BAB IV HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS HASIL PENGUKURAN

dokumen-dokumen yang mirip
BAB IV PENGUKURAN ANTENA

BAB III PERANCANGAN ANTENA DAN METODOLOGI PENGUKURAN

BAB 4 HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS ANTENA

BAB 4 HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS PENGUKURAN

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISIS

BAB 3 PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY

Gambar 4.1 Konfigurasi pengukuran port tunggal

BAB III PERANCANGAN ANTENA DAN SIMULASI

Bab IV Pemodelan, Simulasi dan Realisasi

BAB 4 PENERAPAN DGS PADA ANTENA SUSUN MULTIBAND

LAMPIRAN 1 GRAFIK PENGUKURAN PORT TUNGGAL

STUDI PERANCANGAN ANTENA SUSUN MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT DUAL-BAND (2.4 GHz dan 3.3 GHz)

BAB I PENDAHULUAN. wireless dimana transmisi sinyal tanpa menggunakan perantara konduktor / wire.

BAB 4 PENGUKURAN ANTENA, HASIL dan ANALISA

BAB 3 ANTENA MIKROSTRIP SLOT SATU DAN DUA ELEMEN DENGAN BENTUK RADIATOR SEGIEMPAT

: Widi Pramudito NPM :

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISIS

BAB 3 PERANCANGAN ANTENA SEGITIGA

STUDI PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH SEGITIGA DUAL-BAND UNTUK APLIKASI WLAN (2,45 GHZ) DAN WiMAX (3,35 GHZ)

BAB 3 PERANCANGAN, SIMULASI dan PABRIKASI ANTENA

RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP PATCH ARRAY SEGIEMPAT TRIPLE-BAND (2,3 GHz, 3,3 GHz dan 5,8GHz) Disusun Oleh : RAMLI QADAR NIM :

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISIS

RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP PATCH ARRAY SEGI EMPAT TRIPLE BAND PADA FREKUENSI 2,3, 3,3 GHz DAN 5,8 GHz

BAB IV HASIL SIMULASI, PENGUKURAN DAN ANALISA Simulasi Parameter Antena Mikrostrip Patch Circular Ring

RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP SLOT RECTANGULAR DUAL-BAND (2,3 GHz DAN 3,3 GHz) DENGAN PENCATUAN PROXIMITY COUPLED

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

PERANCANGAN PROTOTYPE ANTENA MIKROSTRIP PATCH ARRAY FREKUENSI 2,76 GHz UNTUK APLIKASI ANTENA RADAR MARITIM

LAMPIRAN. Universitas Sumatera Utara

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Pada penelitian ini, dirancang antena mikrostrip patch segi empat (AMPSE)

BAB II DASAR TEORI. (transmitting antenna) adalah sebuah transduser (pengubah) elektromagnetis,

BAB I PENDAHULUAN. Wireless Local Area Network (WLAN) merupakan salah satu aplikasi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB III PERANCANGAN ANTENA ARRAY FRACTAL MIKROSTRIP

BAB II DASAR TEORI ANTENA MIKROSTRIP DAN WIRELESS LAN

PERANCANGAN PROTOTYPE ANTENA MIKROSTRIP PATCH ARRAY FREKUENSI 2,76 GHz UNTUK APLIKASI ANTENA RADAR MARITIM

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

DESAIN ANTENA MIKROSTRIP RECTANGULAR GERIGI UNTUK RADAR ALTIMETER

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA

Desain Antena Array Mikrostrip Tapered Peripheral Slits Pada Frekuensi 2,4 Ghz Untuk Satelit Nano

BAB 3 PENERAPAN DGS PADA ANTENA SUSUN SINGLE BAND

PERBANDINGAN KINERJA ANTENA MIKROSTRIP SUSUN DUA ELEMEN PATCH

BAB III METODE PENELITIAN. perancangan sampai merealisasikan antenna UWB mikrostrip dengan

BAB IV DATA DAN ANALISA

PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP MULTI-PATCH COPLANAR DIPOLE DUAL BAND UNTUK APLIKASI WIMAX

DAFTAR PUSTAKA. 1. Balanis Constatantine, A John Wiley - Sons Analysis And Design Antena Theory Third Edition.

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA ANTENA MIKROSTRIP. mejelaskan secara tepat mengingat sangat banyaknya faktor yang

RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP DIPOLE UNTUK FREKUENSI 2,4 GHz

RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT PLANAR ARRAY 4 ELEMEN DENGAN PENCATUAN APERTURE-COUPLED UNTUK APLIKASI CPE PADA WIMAX

RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP TRIPLE-BAND LINEAR ARRAY 4 ELEMEN UNTUK APLIKASI WIMAX TESIS

BAB III PERANCANGAN DAN SIMULASI ANTENA MIKROSTRIP. bahan substrat yang digunakan. Kemudian, menentukan bentuk patch yang

TUGAS AKHIR TE Desain Antena Log Periodik Mikrostrip untuk Aplikasi Pengukuran EMC pada Frekuensi 2 GHz 3.5 GHz.

BAB II DASAR TEORI. Antena adalah sebuah komponen yang dirancang untuk bisa memancarkan

SINGUDA ENSIKOM VOL. 7 NO. 2/Mei 2014

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

SKRIPSI PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP UNTUK SPEKTRUM. ULTRA WIDEBAND PADA WLAN 5,2 GHz

ANALISIS ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT DENGAN TEKNIK PLANAR ARRAY

SKRIPSI. PERANCANGAN ANTENA BOW-TIE MIKROSTRIP PADA FREKUENSI 1.6 GHz UNTUK SISTEM GROUND PENETRATING RADAR (GPR) ALFIN HIDAYAT

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. 1 Universitas Indonesia. Antena mikrostrip..., Slamet Purwo Santosa, FT UI., 2008.

BAB IV. Perancangan Dan Realisasi Antena Horn

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

Bab I Pendahuluan BAB I PENDAHULUAN

SIMULASI MODEL INDOOR CEILING MOUNT ANTENNA SEBAGAI PENGUAT SINYAL WI-FI MENGGUNAKAN SIMULATOR ANSOFT HFSS V10.0

Lower Frequency (MHz) Center Frequency (MHz)

BAB I PENDAHULUAN. Ground Penetrating Radar (GPR) merupakan sistem yang saat ini marak

BAB IV PERANCANGAN DAN REALISASI ANTENA ULTRAWIDEBAND

PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP TRIANGULAR UNTUK APLIKASI WiMAX PADA FREKUENSI MHz dan MHz

ANALISIS ANTENA MIKROSTRIP SUSUN 2 ELEMEN PATCH SEGIEMPAT DENGAN DEFECTED GROUND STRUCTURE BERBENTUK SEGIEMPAT

Perancangan dan Pembuatan Antena Mikrostrip Telur (Egg) Dengan Slot Lingkaran Pada Frekuensi Ultra Wideband (UWB)

BAB II ANTENA MIKROSTRIP. dalam sistem komunikasi tanpa kabel atau wireless. Perancangan antena yang baik

PERATURAN DIREKTUR JENDERAL POS DAN TELEKOMUNIKASI NOMOR: 96/DIRJEN/2008 TENTANG

Perancangan dan Pembuatan Antena Mikrostrip Egg Dengan Slot Rugby Ball yang Bekerja pada Frekuensi Ultra Wideband (UWB)

Materi II TEORI DASAR ANTENNA

Simulasi Antena Mikrostrip Patch Persegi Panjang Planar Array 6 Elemen dengan Pencatuan Aperture Coupled

PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP TRIANGULAR UNTUK APLIKASI WiMAX PADA FREKUENSI 2300 MHz dan 3300 MHz

3 BAB III PERANCANGAN PABRIKASI DAN PENGUKURAN

BAB II ANTENA MIKROSTRIP BIQUAD

BAB II ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT

STUDI PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT DENGAN TIPE POLARISASI MELINGKAR MENGGUNAKAN ANSOFT

Unjuk Kerja Antena UWB Egg Berdasarkan Dimensinya

ANTENA MIKROSTRIP PANEL BERISI 5 LARIK DIPOLE DENGAN FEEDLINE KOAKSIAL WAVEGUIDE UNTUK KOMUNIKASI 2,4 GHz

KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

RANCANG BANGUN ANTENA PLANAR MONOPOLE MIKROSTRIP UNTUK APLIKASI ULTRA WIDEBAND (UWB)

BAB II ANTENA MIKROSTRIP

RANCANG BANGUN ANTENA SUSUN MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT DUAL BAND (2,3 GHz DAN 3,3 GHz) DENGAN PENGGUNAAN STUB

STUDI PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH SEGITIGA DUAL-BAND UNTUK APLIKASI. WLAN (2,45 GHZ) DAN WiMAX(3,35 GHZ)

BAB III PERHITUNGAN, SIMULASI DAN PERANCANGAN

Desain Antena Log Periodik Mikrostrip Untuk Aplikasi Pengukuran EMC Pada Frekuensi 2 GHz 3.5 GHz

BAB II ANTENA MIKROSTRIP. Antena adalah komponen pada sistem telekomunikasi nirkabel yang

BAB III PERANCANGAN DAN SIMULASI ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT PLANAR ARRAY

BAB IV PERANCANGAN DAN REALISASI FILTER

ANALISIS PENGARUH UKURAN GROUND PLANE TERHADAP KINERJA ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT PADA FREKUENSI 2.45 GHz

