m Tabel 7 Retun dan VSWR Kaakteisasi Pencatu pada Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Lingkaan Dimensi Radius Pencatu VSWR Fek Vaiasi panjang saluan pencatu yang dibuat adalah mulai dai 15 mm hingga 16 mm dengan kenaikan 0,1 mm dan paamete yang tetap adalah m m Feq [GHz] MX1: MX2: Gamba 6 Hasil Simulasi VSWR Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Lingkaan Gamba 5 dan Gamba 6 mempelihatkan impedance bandwidth pada antena 4 elemen dengan Lingkaan. Dai Gamba tesebut dapat telihat bahwa pada nilai etun loss di bawah -10,28 db (VSWR 1,9) impedance bandwidth antena beada pada entang 2,277 GHz sampai dengan 2,412 GHz. Sedangkan pada nilai etun loss di bawah db (VSWR 1,5) impedance bandwidth antena beada pada entang 2,297 GHz sampai dengan 2,391 GHz. Bedasakan Gamba 5 dan Gamba 6, dapat dilihat bahwa nilai etun loss yang dipeoleh pada fekuensi 2,3 GHz dan 2,36 GHz masing- masing adalah -15,066 db dan -16,620 db dan pada fekuensi tengahnya (2,33) GHz dipeoleh -39,953 db. Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

8 Sedangkan nilai VSWR yang dipeoleh pada fekuensi 2,3 GHz dan 2,36 GHz masing-masing adalah 1,4286 dan 1,3462. Pada fekuensi tengahnya nilai VSWR yang dipeoleh mencapai 1,0203. Dai data-data yang telah dipapakan di atas, diketahui bahwa pada entang fekuensi 2,3-2,36 GHz, ancangan antena 4 elemen dengan patch lingkaan mampu bekeja pada nilai VSWR 1,5. Nilai ini telah memenuhi kebutuhan yang ingin dicapai, yaitu pada nilai VSWR 1,9 atau etun -10,28 db. Antena Mikostip Pesegi Elemen Tunggal l p w s w p w f l f (a) Tampilan atas (b) Tampilan samping Gamba 7 Geometi Rancangan Akhi Antena Elemen Tunggal dengan Pesegi Antena Mikostip Pesegi Elemen Tunggal Kaakteisasi Saluan Pencatu l s Tabel 8 Retun dan VSWR Kaakteisasi Saluan Pencatu pada Antena Elemen Tunggal Pesegi Dimensi Pencatu VSWR Fek Tabel 8 tedii atas bebeapa gafik etun loss dimana masing-masing gafik memiliki nilai etun loss yang bebeda. Vaiasi panjang saluan pencatu yang dibuat adalah mulai dai 15 mm hingga 13.5 mm dengan penuunan 0,1 mm dan paamete yang tetap adalah panjang patch (39,179 mm). Bedasakan data hasil simulasi, diketahui bahwa nilai etun loss tebaik dipeoleh pada panjang pencatu 14 mm dan memiliki fekuensi tengah di 2,38 GHz dengan etun loss sebesa -49,9097 db. Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

9 db(s(1,1)) VSWR(1) Kaakteisasi XY Plot 2 Cuve Info db(s(1,1)) Tabel 9 Retun dan VSWR Kaakteisasi Pencatu pada Antena 4 Elemen dengan Pesegi Dimensi Pencatu VSWR Fek Pada panjang patch (39,179,7 mm), memiliki etun loss sebesa-29,7150 db pada fekuensi 2,33 GHz yang meupakan fekuensi tengah yang diinginkan pada sistem LTE. