BAB I PENDAHULUAN 1.1. Pengertian Judul dan Definisi Antena Antena didefinisikan sebagai sebuah instrumen yang menyepadankan antara impedansi intrinsik ruang propagasi dengan impedansi karakteristik saluran transmisi. Berdasarkan pengertian tersebut, maka penulis mengangkat judul dalam Tugas Akhir ini yakni Desain dan Realisasi Antena Pancacula Omnidireksional Berjenjang Segitiga Bercatuan Monopol 300 MHz 3000 MHz Berterminal SMA Berbasis Strip Kembar. Adapun maksud dan penjelasan mengenai judul tersebut adalah telah dirancang dan direalisasikan sebuah antena Pancacula yang terdiri dari 5 buah cula, dimana masing masing cula berbasis 2 buah kawat atau tembaga yang berbentuk plat. Di antara kedua plat dengan spasi tertentu tersebut disisipi oleh berbagai macam bahan dielektrika yang memiliki nilai tertentu. Besar impedansinya didapatkan dengan penyepadan berjenjang / gradual segitiga agar terjadi perubahan impedansi yang bertahap dari 377Ω ke 250Ω dengan tujuan untuk mengurangi adanya gelombang berdiri dan menghasilkan pita frekuensi yang ultra lebar. Antena ini berbasis strip kembar dimana bentuk plat yang bawah dan atas sejajar, sama besar dan bentuk. Antena ini menggunakan catuan monopol konik dan konektor SMA dimana impedansi terminalnya ialah 50Ω. Juga diharapkan dapat bekerja pada frekuensi 300 MHz 3000 MHz. 1.2. Latar Belakang Telekomunikasi adalah salah satu bidang yang memegang peranan penting di abad ini. Dengan telekomunikasi orang bisa saling bertukar informasi satu dengan yang lainnya. Dewasa ini perkembangan teknologi komunikasi di dunia modern semakin cepat dan beragam, sehingga banyak muncul standar teknologi yang baru dan semakin canggih. Selain itu di masa yang akan datang, komunikasi tidak hanya menggunakan layanan suara saja tetapi sudah mulai memasuki 17
layanan data dimana layanan data tentunya memerlukan bandwidth yang cukup lebar. Antena sebagai bagian perangkat dalam telekomunikasi gelombang radio, adalah penyepadan impedansi instrinsik frekuensi radio dengan impedansi karakteristik saluran transmisi. Antena merupakan salah satu subsistem penyusun suatu sistem komunikasi yang memakai media transmisi radio. Selama komunikasi radio masih tetap berkembang dengan teknologinya, mungkin selama itulah antena akan terus dikembangkan dan digunakan sebagai salah satu elemen penyusun sistem komunikasi radio. Peranan antena sangat penting dalam sistem komunikasi radio. Antena berfungsi untuk mentransformasikan gelombang terbimbing menjadi gelombang ruang bebas ataupun sebaliknya. Dengan demikian maka informasi dapat dikirimkan dari transmiter ke receiver melalui media ruang bebas. Pada umumnya antena yang dirancang hanya bisa dioperasikan pada satu sistem aplikasi saja. Maka untuk lebih mengefisienkan fungsi dari antena maka diinginkan suatu antena yang tidak hanya untuk satu aplikasi saja melainkan untuk beberapa aplikasi. Antena yang ingin dirancang adalah antena yang mampu bekerja pada frekuensi operasi kerja pada berbagai aplikasi yang diinginkan. Misalnya : Wifi, Wimax, dan Wireless LAN. 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: a. Mampu untuk merancang dan membuat Antena Pancacula Omnidireksional Berjenjang Segitiga Bercatuan Monopol 300 MHz - 3000 MHz Berterminal SMA Berbasis Strip Kembar dengan spesifikasi yang telah ditentukan serta prototipe yang telah dirancang. b. Mengetahui prinsip dasar dan karakteristik Antena Pancacula Omnidireksional Berjenjang Segitiga Bercatuan Monopol 300 MHz - 3000 MHz Berterminal SMA Berbasis Strip Kembar. c. Mampu melakukan pengukuran Antena Pancacula Omnidireksional Berjenjang Segitiga Bercatuan Monopol 300 MHz - 3000 MHz 18
Berterminal SMA Berbasis Strip Kembar dengan Simulasi komputer dengan software Ansoft HFSS 9.2. d. Membuat antena yang mudah dengan biaya yang cukup murah, tetapi tidak mengabaikan kualitas antena. e. Membuat antena yang dapat dimanfaatkan penggunaannya untuk keperluan saat ini pada frekuensi UHF ( 300 MHz 3000 MHz ) 1.4. Rumusan Masalah Perumusan masalah dari tugas akhir ini adalah : a. Bagaimanakah perancangan suatu Antena Pancacula Omnidireksional Berjenjang Segitiga Bercatuan Monopol 300 MHz - 3000 MHz Berterminal SMA Berbasis Strip Kembar berdasarkan spesifikasi yang telah ditentukan? b. Bagaimanakah cara pembuatan / realisasi Antena Pancacula Omnidireksional Berjenjang Segitiga Bercatuan Monopol 300 MHz - 3000 MHz Berterminal SMA Berbasis Strip Kembar tersebut? c. Bagaimanakah hasil pengujian parameter spesifikasi dari Antena Pancacula Omnidireksional Berjenjang Segitiga Bercatuan Monopol 300 MHz - 3000 MHz Berterminal SMA Berbasis Strip Kembar yang telah dibuat? d. Apakah hasil pengukuran dan pengujian sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan? e. Bagaimana hasil perbandingan antara simulasi software Ansoft HFSS 9.2 dengan pengukuran langsung setelah prototypenya dibuat? 