STUDI PERANCANGAN SALURAN PENCATU UNTUK ANTENA MIKROSTRIP ARRAY ELEMEN 2X2 DENGAN PENCATUAN APERTURE COUPLED

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

SIMULASI MODEL ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGI EMPAT DENGAN PENCATUAN APERTURE COUPLED UNTUK APLIKASI WIMAX 2,35 GHz

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT PADA FREKUENSI 2,4 GHz DENGAN METODE PENCATUAN INSET

Rancang Bangun Antena Mikrostrip 2,4 GHz untuk Aplikasi Wireless Fidelity (Wifi) Oleh Daniel Pebrianto NIM:

BAB IV ANALISA ANTENA ARRAY PADA ANTENA RADAR CUACA PESAWAT EMBRAER 135

Transkripsi:

BAB IV HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS HASIL PENGUKURAN 4.1. HASIL PENGUKURAN PARAMETER ANTENA Pada proses simulasi dengan menggunakan perangkat lunak AWR Microwave Office 24, yang dibahas pada bab tiga sebelumnya, telah diperoleh dua buah rancangan yaitu antena elemen tunggal dan antena planar array 4 elemen. Selanjutnya, kedua rancangan antena tersebut difabrikasi dan diukur pada ruang anechoic chamber (ruang anti gema) dengan metode pengukuran seperti yang dijelaskan pada sub-bab 3.5. Ada 6 parameter antena yang diukur pada penelitian ini, yaitu return loss, VSWR, impedansi masukan, pola radiasi, axial ratio, dan gain. Keenam parameter tersebut dibagi ke dalam 3 kelompok pengukuran, yaitu pengukuran port tunggal (untuk mengukur return loss, VSWR, dan impedansi masukan), pengukuran port ganda (untuk mengukur pola radiasi dan axial ratio), dan pengukuran gain dengan metoda 3 antena. 4.1.1. Pengukuran Port Tunggal Pada penelitian ini, pengukuran port tunggal dilakukan pada port 2 network analyzer dengan format S22. Format S22 ini merupakan perbandingan antara tegangan yang direfleksikan dengan tegangan yang dikirimkan, dimana tegangan tersebut masuk melalui port 2 dan keluar juga melalui port 2. Antena hasil fabrikasi dihubungkan dengan port 2 melalui konektor SMA. 4.1.1.1. Hasil Pengukuran Port Tunggal Antena Elemen Tunggal Hasil pengukuran port tunggal terhadap antena elemen tunggal berupa grafik return loss, VSWR, dan Smith Chart impedansi masukan dapat dilihat pada Gambar 4.1, 4.2, dan 4.3 secara berurutan. 46

Gambar 4.1. Grafik return loss hasil pengukuran antena elemen tunggal Gambar 4.2. Grafik VSWR hasil pengukuran antena elemen tunggal 47

Gambar 4.3. Grafik impedansi masukan hasil pengukuran elemen tunggal Dari Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa nilai return loss yang diperoleh pada frekuensi 2,3 GHz dan 2,4 GHz masing-masing adalah -23,758 db dan - 18,228 db. Nilai return loss terendah yang diperoleh adalah -33,658 db pada frekuensi 2,33 GHz. Sedangkan nilai VSWR yang diperoleh pada frekuensi 2,3 GHz dan 2,4 GHz (Gambar 4.2), masing-masing adalah 1,15 dan 1,28. Nilai VSWR terendah mencapai 1,42 pada frekuensi 2,33. Impedansi masukan antena (Gambar 4.3) pada rentang frekuensi 2,3-2,4 GHz berkisar 43,58 hingga 6,38. Dari hasil pengukuran ini dapat diketahui bahwa pada rentang frekuensi 2,3-2,4 GHz, antena yang telah dihasilkan mampu bekerja pada nilai VSWR 1,28 dengan bandwidth: bandwidth (VSWR 1,28) 2,4 2, 28 = x1% = 5,11% (12 MHz) 2,35 Adapun bandwidth yang dicapai pada nilai VSWR 1,5 adalah: bandwidth (VSWR 1,5) 2,45 2,23 = 1% = 9,4% (22 MHz ) 2,35 48

4.1.1.2. Hasil Pengukuran Port Tunggal Antena 4 Elemen Hasil pengukuran port tunggal terhadap antena planar array 4 elemen berupa grafik return loss, VSWR, dan Smith Chart impedansi masukan dapat dilihat pada Gambar 4.4, 4.5, dan 4.6 secara berurutan. Gambar 4.4. Grafik return loss hasil pengukuran antena 4 elemen Gambar 4.5. Grafik VSWR hasil pengukuran antena 4 elemen 49

