Desain dan Pembuatan Antena Whip Dual-Band pada VHF 144 MHz dan UHF 430 MHz untuk Perangkat Transceiver Portabel

Transkripsi

1 Desain dan Pembuatan Antena Whip Dual-Band pada VHF 144 MHz dan UHF 430 MHz untuk Perangkat Transceiver Portabel Ardyanto Kurniawan Dosen Pembimbing Prof. Ir. Gamantyo Hendrantoro, M.Eng., Ph.D. Eko Setijadi, ST., MT., Ph.D. 1

2 Latar Belakang Satelit Nano program IiNUSAT-01 Perangkat transceiver portabel Antena dualband portabel 2

3 Tujuan Merancang desain perangkat antena whip dual-band untuk frekuensi VHF/UHF Implementasi desain antena whip dual-band untuk frekuensi VHF/UHF Batasan Masalah Pengujian dilakukan pada VHF 144 MHz dan UHF 430 Mhz. Parameter yang diukur yaitu VSWR, return loss, pola radiasi dan gain. Simulasi perancangan antena menggunakan software Ansoft HFSS 13. 3

4 Antena Perangkat yang berfungsi untuk mentransmisikan sinyal informasi dengan meradiasikan gelombang elektromagnetik Antena whip merupakan jenis antena monopole yang umum digunakan pada perangkat portabel Antena dual band: antena yang memiliki dua buah frekuensi kerja 4

5 Parameter Umum Antena VSWR Perbandingan antara tegangan rms maksimum dan minimum yang terjadi pada saluran yang tidak match Secara umum batas nilai VSWR yang diijinkan yaitu 2. Rumus umum VSWR VSWR = 1 + Γ 1 Γ 5

6 Parameter Umum Antena (2) Return Loss Rugi rugi dari sinyal daya yang diakibatkan adanya refleksi atau pemantulan daya pada antena atau saluran transmisi. Batas nilai return loss yang diijinkan yaitu -10 db. Rumus return loss RL= 20 log 10 Γ 6

7 Parameter Umum Antena (3) Pola Radiasi Fungsi matematis atau gambar yang merepresentasi pola dari radiasi antena sebagai fungsi dari koordinat ruang Macam macam pola radiasi yaitu: Direksional Bidireksional Omnidireksional 7

8 Parameter Umum Antena (4) Gain Perbandingan dari intensitas radiasi antena yang digunakan, pada suatu arah tertentu, terhadap intensitas radiasi yang mungkin didapatkan jika daya dipancarkan secara isotropis. Satuan dari gain yaitu dbi (isotropis) atau dbd (dipole) dimana 2,15 dbi = 0 dbd 8

9 Metodologi Penentuan rancangan awal antena Simulasi untuk menentukan desain antena yang akan digunakan Analisis data Implementasi desain antena hasil simulasi Optimalisasi rancangan awal Pengukuran unjuk kerja antena Analisis dan perbandingan hasil simulasi dan pengukuran unjuk kerja antena 9

10 Skema Pengukuran Persiapan Antena Pengujian dengan Network Analyzer/ SWR Meter Pengujian dengan Spectrum Analyzer Pengukuran VSWR Pengukuran Return Loss Pengukuran Pola Radiasi Pengukuran Gain Analisis Data Penarikan Kesimpulan 10

11 Pemodelan Antena D antena : 1,5 mm L antena bawah : 70,0 mm L antena atas : 420,0 mm D kumparan : 20,0 mm Kumparan : 0,25 mm 11

12 VSWR Hasil Simulasi 12

13 VSWR Hasil Simulasi F 1 = 136,9 151,7 MHz BW F 1 = 14,9 MHz, F c =143,9 MHz VSWR = 1,28 F 2 = 428,4 444,6 MHz BW F 2 =16,2 MHz 436,1 MHz VSWR = 1, MHz=1, MHz=1,79 13

14 VSWR Hasil Pengukuran 144 MHz = 1,3 430 MHz = 1,8 14

15 Return Loss Hasil Simulasi 15

16 Return Loss Hasil Simulasi F 1 =137,2 151,2 MHz BW F 1 = 14,0 MHz Fc=143,9 MHz RL= 18,21359 db F2= 429,0 443,9 MHz BW F 2 =14,9 MHz Fc=436,1 MHz RL=15,2089 db 144 MHz= 18,2057 db 430 MHz= 10,9802 db 16

17 Return Loss Hasil Pengukuran 144 MHz= 17,69 db 430 MHz= 10,88 db 17

18 Pola Radiasi Hasil Simulasi 18

19 Pola Radiasi Hasil Pengukuran 19

20 Gain Gain hasil simulasi 144 MHz = 1,25 dbi 430 MHz = 1,99 dbi Gain hasil pengukuran 144 MHz = 2,14 dbi 430 MHz = 3,00 dbi Gain Simulasi Pengukuran 144 MHz 1,25 dbi 2,14 dbi 430 MHz 1,99 dbi 3,00 dbi 20

21 Kesimpulan Antena whip dual band dapat dibuat dengan menggunakan trap atau kumparan yang dipasang pada tengah antena. Parameter VSWR dan return loss untuk frekuensi kerja yang diinginkan telah memenuhi kriteria minimum. Pola radiasi antena hasil simulasi dan hasil pengukuran memiliki karakteristik omnidireksional. Gain dari antena hasil simulasi untuk VHF dan UHF secara berturut turut 1,25 dbi dan 1,99 dbi sedangkan gain hasil pengukuran sebesar 2,14 dbi dan 3 dbi. 21

22 Terima Kasih 22

23 Saran Pengukuran hendaknya dilakukan di ruangan yang ideal agar didapatkan hasil yang memadai. Pertimbangan desain antena lain untuk kedepannya misal menggunakan desain antena helix. Penggunaan software simulasi yang lebih baik serta metode simulasi yang lebih tepat agar diperoleh hasil yang mendekati kenyataan. 23