Umum Analisis Hasil Simulasi

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Umum

Pada Tugas Akhir ini akan dirancang sebuah antena mikrostrip patch segiempat yang berpolarisasi melingkar yang bekerja pada frekuensi 1575 MHz dan kemudian disimulasikan dengan menggunakan bantuan perangkat lunak AWR Microwave 2004. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah antena yang telah dirancang sesuai dengan yang diinginkan. Hasil simulasi ini ditentukan oleh beberapa parameter yang akan dibahas antara lain VSWR, gain, return loss, dan axial ratio.

4.2 Hasil Simulasi

Berdasarkan perancangan antena mikrostrip patch segiempat untuk frekuensi 1,575 GHz, dilakukan simulasi menggunakan simulator AWR Microwave 2004.Dari hasil perhitungan panjang dan lebar patch kemudian diiterasi untuk memperoleh nilai VSWR, return loss, axial ratio dan gain. Antena yang dirancang pada simulasi ada 2 jenis yaitu antena tipe A yang merupakan antena dengan pemotongan patch bagian atas tepi kanan dan bagian bawah tepi kiri dan antena tipe B yang merupakan antena dengan pemotongan patch bagian atas tepi kiri dan bagian bawah tepi kanan.

4.2.1 Hasil simulasi tanpa truncated corner

Berdasarkan hasil simulasi tanpa pemotongan tepi truncated corner, pada Gambar 4.1 nilai VSWR pada frekuensi 1,575 GHz sebesar 1,407 dan pada Gambar 4.2 nilai return loss pada frekuensi 1,575 GHz sebesar -15,43 dB. Berikut ini hasil VSWR dan return loss pada simulasi rancangan awal tanpa truncated corner seperti ditunjukkan pada Gambar 4.1 dan 4.2 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.1 Grafik VSWR antena mikrostrip tanpa truncated corner Gambar 4.2 Grafik return loss antena mikrostrip tanpa truncated corner Berikut ini hasil axial ratio pada simulasi rancangan awal tanpa truncated corner seperti ditunjukkan pada Gambar 4.3 Gambar 4.3 Grafik axial ratio antena mikrostrip tanpa truncated corner Universitas Sumatera Utara Nilai axial ratio dari hasil simulasi Gambar 4.3 pada frekuensi 1,575 sebesar 440,83 dB. Hal ini menunjukkan bahwa pada rancangan tanpa truncated corner memiliki karakteristik polarisasi linear. Adapun antena dengan karateristik polarisasi melingkar memiliki nilai axial ratio 3 dB. Untuk mendapatkan polarisasi melingkar, maka dilakukanlah pemotongan tepi pada patch [3].

4.2.2 Hasil simulasi pemotongan patchTipe A

Berdasarkan rancangan yang telah dilakukan pada subbab 3.7, maka hasil simulasi pemotongan patch tipe A adalah sebagai berikut. 1. VSWR Pada antena ini dilakukan sebanyak 5 pemotongan, yaitu 2, 4, 6, 8, dan 10 mm. Berikut ini adalah hasil simulasi pemotongan dari masing-masing patch yang ditunjukkan pada Gambar 4.4. Gambar 4.4 Grafik VSWR hasil simulasi pemotongan patch tipe A Dari Gambar 4.4 dapat dilihat nilai VSWR pada frekuensi 1,575 GHz masing-masing pemotongan sebesar 1,407 untuk tampilan awal 2,057 untuk pemotongan 2 mm, 1,88 untuk pemotongan 4 mm, 1,59 pemotongan 6 mm, 1,45 pada pemotongan 8 mm dan 1,68 pada pemotongan 10 mm. Nilai VSWR pada pemotongan 8 mm paling optimal karena nilai VSWR yang baik ≤ 2. Universitas Sumatera Utara 2. Return Loss Pada antena ini dilakukan sebanyak 5 pemotongan, yaitu 2, 4, 6, 8 , dan 10 mm. Berikut ini adalah hasil simulasi pemotongan dari masing-masing patch yang ditunjukkan pada Gambar 4.5. Gambar 4.5 Grafik return loss hasil simulasi pemotongan patch tipe A Dari Gambar 4.5 dapat dilihat nilai return loss pada frekuensi 1,575 GHz masing-masing pemotongan sebesar -9,22 dB untuk pemotongan 2 mm, -10,24 dB untuk pemotongan 4 mm, -12,79 dB pemotongan 6 mm, -14,64 dB pada pemotongan 8 mm dan -11,91 dB pada pemotongan 10 mm. Nilai return loss pada pemotongan 8 mm paling optimal karena nilai return loss ≤ -9,5. 3. Axial Ratio Pada antena ini dilakukan sebanyak 5 pemotongan yaitu 2, 4, 6, 8, dan 10 mm. Dari Gambar 4.6 dapat dilihat nilai axial ratio pada frekuensi 1,575 GHz masing-masing pemotongan sebesar 3,04 dB untuk pemotongan 2 mm, 2,1 dB untuk pemotongan 4 mm, 1,27 dB pemotongan 6 mm, 1,44 dB pada pemotongan 8 mm dan 2,71 dB pada pemotongan 10 mm. Berikut ini adalah hasil simulasi pemotongan dari masing-masing patch yang ditunjukkan pada Gambar 4.6. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.6 Grafik axial ratio hasil simulasi pemotongan patch tipe A