Gambar 4.6. Grafik impedansi masukan hasil pengukuran antena 4 elemen Dari Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa nilai return loss yang diperoleh pada frekuensi 2,3 GHz dan 2,4 GHz masing-masing adalah -2,8 db dan - 16,285 db. Nilai return loss terendah yang diperoleh adalah -25,68 db pada frekuensi 2,35 GHz. Sedangkan nilai VSWR yang diperoleh pada frekuensi 2,3 GHz dan 2,4 GHz (Gambar 4.5) masing-masing adalah 1,22 dan 1,36 dengan nilai VSWR terendah yang dicapai adalah 1,11 pada frekuensi 2,35 GHz. Impedansi masukan antena (Gambar 4.6) pada rentang frekuensi 2,3-2,4 GHz berkisar 41,23 hingga 56,36. Dari hasil pengukuran ini dapat diketahui bahwa pada rentang frekuensi 2,3-2,4 GHz, antena yang telah dihasilkan mampu bekerja pada nilai VSWR 1,36 dengan bandwidth: bandwidth (VSWR 1,28) 2,4 2,27 = x1% = 5,53% (13 MHz) 2,35 Adapun bandwidth yang dicapai pada nilai VSWR 1,5 adalah: bandwidth (VSWR 1,5) 2, 41 2,11 = 1% = 12,77% (3 MHz ) 2,35 Hasil pengukuran port tunggal ini dituliskan kembali pada Tabel 4.1. 5

Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Port Tunggal Parameter Elemen Tunggal Planar Array 4 Elemen Rentang Frekuensi Kerja (BW) 2,3 2,4 GHz 2,3 2,4 GHz Return Loss pada BW -18,228 db -16,285 db Return Loss minimum -33,136 db -25,68 db VSWR pada BW 1,28 (5,11%) 1,36 (5,53%) VSWR minimum pada BW 1,45 1,11 Impedance Bandwidth pada VSWR 1,5 9,4 % (22 MHz) 12,33 % (28 MHz) 4.1.2. Pengukuran Port Ganda Pengukuran port ganda menggunakan port 1 dan port 2 pada network analyzer. Format yang digunakan adalah S21 yaitu antena penerima berada pada port 2 sedangkan antena pemancar pada port 1. kedua antena dihubungkan ke setiap port menggunakan kabel coaxial yang memiliki impedansi karakteristik 5. Antena pemancar dan penerima dipisahkan pada jarak 5 cm, yaitu jarak yang cukup untuk memenuhi syarat medan jauh antena, seperti dijelaskan pada sub-sub-bab 3.5.2. 4.1.2.1. Hasil Pengukuran Port Ganda Antena Elemen Tunggal Parameter yang diukur pada pengukuran port ganda ini adalah parameter pola radiasi dan axial ratio antena. Pada pengukuran pola radiasi, pengambilan data dilakukan sebanyak dua kali yang kemudian didapatkan nilai rata-ratanya. Data hasil pengukuran pola radiasi elemen tunggal ini dapat dilihat pada Lampiran C2.1. Data yang telah dirata-ratakan tersebut kemudian dinormalisasikan terhadap nilai rata-rata yang maksimum. Hasil normalisasi selanjutnya di-plot ke dalam grafik radar. Pengolahan data ini dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Microsoft Excel 23. Gambar 4.7, 4.8 dan 4.9 memperlihatkan karakteristik pola radiasi antena elemen tunggal. 51

Radiation Pattern 34 35 1 2 33-3 3 32-6 4 31-9 3-12 -15 29-18 28-21 -24 27-27 26 25 24 5 6 7 8 9 1 11 12 23 13 22 21 2 19 18 17 16 14 15 E-Field (db) H-Field (db) Gambar 4.7. Hasil pengukuran medan-e dan medan-h antena elemen tunggal pada frekuensi 2,35 GHz Radiation Pattern 33 32 31 3 29 28 27 34 35-3 -6-9 -12-15 -18-21 -24-27 -3-33 -36-39 1 2 3 4 5 6 7 8 9 26 1 25 11 24 12 23 13 22 21 2 19 18 17 16 14 15 Medan E-Co (db) Medan E-Cross (db) Gambar 4.8. Hasil pengukuran E-Co dan E-Cross antena elemen tunggal pada frekuensi 2,35 GHz 52

Radiation Pattern 27 29 28 3 31 33 32 34 35-3 -6-9 -12-15 -18-21 -24-27 -3-33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 26 1 25 11 24 12 23 13 22 21 2 19 18 17 16 15 14 Medan H-Co (db) Medan H-Cross (db) Gambar 4.9. Hasil pengukuran H-Co dan H-Cross antena elemen tunggal pada frekuensi 2,35 GHz Pada Gambar 4.7 terlihat bahwa berkas maksimum gelombang medan E dan medan H berada pada sudut o. Pola radiasi yang dihasilkan berbentuk unidirectional dengan lebar berkas (beamwidth) sekitar 8 o. Gambar 4.8 dan 4.9 memperlihat karakteristik cross-polarization antena elemen tunggal. Selisih minimum antara magnitude medan E-Co dan E-Cross terlihat sekitar 2 db. Sedangkan selisih minimum antara magnitude medan H-Co dan H-Cross sekitar 15 db. Adapun data hasil pengukuran axial ratio untuk antena elemen tunggal dapat dilihat pada Lampiran C2.2. Dari data pengukuran ini, dapat dilihat bahwa nilai axial ratio sekitar 2 db (>> 3 db). Dengan demikian dapat diketahui bahwa polarisasi antena yang dihasilkan adalah linier. 4.1.2.2. Hasil Pengukuran Port Ganda Antena Planar Array 4 Elemen Metode pengukuran dan pengolahan data untuk antena planar array 4 elemen sama seperti pada elemen tunggal. Data hasil pengukuran pola radiasi untuk antena planar array 4 elemen ini dapat dilihat pada Lampiran C2.3. 53

Radiation Pattern 34 35-3 33-6 32-9 -12 31-15 3-18 -21-24 29-27 -3 28-33 -36 27-39 26 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 24 23 22 21 2 19 E-Field (db) 18 17 14 15 16 13 12 H-Field (db) Gambar 4.1. Hasil pengukuran medan-e dan medan-h antena 4 elemen pada frekuensi 2,35 GHz 27 29 28 26 25 3 31 Radiation Pattern 33 32 34 35-3 -6-9 -12-15 -18-21 -24-27 -3-33 -36-39 -42-45 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 24 12 23 13 22 21 2 19 18 17 14 15 16 Medan E-Co (db) Medan E-Cross (db) Gambar 4.11. Hasil pengukuran E-Co dan E-Cross antena 4 elemen pada frekuensi 2,35 GHz 54

Radiation Pattern 34 35-3 33-6 32-12 -9-15 31-18 -21 3-24 -27-3 29-33 -36-39 28-42 -45-48 27-51 1 2 3 4 5 6 7 8 9 26 1 25 11 24 12 23 13 22 21 2 19 18 17 14 15 16 Medan H-Co (db) Medan H-Cross (db) Gambar 4.12. Hasil pengukuran H-Co dan H-Cross antena 4 elemen pada frekuensi 2,35 GHz Pada Gambar 4.1 terlihat bahwa berkas maksimum gelombang medan E dan medan H berada pada sudut o. Pola radiasi yang dihasilkan berbentuk unidirectional dengan lebar berkas (beamwidth) sebesar 54 o. Gambar 4.11 dan 4.12 memperlihatkan karakteristik cross-polarization antena planar array 4 elemen. Dari kedua gambar tersebut dapat dilihat bahwa selisih minimum antara magnitude medan-co dan medan-cross pada masing-masing medan E dan H adalah 19,72 db yaitu terjadi pada sudut 2 o (Medan-E). Adapun data hasil pengukuran axial ratio untuk antena 4 elemen dapat dilihat pada Lampiran C2.4. Dari data pengukuran ini, dapat dilihat bahwa nilai axial ratio >> 3 db (yaitu sekitar 2 db). Dengan demikian dapat diketahui bahwa polarisasi antena adalah linier. Tabel 4.2 menunjukkan hasil yang diperoleh pada pengukuran port ganda.. Tabel 4.2. Hasil pengukuran pola radiasi Jenis antena : Elemen Tunggal Planar Array 4 Elemen Sudut berkas maksimum derajat derajat Beamwidth 8 derajat 54 derajat Polarisasi Linier Linier 55

