BAB III METODE PENELITIAN Pada bab ini akan membahas mengenai metodologi yang dilakukan dalam perancangan sampai merealisasikan antenna UWB mikrostrip dengan memperhatikan parameter faktor S 11 dan VSWR dengan menggunakan FR4. Pada umumnya antenna mikrostrip dalam perancangannya, ada beberapa langkah penting yang dilakukan guna memperoleh sebuah antenna yang sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Beberapa langkah tersebut diantaranya adalah: Penentuan spesifikasi antenna UWB serta pemilihan material PCB yang akan digunakan Perancangan dan perhitungan dimensi secara manual yang dibantu dengan perangkat lunak Matlab dan Sonet sesuai dengan karakteristik yang diinginkan Simulasi desain yang telah dirancang dengan menggunakan Sonet untuk mendapatkan parameter S 11 (return loss) dan VSWR (Volt Standing Wave Ratio) Fabrikasi antenna UWB elips desain dengan menggunakan material PCB Pengukuran antenna UWB elips desain dengan menggunakan Vector Network Analyzer Langkah-langkah tersebut akan dijelaskan lebih detail pada diagram alir perancangan 31
32 3.1. Diagram alir Perancangan dan Realisasi Antena UWB Gambar 3.1 Diagram alir perancangan dan realisasi Antena UWB 3.2 Perlengkapan Yang Digunakan Dalam Penelitian Peralatan yang digunakan untuk merancang antenna UWB elips desain, terdiri dari perangkat lunak dan perangkat keras. Peranglkat lunak sendiri digunakan untuk membantu dalam perhitungan matematis dan simulasi antenna
33 UWB. Sedangkan perangkat keras diguakan sebagai bahan, fabrikasi, dan pengukuran antenna. 3.2.1 Perangkat Lunak a) EM Sonet Lite, perangkat ini digunakan untuk mendapatkan nilai perhitungan nilai faktor refleksi dan VSWR, serta digunakan sebagai pensimulasi dengan memvariasikan berbagai variabel a,b,h,l 1,l 2 b) Matlab v7.10, perangkat lunak ini digunakan untuk melakukan perhitungan secara matematis terhadap faktor refleksi pada bandwidth yang diinginkan. c) Microsoft Visio 2010, perangkat lunak ini digunakan untuk pembuatan diagram alir d) CorellDRAW V.X4, perangkat lunak ini digunakan untuk membuat gambar desain antenna, yang akan diperlukan pada saat pembuatan etching film PCB e) Microsoft Excel 2007, ;perangkat lunak ini digunakan untuk mengolah data hasil simulasi dan pengukuran. 3.2.2 Perangkat Keras a. Vector Network Analyzer (90 KHz 13,6 GHz) yang digunakan untuk mengukur factor refleksi dan VSWR b. Substrat mikrostrip FR4 (epoxsi) dengan ketebalan 1,6 mm. c. Konektor SMA Female dengan impedansi karakteristik 50 Ω.
34 3.3 Spesifikasi Rancangan Antena UWB Elips Desain Perancangan antena UWB dimulai dengan menentukan spesifikasi perangkat yang akan digunakan. Berdasarkan antena yang akan dibuat adalah antena radar, maka akan digunakan frekuensi 1 GHz - 15GHz. Dalam penelitian ini, akan dicoba simulasi dengan memvariasikan nilai a,b,h,l 1,l 2. Hal ini dilakukan untuk membandingkan nilai refleksi atau return loss pada masing-masing ukuran tersebut. Didapatkan spesifikasi yang baik untuk antenna UWB sebagai berikut. Tabel 3.1 Spesifikasi Rancangan Antenna UWB Elips Desain No Parameter Spesifikasi 1 Return Loss <-10 db 2 VSWR <2 3 Bandwidth 3 GHz 3.4 Pemilihan Bahan Antenna UWB yang dirancang, akan direalisasikan dengan menggunakan jenis PCB, dengan substrat yaitu PCB FR4 (double layer). Pada proses pembuatan antenna mikrostrip UWB, material PCB akan diproses dengan menggunakan foto etching, dengan menghilangkan sebagian permukaan plat konduktor sesuai dengan desain antenna yang diinginkan. Kemudian plat konduktor bagian bawah, tetap akan dilakukan etching, karena akan digunakan sebagai jalur ground.
35 Berikut ini adalah spesifikasi material PCB FR4 yang akan digunakan. Tabel 3.2 Spesifikasi Material PCB FR4 No Parameter Spesifikasi 1 Ketebalan 1.6 2 Konstanta Dielektrik ( r ) 4.4 3 Dielektrik Loss Tan 0.02