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa antena elemen tunggal dengan panjang saluan pencatu 14 mm dan panjang patch -39,179,7 mm sudah bekeja pada fekuensi 2,0-2,360 MHz dengan fekuensi tengah 2,33 GHz. Hasil Kaakteisasi Antena Elemen Tunggal Hasil simulasi yang optimum ini didapatkan dengan melakukan kaakteisasi tehadap adius patch lingkaan dan panjang saluan pencatu m Feq [GHz] MX1: m m MX2: Gamba 8 Hasil Simulasi Retun Antena Elemen Tunggal Pesegi XY Plot Feq [GHz] MX1: m m m m MX2: Gamba 9 Hasil Simulasi VSWR Antena Elemen Tunggal Pesegi Dai Gamba tesebut dapat telihat bahwa pada nilai etun loss di bawah -10,28 db (VSWR 1,9) impedance bandwidth antena beada pada entang 2,277 GHz sampai dengan 2,412 GHz. Sedangkan pada nilai etun loss di bawah db (VSWR 1,5) impedance bandwidth antena beada pada entang 2,297 GHz sampai dengan 2,391 GHz. Bedasakan Gamba 4.7 dan Gamba 4.8, dapat dilihat bahwa nilai etun loss yang dipeoleh pada fekuensi 2,3 GHz dan 2,36 GHz masing- masing adalah -15,066 db dan -16,620 db dan pada fekuensi tengahnya (2,33) GHz dipeoleh -39,953 db. Sedangkan nilai VSWR yang dipeoleh pada fekuensi 2,3 GHz dan 2,36 GHz masing-masing adalah 1,4286 dan 1,3462. Pada fekuensi tengahnya nilai VSWR yang dipeoleh mencapai 1,0203. Dai data-data yang telah dipapakan di atas, diketahui bahwa pada entang fekuensi 2,3-2,36 GHz, ancangan antena 4 elemen dengan patch lingkaan mampu bekeja pada nilai VSWR 1,5. Nilai ini telah memenuhi kebutuhan yang ingin dicapai, yaitu pada nilai VSWR 1,9 atau etun -10,28 db. Dai Gamba tesebut dapat telihat bahwa pada nilai etun loss di bawah -10,28 db (VSWR 1,9) impedance bandwidth antena beada pada entang 2,277 GHz sampai dengan 2,412 GHz. Sedangkan pada nilai etun loss di bawah db (VSWR 1,5) impedance bandwidth antena m5 Cuve Info VSWR(1) Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

10 beada pada entang 2,297 GHz sampai dengan 2,391 GHz. Bedasakan Gamba 4.7 dan Gamba 4.8, dapat dilihat bahwa nilai etun loss yang dipeoleh pada fekuensi 2,3 GHz dan 2,36 GHz masing- masing adalah -15,066 db dan -16,620 db dan pada fekuensi tengahnya (2,33) GHz dipeoleh -39,953 db. Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Pesegi Kaakteisasi Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Pesegi w p w s d 1 Leba substat (w s ) 120 Patch (l p ) Leba Patch (w p ) 39 pencatu 50 Ω (l 2 ) 15,7 Leba pencatu 50 Ω (w 2 ) 3,06 Jaak Anta Elemen (d 1, d 2 ) 64,37 Leba Pencatu 86,6 Ω (w 1 ) 0,98 pencatu ,77 Ω(l 4, l 5 ) Leba Pencatu 70,71 Ω 1,6 pencatu Ω (l 6 ) 12,57 Kaakteisasi Saluan Pencatu l p w 3 l 3 l 7 l 6 l 5 w 1 Gamba 10 Geometi Rancangan Akhi Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Pesegi Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Pesegi tedii atas 4 elemen peadiasi dengan ukuan yang sama. Jaak anta elemen pada antena yang diancang adalah 64,37 mm. Pada ancangan antena ini tedii atas 1 buah Tjunction yang memiliki impedansi 70,71 dan 1 buah T-Junction yang beimpedansi 86,6. Tabel 8 Dimensi Rancangan Akhi Antena 4 Elemen dengan Pencatuan Micostip Line Paamete Ukuan substat (ls) 1 l 8 l 4 l 1 w 2 l 2 d 2 l s Tabel 9 Retun dan VSWR Kaakteisasi Dimensi Radius pada Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Pesegi Dimensi Pencatu VSWR Fek 39 x x x x x x x x x x x Tabel 9 dapat dilihat bahwa fekuensi tengah, yaitu pada fekuensi 2,33 GHz dengan panjang pencatu 14,8 mm, memiliki etun loss sebesa -13,931 db dan VSWR 1,503, dai tabel dapat di simpulkan bahwa panjang saluan pencatu yang sesuai dengan fekuensi tengah yang kita inginkan adalah 39 x mm dan panjang saluan pencatu 14,8 mm. Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