4.1.3. Pengukuran Gain Pengukuran gain menggunakan network analyzer dan power meter. Network analyzer digunakan untuk menghasilkan gelombang dengan frekuensi 2,27 2,43 GHz. Power meter digunakan untuk mengukur daya pengirim dan penerima. Pengukuran gain dilakukan pada rentang frekuensi 2,27 2,43 GHz. Pengukuran gain ini menggunakan metoda 3 antena yang memiliki frekuensi kerja identik, yaitu 2,3-2,4 GHz. Hasil pengukuran gain antena elemen tunggal dan antena planar array 4 elemen diperlihatkan pada Tabel 4.3. Data pengukuran dan perhitungan nilai gain antena dapat dilihat pada Lampiran C3. Tabel 4.3. Gain Antena Mikrostrip Patch Segiempat Frekuensi (GHz) Gain (dbi) Elemen Tunggal Planar Array 4 Elemen 2,27 6.225 9.535 2,28 6.337 9.63 2,29 6.239 9.931 2,3 6.334 1.15 2,31 6.396 1.97 2,32 6.587 1.637 2,33 6.663 1.43 2,34 6.519 1.377 2,35 6.428 1.525 2,36 6.52 1.46 2,37 6.457 1.313 2,38 6.23 1.33 2,39 6.262 1.26 2,4 6.343 1.351 2,41 6.276 1.351 2,42 6.266 1.366 2,43 6.358 1.39 Dari Tabel 4.3 di atas terlihat bahwa nilai gain maksimum yang diperoleh antena elemen tunggal adalah 6,663 dbi pada frekuensi 2,33 GHz. Pada antena planar array 4 elemen gain maksimum mencapai 1,637 dbi pada frekuensi 2,32 GHz. 56

4.2. ANALISIS HASIL PENGUKURAN Dari data hasil pengukuran yang ada pada sub-bab 4.1 dapat dilakukan analisis. Analisis yang dilakukan pada bagian ini mencakup analisis mengenai perbedaan hasil pengukuran dengan simulasi (untuk pengukuran port tunggal dan port ganda) serta perbandingan gain antara antena mikrostrip patch segiempat planar array 4 elemen dan antena elemen tunggal. 4.2.1. Analisis Hasil Pengukuran Port Tunggal 4.2.1.1. Antena Elemen Tunggal Dari hasil pengukuran port tunggal terdapat 2 parameter yang dianalisis, yaitu parameter return loss dan VSWR. Gambar 4.13 dan 4.14 secara berurutan digambarkan grafik perbandingan return loss dan VSWR antara hasil simulasi dengan hasil pengukuran untuk antena elemen tunggal. Return Loss Pengukuran Simulasi -5-1 Magnitude (db) -15-2 -25-3 -35-4 2 2.7 2.14 2.21 2.28 2.35 2.42 2.49 2.56 2.63 2.7 Frekuensi (GHz) Gambar 4.13. Perbandingan return loss hasil simulasi dengan hasil pengukuran antena elemen tunggal 57

7 VSWR Pengukuran Simulasi 6 Magnitude 5 4 3 2 1 2 2.7 2.14 2.21 2.28 2.35 2.42 2.49 2.56 2.63 2.7 Frekuensi (GHz) Gambar 4.14. Perbandingan VSWR hasil simulasi dengan hasil pengukuran antena elemen tunggal Dari gambar 4.13 dan 4.14 dapat dilihat bahwa ada pergeseran impedance bandwidth dan frekuensi kerja antena hasil simulasi dengan hasil pengukuran. Impedance bandwidth pada VSWR 1,5 hasil simulasi adalah 2,2666-2,4623 GHz (195,7 MHz). Sedangkan impedance bandwidth pada VSWR 1,5 hasil pengukuran adalah 2,23-2,45 GHz (22 MHz). Dengan demikian, fabrikasi antena elemen tunggal ini telah memenuhi kebutuhan yang diinginkan yaitu mampu bekerja pada rentang frekuensi 2,3 2,4 GHz (1 MHz) dengan nilai VSWR 1,5. Frekuensi tengah pada simulasi adalah 2,35 GHz dengan nilai return loss dan VSWR minimum masing-masing adalah -3,97 db dan 1,58. Sedangkan frekuensi tengah hasil pengukuran adalah 2,33 GHz dengan return loss dan VSWR minimum masing-masing adalah -33,658 db dan 1,42. Dari perbedaan frekuensi tengah ini dapat dihitung kesalahan (galat) relatifnya sebagai berikut. frek. tengah hasil pengukuran - frek. tengah hasil simulasi % galat = 1% frek. tengah hasil simulasi 2,33 2,35 = 1% =,85% 2,35 Perbandingan antara hasil simulasi dengan hasil pengukuran antena elemen tunggal dituliskan pada Tabel 4.4. 58

Tabel 4.4. Perbandingan hasil simulasi dengan pengukuran port tunggal antena elemen tunggal Parameter Hasil Simulasi Hasil Pengukuran Rentang Frekuensi Kerja (BW) 2,3 2,4 GHz 2,3 2,4 GHz Return Loss dan VSWR pada 2,3 GHz Return Loss dan VSWR pada 2,4 GHz RL = -18,46 db VSWR = 1,271 RL = -2,63 db VSWR = 1,25 RL = -23,758 db VSWR = 1,15 RL = -18,228 db VSWR = 1,28 Return Loss pada BW -18,46 db -18,228 db VSWR pada BW Return Loss minimum 1,271 (114,4 MHz) -3,97 db (pada f =2,35 GHz) 1,28 (12 MHz) -33,658 db Pada f = 2,33 GHz VSWR minimum 1,58 1,45 Impedance Bandwidth pada VSWR 1,5 8,33 % (195,7 MHz) 9,4 % (22 MHz) 4.2.1.2. Antena Planar Array 4 Elemen Perbandingan return loss dan VSWR antara hasil simulasi dan pengukuran antena planar array 4 elemen ditunjukkan pada Gambar 4.15 dan 4.16. Return Loss Pengukuran Simulasi -5-1 Magnitude (db) -15-2 -25-3 -35-4 -45 2 2.7 2.14 2.21 2.28 2.35 2.42 2.49 2.56 2.63 2.7 Frekuensi (GHz) Gambar 4.15. Perbandingan return loss hasil simulasi dengan hasil pengukuran antena planar array 4 elemen 59

4 VSWR Pengukuran Simulasi 3 Magnitude 3 2 2 1 2 2.7 2.14 2.21 2.28 2.35 2.42 2.49 2.56 2.63 2.7 Frekuensi (GHz) Gambar 4.16. Perbandingan VSWR hasil simulasi dengan hasil pengukuran antena planar array 4 elemen Dari gambar 4.15 dan 4.16 dapat dilihat bahwa adanya perbedaan kurva yang signifikan antara hasil simulasi dengan hasil pengukuran khususnya pada frekuensi > 2,42 GHz dan < 2,7 GHz. Meskipun demikian pada rentang yang diinginkan (2,3-2,4 GHz), kedua kurva memiliki kemiripan. Impedance bandwidth pada VSWR 1,5 hasil simulasi adalah 2,1952-2,4484 GHz (253,2 MHz). Sedangkan impedance bandwidth pada VSWR 1,5 hasil pengukuran adalah 2,125-2,412 GHz (287 MHz). Dengan demikian, fabrikasi antena planar array 4 elemen ini telah memenuhi kebutuhan yang diinginkan yaitu mampu bekerja pada rentang frekuensi 2,3 2,4 GHz (1 MHz) dengan nilai VSWR 1,5. Perbandingan antara hasil simulasi dengan hasil pengukuran dari antena planar array 4 elemen dituliskan pada Tabel 4.5. Tabel 4.5. Perbandingan hasil simulasi dengan pengukuran port tunggal antena planar array 4 elemen Parameter Hasil Simulasi Hasil Pengukuran Rentang Frekuensi Kerja (BW) 2,3 2,4 GHz 2,3 2,4 GHz Return Loss dan VSWR pada 2,3 GHz RL = -21,46 db VSWR = 1,185 RL = -2,8 db VSWR = 1,22 6

Return Loss dan VSWR pada 2,4 GHz RL = -19,56 db VSWR = 1,235 RL = -16,285 db VSWR = 1,36 Return Loss pada BW -19,56 db -16,285 db VSWR pada BW Return Loss minimum 1,235 (12 MHz) -3,97 db (pada f =2,35 GHz) 1,36 (13 MHz) -25,68 db Pada f = 2,35 GHz VSWR minimum 1,21 1,11 Impedance Bandwidth pada VSWR 1,5 1,77% (253,2 MHz) 12,77 % (3 MHz) 4.2.2. Analisis Hasil Pengukuran Port Ganda Dari data hasil pengukuran port ganda, parameter yang dapat dianalisis adalah pola radiasi. Gambar 4.17 menunjukkan perbandingan pola radiasi hasil pengukuran antara antena elemen tunggal dan planar array 4 elemen. Pola Radiasi Antena 32 31 3 29 28 27 33 34 35-3 -6-9 -12-15 -18-21 -24-27 -3-33 -36-39 1 2 3 4 5 6 7 8 9 26 1 25 11 24 12 23 13 22 14 21 2 19 18 17 16 15 Elemen Tunggal Planar Array 4 Elemen Gambar 4.17. Perbandingan pola radiasi hasil pengukuran antara elemen tunggal dan planar array 4 elemen 61

Pada Gambar 4.17 di atas dapat dilihat bahwa pada antena elemen tunggal diperoleh beamwidth adalah 8 derajat, sedangkan pada antena planar array 4 elemen beamwidth yang dapat diperoleh hanya sebesar 54 derajat. Dari data ini dapat diketahui bahwa konfigurasi array (dalam hal ini planar array) dapat mempengaruhi pola radiasi antena. Dari gambar 4.17 tersebut juga dapat dilihat bahwa terdapat peningkatan magnitude sebesar 4 db dari antena elemen tunggal menjadi antena planar array 4 elemen. Peningkatan ini juga mengindikasikan akan bertambahnya gain antenanya. Hal ini juga menunjukkan bahwa, terdapat perbandingan terbalik antara peningkatan gain dengan lebar sudut radiasi (beamwidth) 4.2.3. Analisis Hasil Pengukuran Gain Dari data hasil pengukuran gain dapat dilakukan analisis mengenai perbedaan gain antara elemen tunggal dengan planar array 4 elemen untuk bentuk dan ukuran patch sama. Gambar 4.18 menunjukkan grafik perbandingan nilai gain elemen tunggal dengan planar array 4 elemen. Gain (dbi) Perbandingan Nilai Gain Planar Array 4 Elemen Elemen Tunggal 11.5 11 1.5 1 9.5 9 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 2.27 2.28 2.29 2.3 2.31 2.32 2.33 2.34 2.35 2.36 2.37 2.38 2.39 2.4 2.41 2.42 2.43 Frekuensi (GHz) Gambar 4.18. Perbandingan nilai gain antara antena elemen tunggal dan antena planar array 4 elemen 62

Dari Gambar 4.18 dapat dilihat bahwa antena olanar array 4 elemen memiliki nilai gain yang lebih tinggi dibandingkan dengan antena elemen tunggal. Persentase peningkatan nilai gain maksimum antena planar array 4 elemen dibandingkan gain maksimum antena elemen tunggal adalah : gain maks. planar array 4 elemen - gain maks. elemen tunggal % gain = gain maks. elemen tunggal 1,637 6,663 = 1% 6,663 = 59,6% Hal ini membuktikan bahwa dengan digunakannya teknik array maka gain dari suatu antena dapat ditingkatkan. Oleh karena itu dengan memperbanyak jumlah elemen yang identik pada antena array, maka diharapkan gain antena akan semakin besar. 4.2.4. Analisis Kesalahan Umum Secara garis besar ada beberapa penyebab yang menyebabkan hasil pengukuran parameter antena tidak akurat. Penyebab-penyebab itu antara lain : 1. perancangan dengan AWR Microwave Office 24 tidak memperhitungkan tebal tembaga dari substrat yang dipakai, tetapi kenyataannya tembaga pada substrat memiliki ketebalan walaupun kecil 2. simulasi dengan AWR Microwave Office 24 tidak memperhitungkan mutual coupling di antara elemen array. Mutual coupling menyebabkan tidak semua gelombang dipancarkan ke ruang bebas, melainkan ada yang diterima oleh elemen patch sebelahnya 3. bahan substrat memiliki nilai toleransi konstanta dielektrik substrat yaitu sekitar ε = 4, 4 ±, 2 serta adanya nilai toleransi pada loss tangent substrat. r 4. simulasi tidak memperhitungkan tingkat temperatur dan kelembapan udara, tetapi pada saat pengukuran temperatur dan tingkat kelembapan berpengaruh pada propagasi gelombang dan resistansi udara. 5. proses penyolderan konektor SMA dengan saluran pencatu mikrostrip yang kurang baik 63

6. adanya pengaruh benda-benda yang ada di dalam ruang anechoic chamber yang menyebabkan refleksi gelombang yang dipancarkan antena. Bendabenda tersebut antara lain manusia, network analyzer, power sensor, power meter, dan konektor. 7. adanya rugi-rugi pada kabel penghubung, port SMA, tembaga/konduktor pada substrat, konektor pada network analyzer, dan power sensor 4.2.5. Analisis Pencapaian Spesifikasi Antena Tabel 4.6 memperlihatkan perbandingan antara nilai parameter yang dibutuhkan (spesifikasi dirjend Postel Indonesia Tahun 27, DPI) dan nilai parameter antena planar array 4 elemen yang telah dicapai. Tabel 4.6. Pencapaian spesifikasi antena Parameter Elektrikal Spesifikasi DPI Nilai Planar Array 4 Elemen Frequency Range 2.3 2.39 MHz 2.3 2.39 MHz Gain Maksimum 15 dbi Mencapai 1,637 dbi Impedansi 5 41,23 56,36 Polarisasi (rambatan) Vertikal Linier VSWR Maksimum 1.9 : 1 Maksimum 1.36 : 1 Daya maksimum input 5 W - XPD Minimum 2 db Minimum 19,72 db Konektor N-Female / SMA-female SMA-female Dari Tabel 4.6 di atas dapat dilihat bahwa antena planar array 4 elemen yang telah dibuat mampu memenuhi spesifikasi untuk parameter elektrikal dari subscriber station pada [8]. Adapun untuk parameter elektrikal daya maksimum input tidak diujikan karena sumber daya yang mampu mencapai 5 Watt belum tersedia. 64