1.5. Batasan Masalah a. Tidak dibahas masalah penurunan rumus secara matematis, lebih diutamakan pada rancang bangun antena secara praktis dan hasil pengukuran sebagai bahan analisis. b. Simulasi dengan menggunakan SOFTWARE ANSOFT HFSS 9.2. c. Adapun spesifikasi teknis prototipe Antena Pancacula Omnidireksional Berjenjang Segitiga ini adalah : 19
1. Frekuensi : 300 MHz - 3000 MHz 2. VSWR : 1,5 3. Impedansi Terminal : 50 Ω Unbalanced 4. Polaradiasi : Omnidireksional 5. Gain : 2,14 dbi 6. Polarisasi : Linier 7. Pengukuran spesifikasi antena dengan alat ukur dan fasilitas yang ada di IT Telkom. 1.6. Metode Penelitian Metode yang dilakukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini meliputi : a. Metode Ex Post Facto Merupakan metode dengan menghubungan antara data-data lampau dengan saat ini, yaitu dengan mencari dasar teori yang telah ada yang berkaitan dengan perancangan antena ini. b. Metode Experiment Merupakan metode yang bersifat prediktif (ke masa depan), pengukuran secara objektif. 1.7. Sistematika Penulisan Secara umum sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I: PENDAHULUAN Bab ini merupakan uraian singkat mengenai latar belakang permasalahan, tujuan penelitian, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan. BAB II : DASAR TEORI Bab ini terdapat uraian dasar teori antena yang berkaitan dengan antena yang telah dirancang. BAB III: SPESIFIKASI DAN CARA UJI, REALISASI SERTA SIMULASI ANTENA 20
Pada bab ini membahas tentang dasar perancangan antena yang akan dibuat dari semua bagian hingga bahan sampai konstruksi akhir antena. BAB IV: PENGUKURAN DAN ANALISA HASIL PENGUKURAN Bab ini membahas pengukuran VSWR dan frekuensi kerja antena, impedansi, pengukuran gain, pengukuran polaradiasi, dan pengukuran polarisasi, berikut analisa dan komentar hasil pengukuran. BAB V: PENUTUP Bab ini membahas kesimpulan dan saran yang dapat ditarik dari keseluruhan Tugas Akhir ini untuk perbaikan kinerja sistem antena yang telah dibuat dan kemungkinan pengembangan topik yang bersangkutan lebih lanjut. 1.8. Diagram Alir Perancangan Antena Adapun tahap-tahap dalam perancangan antena ini terlihat pada diagram alir sebagai berikut : JUDUL = TUJUAN PROTOTIPE - BERSPEK PRODUK QCD MOTTO TEKNOLOGI HEMAT TEM5O PRIORITASI SPESIFIKASI TEORI Hukum,aksioma, Formula,dll PERANCANGAN Gambar Teknik Konstruktif Verifikas Ukuran Bahan & Komponen REALISASI Verifikasi bentuk = Perakitan Komponen & Bahan sesuai Gambar Teknik PENGUJIAN Verifikasi Mutu SIMPANGAN SPESIFIKIASI TOLERANSI Tidak Ya PROTOTIPE Gambar 1.1 Diagram Alir Perancangan dan Implementasi Antena Omnidirectional Pancacula Segitiga [10] 21
1.9. Diagram Alir Pengujian Antena Adapun pengujian dari parameter antena yang dibuat terlihat pada diagram alir sebagai berikut : SPESIFIKASI INSTRUMEN RUANG UJI PEMODELAN (Penskalaan) PROTOTIPE Pemodelan (uji-model) TATA RUANG PENGUJIAN MODEL (Medan Jauh) SIMPANGAN SPESIFIKIASI TOLERANSI Tidak Ya MODEL KONTRA PEMODELAN Pembuatan prototipe PROTOTIPE UJI LAPANGAN SIMPANGAN SPESIFIKIASI TOLERANSI Tidak Ya PROTOTIPE SIAP GANDA Gambar 1.2 Diagram Alir Pengujian Antena Omnidirectional Pancacula Segitiga [10] 1.10. Rencana Kerja dan Biaya Berikut alokasi waktu dan kegiatan serta rincian rencana biaya pada pembuatan tugas akhir ini: Tabel 1.1 : Alokasi Waktu Pengerjaan Tugas Akhir Bulan Nov Des Jan Feb Minggu ke - 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Desain dan Realisasi Pengukuran dan troubleshooting Pengujian terintegrasi Penyusunan Laporan 22
Tabel 1. 2 : Anggaran Biaya dalam Pengerjaan Tugas Akhir No Jenis Bahan Jumlah Harga Satuan Total 1 Konektor N 1 bh Rp 25.000,00 Rp. 25.000,00 2 PCB ( 22,5 cm x 22,5 cm ) 2 bh Rp 15.000,00 Rp. 30.000,00 3 Pengetchingan 1 bh Rp 5.000,00 Rp. 5.000,00 4 Plat tembaga (10 cm x 10 cm) 100cm 2 Rp 5.000,00 Rp. 5.000,00 5 Akrilik Bening (25 cm x 25 cm) 2 bh Rp. 10.000,00 Rp. 20.000,00 Total Biaya Rp. 85.000,00 23