11 VSWR(1) db(s(1,1)) Vaiasi panjang patch yang dibuat adalah mulai dai mm hingga 31 mm dengan kenaikan 0,1 mm dan paamete yang tetap adalah panjang saluan pencatu (14.8 mm). Bedasakan data hasil simulasi, diketahui bahwa nilai etun loss tebaik dipeoleh pada panjang patch 39 x mm dan memiliki fekuensi tengah di 2,33 GHz dengan etun loss sebesa - 13,931 db. Kaakteisasi Tabel 10 Retun dan VSWR Kaakteisasi Pencatu pada Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Pesegi Dimensi Pencatu VSWR Fek 39 x x x x x x x x x x x Tabel 10 tedii atas selelah dilakukan kaekteisasian tidak ada peubahan Vaiasi panjang patch yang dibuat adalah mulai dai mm hingga 31 mm dengan kenaikan 0,1 mm dan paamete yang tetap adalah panjang saluan pencatu (14.8 mm). Bedasakan data hasil simulasi, diketahui bahwa nilai etun loss tebaik dipeoleh pada panjang patch 39 x mm dan memiliki fekuensi tengah di 2,33 GHz dengan etun loss sebesa - 13,931 db. Namun, dai hasil ini dapat disimpulkan bahwa kaakteisasi pada panjang patch tidak ada peubahan maka simulasi kali ini sudah mencapai saat-saat antena sepeti VSWR 1,9 dan etun loss kecil sama dengan -10 db telah tepenuhi. Hasil Simulasi Awal Antena 4 Elemen XY Plot Feq [GHz] Gamba 11 Hasil Simulasi Retun Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Pesegi Gamba 12 Hasil Simulasi VSWR Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Pesegi Gamba 11 dan Gamba 12 mempelihatkan impedance bandwidth pada antena 4 elemen dengan patch pesegi panjang. Dai Gamba tesebut dapat telihat bahwa pada nilai etun loss di bawah -10,19 db (VSWR 1,9) impedance bandwidth antena beada pada entang 2,293 GHz sampai dengan 2,353 GHz. Bedasakan Gamba 4.7 dan Gamba 4.8, dapat dilihat bahwa nilai etun loss yang dipeoleh pada fekuensi 2,3 GHz dan 2,36 GHz masing- masing adalah -10,19 db dan -8,81 db dan pada fekuensi tengahnya (2,33) GHz dipeoleh -13,9318 db. Sedangkan nilai VSWR yang dipeoleh pada fekuensi 2,3 GHz dan 2,36 GHz masing-masing adalah 1,785 dan 2,137. Pada fekuensi tengahnya nilai VSWR yang dipeoleh mencapai 1,503. MX1: 2.29 XY Plot MX2: m4 m Cuve Info db(s(1,1)) Feq [GHz] MX1: MX2: 2.35 Cuve Info VSWR(1) Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