4.2.3 Hasil simulasi pemotongan patchTipe B

Berdasarkan rancangan yang telah dilakukan pada subbab 3.7, maka hasil simulasi pemotongan patch tipe B adalah sebagai berikut. 1. VSWR Pada antena ini dilakukan sebanyak 5 pemotongan, yaitu 2, 4, 6, 8 dan 10 mm. Berikut ini adalah hasil simulasi pemotongan dari masing-masing patch yang ditunjukkan pada Gambar 4.7. Gambar 4.7 Grafik VSWR hasil simulasi pemotongan patch tipe B Dari Gambar 4.7 dapat dilihat nilai VSWR pada frekuensi 1,575 GHz masing-masing pemotongan sebesar 1,407 untuk tampilan awal, 2,06 untuk Universitas Sumatera Utara pemotongan 2 mm, 2 untuk pemotongan 4 mm, 1,52 pemotongan 6 mm, 1,45 pada pemotongan 8 mm dan 1,58 pada pemotongan 10 mm. Nilai VSWR pada pemotongan 8 mm paling optimal karena nilai VSWR yang baik ≤ 2. 2. Return Loss Pada antena ini dilakukan sebanyak 5 pemotongan, yaitu 2, 4, 6, 8 dan 10 mm. Berikut ini adalah hasil simulasi pemotongan dari masing-masing patch yang ditunjukkan pada Gambar 4.8. Gambar 4.8 Grafik return loss hasil simulasi pemotongan patch tipe B Dari Gambar 4.8 dapat dilihat nilai return loss pada frekuensi 1,575 GHz masing-masing pemotongan sebesar -9,19 dB untuk pemotongan 2 mm, -9,50dB untuk pemotongan 4 mm, -13,62 dB pemotongan 6 mm, -14,63 dB pada pemotongan 8 mm dan -12,97 dB pada pemotongan 10 mm. Nilai return loss pada pemotongan 8 mm paling optimal karena nilai return loss ≤ -9,5. 3. Axial Ratio Pada antena ini dilakukan sebanyak 5 pemotongan, yaitu 2, 4, 6, 8 dan 10 mm. Dari Gambar 4.9 dapat dilihat nilai axial ratio pada frekuensi 1,575 GHz masing-masing pemotongan sebesar 3,13 dB untuk pemotongan 2 mm, 2,26 dB untuk pemotongan 4 mm, 1,16 dB pemotongan 6 mm, 1,28 dB pada pemotongan 8 mm dan 2,10 dB pada pemotongan 10 mm. Universitas Sumatera Utara Berikut ini adalah hasil simulasi pemotongan dari masing-masing patch yang ditunjukkan pada Gambar 4.9. Gambar 4.9 Grafik axial ratio hasil simulasi pemotongan patch tipe B

4.3 Analisis Hasil Simulasi

Berdasarkan hasil simulasi AWR Microwave dengan 2 tipe pemotongan tepipatch, maka didapatkan hasil data iterasi yang ditunjukkan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil Data Iterasi Simulasi Besar Pemotongan Tepi mm Parameter yang diamati VSWR Axial Ratio dB Return Loss dB Tipe A 2 2,05 3,04 -9,22 4 1,8 2,1 -10 6 1,59 1,26 -12,79 8 1,45 1,44 -14,64 10 1,68 2,71 -11,91 Tipe B 2 2,06 3,13 -9,19 4 2 2,26 -9,50 6 1,52 1,16 -13,62 8 1,45 1,28 -14,63 10 1,58 2,10 -12,97 Berdasarkan Tabel 4.1 didapatkan hasil yang optimal pada pemotongan tepi patch 8 mm tipe A. Dengan nilai VSWR sebesar 1,45, axial ratio sebesar Universitas Sumatera Utara 1,44 dB dan return loss sebesar -14,64 dB.Dari hasil pemotongan tepi patch 8 mm tipe Amaka diperoleh nilai gaindengan simulasi pada Gambar 4.10. Gambar 4.10 Hasil simulasi gain antena mikrostrip patch segiempat Gambar 4.10 menunjukkan nilai gain sebesar 5,775 dB, nilai ini digunakan untuk mengetahui arah radiasi sinyal atau penerimaan sinyal dari arah tertentu. Selain dengan cara simulasi nilai gain juga dapat diperoleh dengan cara perhitungan secara teoritis. Adapun hasil perhitungan gain pada frekuensi 1.575 GHz menggunakan Persamaan2.5 sebagai berikut: λ = � � λ = � � = 3 � 10 8 1,575 � 10 9 = 0,190476 = 190,476 mm λ � = λ √� � = 190,476 √4,4 = 90,80 mm G = 4 � λ � 2 L x W = 4 3,14 0,09080 2 0,047 x 0,057 = 4,0812 dB ≈ 4 dB Oleh karena itu, pemotongan patch inilah yang digunakan pada perancangan antena mikrostrip patch segiempat untuk aplikasi GPS. Setelah Universitas Sumatera Utara mendapatkan parameter yang diinginkan maka pembuatan antena dirancang dengan microsoft visio. Berikut ini tampilan antena patch segiempat pemotongan 8 mm pada microsoft visio Gambar 4.11. Gambar 4.11 Antena patch segiempat yang siap untuk difabrikasi Antena ini dicetak di As-shiroth No 3A Sukabumi Selatan Kebunjeruk, Jakarta Barat 11569. Website:www.ibdyellowpages.commultikaryaindonesia. Maka dibutuhkan waktu seminggu untuk proses fabrikasi antena mikrostrip segiempat.

4.4 Hasil Pengukuran