BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Sistem pencatuan yang digunakan pada perangkat telekomunikasi wireless agar dapat tetap beroperasi umumnya menggunakan baterai, kopling magnetic atau solar cell. Dari teknik yang sudah ada tersebut masih memiliki keterbatasan. Contohnya menggunakan baterai, life time yang sangat terbatas, termasuk untuk perangkat low-power batteries juga membutuhkan penggantian secara periodic. Keterbatasan teknik catuan tersebut disusul dengan kebutuhan catuan untuk berbagai macam jenis perangkat telekomunikasi yang baru akhirnya dibuat teknologi power transfer. Teknologi yang menjelaskan tentang bagaimana mengirimkan catuan melewati media tanpa kabel atau wireless. Konsep mengirimkan catuan secara wireless pertama kali didemonstrasikan oleh Tesla. Teknologi catuan wireless ini semakin berkembang hingga saat ini. Disisi yang lain BTS (Base Transceiver Station) telepon selular dan sumbersumber gelombang elektromagnetik terus memancarkan radiasinya dan berhamburan begitu saja. Sehingga akan lebih baik jika radiasi tersebut dimanfaatkan untuk aplikasi lain yang lebih berguna. Rectifier Antena (Rectena) merupakan gabungan dari antena dan rectifier. Antena berfungsi untuk menerima gelombang elektromagnetik dari ruang bebas. Sedangkan rectifier berfungsi untuk mengkonversi gelombang elektromagnetik yang diterima oleh antena menjadi arus DC. Rectena bekerja tanpa perlu ada catuan tersendiri. Pada tugas akhir ini akan dicoba untuk mengimplemetasikan sebuah rectena, mendesain antena, rectifier dan sub-sistem pendukung lainnya dan akan di evaluasi pada selanjutnya. Selain itu sistem ini belum berkembang lebih lanjut di Indonesia. Sehingga tugas akhir ini diharapkan dapat dijadikan suatu bahan perkembangan diriset telekomunikasi khususnya di Indonesia. Dan pada tugas

2 akhir ini penulis ingin membuktikan apakah gain antena yang tinggi dapat mempengaruhi power DC keluaran yang dihasilkan oleh antena beserta rectifier yang telah diukur. 1.2 Tujuan Perancangan Tujuan perancangan pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Merancang dan mengimplementasikan sebuah rectena, 2. Rectena yang dibuat mampu bekerja sesuai yang telah disyaratkan, 3. Mengetahui cara kerja dari rectena yang telah dibuat, 4. Membuat antena microstrip untuk rectena sehingga dapat bekerja dengan spesifikasi rectena. 1.3 Rumusan Masalah Beberapa rumusan masalah pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana merancang dan mengimplementasikan bentuk rectena? 2. Apakah rectena mampu bekerja sesuai dengan yang disyaratkan? 3. Bagaimana melakukan pengujian parameter-parameter pada rectena? 1.4 Batasan Masalah Batasan-batasan masalah pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut: a. Antena yang digunakan adalah microstrip linear array rectangular patch 2x2, b. Simulasi antena menggunakan software CST Studio 13.0, c. Bahan substrat yang digunakan adalah Epoxy FR-4, d. Spesifikasi antena: 1. Frekuensi Kerja : 2,3 2,4 GHz 2. VSWR : < 2 3. Gain : > 7 dbi

3 e. Spesifikasi rectifier: - Dioda yang digunakan adalah jenis diode Schottky tipe HSMS-2850 SOT 23, - Kapasitor 470nF, - Kapasitor 2n2F, - Resistor 470k. 1.5 Metodologi Penelitian Metode yang digunakan untuk permasalahan ini adalah sebagai berikut: 1. Study Literature Pada tahap ini akan dilakukan study literature terhadap materi-materi yang terkait dengan topik peneltian, baik berupa jurnal maupun rilis-rilis penelitian lainnya yang berkaitan dengan rectena. 2. Perancangan dan Simulasi Proses perancangan antena untuk rectena menggunakan software CST Studio 13.0 untuk memudahkan dalam proses perhitungan dan mendapatkan ukuran yang ideal. Setelah disimulasikan kemudian antena dirancang dalam bentuk hardware. Sedangkan untuk memperoleh gambaran kondisi rangkaian rectifier maka sebelum implementasi dilakukan juga simulasi menggunakan software Multisim. 3. Pabrikasi Proses pabrikasi dilakukan untuk memperoleh rectena dalam bentuk rill. Disesuaikan dengan yang telah dirancang sebelumnya. Untuk antena akan dicetak begitupun dengan rangkaian rectifier nya. 4. Pengukuran Proses ini untuk mendapatkan nilai-nilai dari setiap parameter-parameter yang telah ditentukan. 5. Analisis Analisis dilakukan setelah proses perancangan, realisasi, dan pengukuran dilakukan. Analisis dilakukan untuk membandingkan hasil pengukuran dengan

4 teori dan hasil simulasi. Setelah dibandingkan kemudian dianalisis untuk setiap penyimpanan yang terjadi, dan bagaimana cara mengatasi masalah tersebut. 6. Penyusunan Laporan Setelah dilakukan pengujian dan analisi, hasil pembuatan rectena dapat ditulis dalam bentuk laporan. 1.6 Sistematika Penulisan BAB I BAB II BAB III BAB IV BAB V PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir serta berisi kerangka kerja yang dilakukan dalam pelaksanaan penelitian. DASAR TEORI Bab ini berisi berbagai teori pendukung yang digunakan sebagai dasar untuk melakukan tahapan-tahapan penelitian pada bab perancangan dan realisasi tugas akhir. PERANCANGAN DAN REALISASI Bab ini berisi proses perancangan antena dan rectifier yang dimulai dengan simulasi pada software CST Studio Suite 2015 dan Multisim 13.0 PENGUKURAN DAN ANALISIS Bab ini berisi penjelasan mengenai data hasil pengukuran yang telah dilakukan, serta dilakukan analisis terhadap data hasil pengukuran dibandingkan dengan teori pendukung maupun terhadap parameter yang telah ditentukan. KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini memjelaskan kesimpulan dari pembahasan pada bab bab sebelumnya, serta berisikan saran untuk perbaikan kinerja system yang telah dibuat.

5