12 Nilai ini telah memenuhi kebutuhan yang ingin dicapai, yaitu pada nilai VSWR 1,9 atau etun -10,19 db. Peningkatan Bandwidth Antena Gamba 13 meupakan gafik pebandingan bandwidth 2 antena lingkaan dan pesegi panjang untuk VSWR kecil sama dengan 1,9 (VSWR 1,9). Dai Gamba 13 dapat dilihat bahwa antena elemen tunggal (wana biu) dan 4 elemen (wana meah) dengan desain antena patch lingkaan memiliki bandwidth yang lebih besa dai pada desain antena patch pesegi panjang. 8 % 6 % 4 % 2 % 0 % 6,9 % 6,7 % 4,4 % 4,1 % Lingkaan Pesegi Antena Elemen Tunggal Antena 4 Elemen Gamba 13 Gafik Pebandingan Bandwidth Masing-Masing Antena untuk VSWR 1,9 Antena elemen tunggal dan 4 elemen untuk antena patch pesegi panjang memiliki bandwidth masing-masing sebesa 6,7 % dan 4,1 %, sedangkan antena elemen tunggal dan 4 elemen untuk antena patch lingkaan memiliki bandwidth masing-masing sebesa 6,9 % dan 4,4 %. Antena elemen tunggal untuk antena patch lingkaan menghasilkan peningkatan bandwidth, yaitu sebesa 0,2 %. Begitu juga dengan antena 4 elemen dengan antena patch lingkaan menghasilkan peningkatan bandwidth, yaitu sebesa 0,3 %. Gamba 13 meupakan gafik pebandingan bandwidth antaa antena patch lingkaan dengan antena patch pesegi panjang untuk VSWR kecil sama dengan 1,5 (VSWR 1,5). Namun untuk desain antena pesegi panjang 4 elemen tidak dapat dibandingkan kaena VSWR yang tebaik yaitu 1,503. Dai Gamba 13 dapat dilihat bahwa antena elemen tunggal (wana biu) dan 4 elemen (wana meah) dengan desain antena patch lingkaan memiliki bandwidth yang lebih besa dai pada desain antena patch pesegi panjang. 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % 0 % 5,7 % 4 % Lingkaan Gamba 14 Gafik Pebandingan Bandwidth Masing-Masing Antena untuk VSWR 1,5 Antena elemen tunggal dan 4 elemen untuk antena patch pesegi panjang memiliki bandwidth masing-masing sebesa 2.59 % dan 0 %, sedangkan antena elemen tunggal dan 4 elemen untuk antena patch lingkaan memiliki bandwidth masing-masing sebesa 5,7 % dan 4 %. Antena elemen tunggal untuk antena patch lingkaan menghasilkan peningkatan bandwidth, yaitu sebesa 3,1 %. Begitu juga dengan antena 4 elemen dengan antena patch lingkaan menghasilkan peningkatan bandwidth, yaitu sebesa 4 %. Dai Gamba 13 dan Gamba 14 dapat diamati bahwa desain antena elemen tunggal patch lingkaan dan patch pesegi panjang memiliki bandwidth yang lebih besa dibandingkan dengan antena 4 elemen, hal ini disebabkan kaena adanya efek mutual coupling yang timbul pada antena 4 elemen. Efek mutual coupling menyebabkan semakin meningkatnya standing wave dan koefisien efleksi sehingga bandwidth antena semakin sempit. Data pebandingan bandwidth untuk masing-masing antena dapat dilihat pada Tabel 11 Tabel 11 Pebandingan Bandwidth Masing- Masing Antena Antena Antena VSW R Bandwidt h (MHz) Bandwidt h (%) Elemen 1, ,9 Tunggal Lingkaan 1, ,7 Pesegi panjang 4 Elemen 1, ,4 Elemen Tunggal 2,59 % 0 % Pesegi Antena Elemen Tunggal Antena 4 Elemen 1,5 94,5 4 1,9 158,1 6,7 1,5 60 2,59 4 Elemen 1,9 97,6 4,1 1,5 0 0 Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

13 Dai Tabel 4.14 di atas dapat diamati bahwa bandwidth untuk masing-masing antena melebihi bandwidth yang dipelukan untuk entang fekuensi 2,3-2,36 GHz, yaitu 60 MHz. Bandwidth yang paling leba dicapai oleh antena elemen tunggal untuk patch lingkaan, yaitu sebesa 163 MHz pada VSWR 1,9. Semakin besa bandwidth antena maka, kineja dai antena tesebut akan semakin bagus kaena akan dapat menampung bebagai jenis atau banyak infomasi dan juga akan mempebesa kapasitas kanal tansmisi. Peningkatan Gain Antena Umumnya antena mikostip dengan patch elemen tunggal memiliki gain yang endah. Caa yang biasa digunakan untuk meningkatkan gain antena mikostip adalah dengan menambahkan jumlah elemen peadiasi. Pada skipsi ini dibuat 4 ancangan antena mikostip. Gamba 15 meupakan pebandingan gain untuk masingmasing antena. Nilai gain masing-masing antena pada Gamba 15 tesebut meupakan gain maksimum pada entang fekuensi 2,3-2,36 GHz. 5 db 4 db 3 db 2 db 1 db 0 db 4,7054 db 1,7496 db Lingkaan 1,8349 2,37 db db Pesegi Antena Elemen Tunggal Antena 4 Elemen Gamba 15 Gafik Pebandingan Gain untuk Masing-Masing Antena Pada Gamba 15 dapat dilihat adanya peningkatan gain pada antena 4 elemen (wana meah) untuk antena patch lingkaan sebesa 4,7054 dbi dan antena 4 elemen untuk antena patch pesegi panjang malah menuun yaitu, 1,8346 dbi. Jadi, dapat disimpulkan bahwa dengan menambahkan elemen peadiasi bejumlah 4 akan bepengauh tehadap peningkatan gain antena untuk antena patch lingkaan. Selain itu, pada Gamba 15 dapat diamati bahwa desain kedua antena bepengauh tehadap peningkatan gain antena. Untuk antena patch lingkaan memiliki gain yang lebih besa dai pada antena patch pesegi panjang. Kesimpulan Bedasakan hasil peancangan dan poses simulasi antena dipeoleh kesimpulan sebagai beikut. 1. Antena mikostip patch lingkaan elemen tunggal yang diancang mampu bekeja pada ange fekuensi 2,252-2,415 GHz dengan impedance bandwidth pada VSWR 1,9 sebesa 163 MHz (6,9 %). Sedangkan pada VSWR 1,5, antena mampu bekeja pada ange fekuensi 2,280-2,383 GHz dan memiliki impedance bandwidth sebesa 135 MHz (5,7 %), 2. Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Lingkaan yang diancang mampu bekeja pada ange fekuensi 2,2270-2,422 GHz dengan impedance bandwidth pada VSWR 1,9 sebesa 136 MHz (5,7 %). Sedangkan pada VSWR 1,5, antena mampu bekeja pada ange fekuensi 2,297-2,915 GHz dan memiliki impedance bandwidth sebesa 94,5 MHz (4 %), 3. Antena mikostip patch pesegi panjang elemen tunggal yang diancang mampu bekeja pada ange fekuensi 2,277-2,412 GHz dengan impedance bandwidth pada VSWR 1,9 sebesa 103 MHz (4,4 %). Sedangkan pada VSWR 1,5, antena mampu bekeja pada ange fekuensi 2,297-2,915 GHz dan memiliki impedance bandwidth sebesa 94,5 MHz (4 %). 4. Antena Mikostip Plana Aay 4 Elemen Pesegi yang diancang mampu bekeja pada ange fekuensi 2,293-2,353 GHz dengan impedance bandwidth pada VSWR 1,9 sebesa 60 MHz (2,59%). Sedangkan pada VSWR 1,5, memiliki impedance bandwidth sebesa 0 MHz (0 %), 5. Antena yang tebaik adalah desain Antena Mikostip Elemen tunggal dan Micostip Plana Aay 4 Elemen Lingkaan, Penambahan elemen peadiasi (aay) pada antena bepengauh tehadap peningkatan gain antena. Misalnya, antena 4 elemen patch lingkaan memiliki gain 4,704 dbi yang lebih besa dibandingkan gain antena elemen tunggal yang hanya sebesa 1,7496 dbi. KESIMPULAN DAN SARAN Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai

14 Saan Untuk penelitian selanjutnya dapat melakukan kaakteisasi antena mikostip yang lebih bevaiasi sehingga didapatkan hasil yang lebih baik lagi dan melakukan fabikasi antena yang telah disimulasikan. Ucapan Teima Kasih Penulis mengucapkan teima kasih kepada ibu D. Yusnita Rahayu, ST., MT dan ibu Ey Safianti ST., MT selaku pembimbing yang telah mengaahkan dan membimbing penulis selama penelitian ini. Teima kasih kepada kedua oang tua dan keluaga yang telah membeikan dukungan dan motivasi selama ini. Teima kasih kepada paa sahabat EL08S1 dan ekan-ekan Teknik Elekto Angkatan 2008 sampai 2010 yang telah banyak membantu penulis dalam penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Dayanto Rancang Bangun Antena Mikostip MIMO 2x2 Elemen Peadiasi Segitiga untuk Aplikasi WIMAX. Skipsi Sajana, Fakultas Teknik, Univesitas Indonesia, Indonesia. Fahazal, Muhammad Rancang Bangun Antena Mikostip Tiple-Band Linea Aay 4 Elemen untuk Aplikasi Wimax. Tesis Pasca Sajana, Fakultas Teknik, Univesitas Indonesia, Indonesia. Makmu, Peancangan dan Realisasi Antena Mikostip Dual Band Pesegi untuk Aplikasi Long Tem Evolution (LTE). Skipsi Sajana, Teknik Elekto Sains dan Teknologi, UIN SGD Bandung, Indonesia. Mentei Komunikasi dan Infomatika Keputusan Mentei Komunikasi dan Infomatika Nomo 07/KEP/M.KOMINFO/01/2009 Tentang Penetapan Blok Pita Fekuensi Radio dan Zona Layanan Pita Leba Nikabel (Wieless Boadband) Pada Pita Fekuensi Radio MHz untuk Pengguna Pita Fekuensi Radio Eksisting untuk Kepeluan Layanan Pita Leba Nikabel (Wieless Boadband).Http ://publikasi.kominfo.go.id/handle/ /61, di akses pada17 Oktobe 2013, Pkl. 15:55 WIB. Kuniawan,2010. Antena Mikostip Cicula Aay Dual Fekuensi. Skipsi Sajana, Teknik Elekto Univesitas Bawijaya Malang, Indonesia. Pamono, Sigit Rancang Bangun Linea Tapeed Slot Antena dengan Pencatuan Micostip Line untuk Aplikasi WRAN Tesis Pasca Sajana, Fakultas Teknik, Univesitas Indonesia, Indonesia. Ridwan, Peancangan dan Simulasi Antena Mikostip Aay Bentuk Segiempat dengan Defected Gound Stuctue (DGS) untuk Aplikasi Long Tem Evolution (LTE) Skipsi Sajana, Fakultas Sains dan Teknologi, Univesitas Islam Negei Sunan Gunung Djati, Indonesia. Rahmadyanto, Hei Rancang Bangun Antena Mikostip Slot Tiangula Aay 8 Elemen dengan Pencatuan Micostip Feed Line Secaa Tidak Langsung Untuk Aplikasi CPE Wimax. Skipsi Sajana, Fakultas Teknik, Univesitas Indonesia, Indonesia. Supianto, Fimansyah, Peningkatan Gain Antena Mikostip Lingkaan Menggunakan Paasitik Radiato. Teknik Telekomunikasi, Juusan Teknik Elekto, Politeknik Negei Jakata, Indonesia. Silalahi, Maia Natalia AnalisisAntenaMikostip Segi empat dengan Teknik Plana Aay. Skipsi Sajana, Fakultas Teknik,Univesitas Sumatea Utaa, Indonesia. Wijaya, 2009.Rancang Bangun Antena Mikostip Rectangula Aay 8 Elemen dengan Pencatuan Electomagnetically Coupled Untuk Aplikasi Wimax. Skipsi Sajana, Fakultas Teknik, Univesitas Indonesia, Indonesia. Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Febuai