RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH SEGIEMPAT DUAL-BAND (2,3 GHz dan 3,3 GHz) DENGAN PENCATUAN PROXIMITY COUPLED

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH SEGIEMPAT DUAL-BAND (2,3 GHz dan 3,3 GHz) DENGAN PENCATUAN PROXIMITY COUPLED Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Telekomunikasi Oleh FELLIX DERIKO NIM : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

2 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH SEGIEMPAT DUAL-BAND (2,3 GHz dan 3,3 GHz) DENGAN PENCATUAN PROXIMITY COUPLED Oleh: FELLIX DERIKO Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada Tanggal 17 Bulan Januari Tahun 2015 di depan Penguji: 1. Ketua Penguji : Dr. Maksum Pinem, S.T., M.T. 2. Anggota Penguji : Naemah Mubarakah, S.T., M.T. Disetujui Oleh: Pembimbing Tugas Akhir Dr. Ali Hanafiah Rambe, S.T., M.T. NIP Diketahui Oleh: Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. NIP i

3 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH SEGIEMPAT DUAL-BAND (2,3 GHz dan 3,3 GHz) DENGAN PENCATUAN PROXIMITY COUPLED Oleh: FELLIX DERIKO Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada Tanggal 17 Bulan Januari Tahun 2015 di depan Penguji: 1. Ketua Penguji : Dr. Maksum Pinem, S.T., M.T. 2. Anggota Penguji : Naemah Mubarakah, S.T., M.T. Disetujui Oleh: Pembimbing Tugas Akhir Dr. Ali Hanafiah Rambe, S.T., M.T. NIP Diketahui Oleh: Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. NIP ii

4 ABSTRAK Antena menjadi perangkat yang sangat penting dalam komunikasi nirkabel. Seiiring dengan berkembangnya teknologi semikonduktor maka akan memicu kebutuhan perangkat antena dengan dimensi kecil, mudah difabrikasi serta mudah diintegrasikan dengan perangkat komunikasi yang semakin kecil. Antena mikrostrip dapat menjadi solusi memenuhi kebutuhan antena tersebut. Pada Tugas Akhir ini, dirancang sebuah antena mikrostrip array patch segiempat yang mampu bekerja pada frekuensi 2.3 GHz dan 3.3 GHz untuk aplikasi WiMAX. Perancangan antena menggunakan teknik pencatuan proximity coupled. Berdasarkan hasil pengukuran, didapatkan nilai VSWR sebesar 1,39 untuk frekuensi 2,3 GHz dan 2,20 untuk frekuensi 3.3 GHz dengan pola radiasi yang didapat adalah omnidirectional. Kata kunci : antena mikrostrip, mikrostrip dual-band, proximity coupled iii

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur Penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-nya memberikan pengetahuan dan kesempatan kepada Penulis untuk mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan guna memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata 1 di Departemen Teknik Elektro. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah : RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH SEGIEMPAT DUAL-BAND (2,3 GHz dan 3,3 GHz) DENGAN PENCATUAN PROXIMITY COUPLED Selanjutnya Tugas Akhir ini Penulis persembahkan untuk Ayahanda dan Ibunda tercinta yang selalu memberikan kasih sayang bagi anak-anaknya. Semoga Tuhan membalasnya dengan memberikan kemudahan dalam segala urusan yang dilakukannya. Selama menempuh masa pendidikan di hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis menerima banyak banyak bantuan berupa bimbingan, pengajaran, pendidikan, serta perhatian dari orang sekitar Penulis. Untuk itu dalam kesempatan ini Penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada : iv

6 1. Bapak Dr. Ali Hanafiah Rambe, ST. MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang dengan ikhlas dan sabar dalam membimbing Penulis hingga Tugas Akhir ini terselesaikan. 2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik 3. Bapak Rahmat Fauzi, ST. MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik 4. Dosen pembanding yang ikut membantu dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. 5. Bapak Ir.Syamsul Amien, M.S selaku dosen pembimbing akademik Penulis. 6. Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik yang telah membekali Penulis dengan ilmu pengetahuan selama menjalani perkuliahan. 7. Seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara 8. Saudara-saudara ku tercinta yang memberikan dukungan moral bagi Penulis. 9. Sahabat sekaligus teman-teman Penulis stambuk 2009 yang tak dapat disebutkan satu persatu, terutama sendok community dan do TA community. Medan, Januari 2015 Fellix Deriko NIM : v

7 DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penulisan Tugas Akhir Batasan Masalah Sistematika Penulisan... 3 BAB II DASAR TEORI Antena ParameterAntenaMikrostrip VSWR Bandwidth Return Loss Gain Pola Radiasi Directivity Impedansi Masukan vi

8 2.3 Dimensi Antena Mikrostrip Teknik Pencatuan Proximity Coupled Microstrip Line Coaxial Probe Aperture Coupling Antena Mikostrip Dual-band Rugi-rugi Saluran Mikrostrip Rugi-rugi dielektrik Rugi-rugi Konduktor Rugi-rugi Radiasi WiMAX Impedance Matching Power Divider T-Junction Ansoft BAB III PERANCANGAN DAN SIMULASI Umum Alat Yang Digunakan Flowchart Perancangan Antena Jenis Substrat dan Frekuensi Kerja yang Digunakan Perancangan Antena Menentukan Dimensi Patch 2.3 GHz Menentukan Dimensi Patch 3.3 GHz vii

9 3.6 Pengaturan Jarak Antar Elemen Perancangan T-Junction Rancangan Antena Mikrostrip Dual Band BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Simulasi Hasil Pengukuran Analsis Hasil Simulasi dan Pengukuran Analisis Capaian Spesifikasi Antena Analsisi Kesalahan Umum BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii