35
BAB IV PERANCANGAN ANTENA HELIX SECARA SIMULASI UNTUK
APLIKASI BLUETOOTH
4.1 Umum
Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah antena helix yang dapat digunakan pada sistem Bluetooth. Perancangan antena ini dilakukan dengan
menggunakan simulator antena Ansoft HFSS v10.0. Untuk mendapatkan rancangan antena yang optimal dilakukan beberapa
karakterisasi berupa diameter Helix dan jarak antar lilitan. Dengan simulator Ansoft HFSS v10.0, dapat diperoleh parameter–parameter antena yang dihasilkan
berupa nilai VSWR, gain antena dan pola radiasinya.
4.2 Perancangan Dimensi Antena
Antena yang akan dirancang pada Tugas Akhir ini adalah antena Helix dengan frekuensi kerja 2,4 GHz. Untuk perancangan awal antena digunakan
perhitungan sehingga antena tersebut dapat bekerja pada frekuensi 2.4 GHz. Untuk menhitung panjang gelombang dapat dicari dengan menggunakan
persamaan 2.2 pada bab 2.
Diameter D dapat dihitung dengan persamaan 2.15 pada bab 2.
36 Sementara untuk menghitung circumference C dapat dihitung dengan persamaan
2.16 pada bab 2.
Untuk jarak antar lilitan memiliki keterkaitan seperti segitiga siku-siku yang telah dijelaskan pada Gambar 2.3. Jadi dalam menentukan jarak antar lilitan, maka
perlu untuk mengetahui pitch angle Helix. Maka untuk mencari besar sudutnya dapat menggunakan persamaan 2.17 pada bab 2.
Panjang antena Helix dicari dengan menggunakan pesamaan 2.19 pada bab 2.
Impedansi antena dicari dengan menggunakan persamaan 2.20 pada bab 2.
Melihat impedansi diatas, maka diperlukan jaringan penyesuai impedansi antena agar sesuai dengan impedansi transmisi 50 ohm dengan cara memodifikasi ¼
putaran terakir.
37
4.3 Perancangan Model Antena Helix
Dalam Tugas Akhir ini, perancangan antena Helix dilakukan dengan menggunakan bantuan software Ansoft designer HFSS versi 10.0. Ada beberapa
tahapan dalam perancangan, yaitu dimulai dengan perancangan inner, perancangan outer, perancangan groundplane, perancangan lilitan Helix dan
perancangan strip. Adapun langkah-langkah untuk membuat model antena ini adalah :
a. Perancangan inner
Adapun langkah-langkah untuk merancang inner antena adalah : 1
Pilih menu Draw lalu pilih cylinder.
2 Tentukan radius, yaitu 1 mm.
3 Tenukan height, yaitu -23 mm.
4 Masukkan nilai center potition, yaitu 20, 0, 3 satuan mm.
5 Klik attribute tab dan kemudian namanya diisi dengan inner..
6 Atur material menjadi perfect conductor.
b. Perancangan outer
1 Pilih menu Draw lalu pilih cylinder.
2 Tentukan radius, yaitu 2.25 mm.
3 Tenukan height, yaitu -20 mm.
4 Masukkan nilai center potition, yaitu 20, 0, 3 satuan mm.
5 Klik attribute tab dan kemudian namanya diisi dengan outer.
38 6
Membuat subtract dengan cara pilih menu Draw lalu pilih cylinder. Tentukan radius, yaitu 1 mm. Tenukan height, yaitu -23 mm.
Masukkan nilai center potition, yaitu 20, 0, 3 satuan mm.
7 Kemudian blok kedua gambar, klik kanan, pilih edit, pilih boolean,
lalu klik subtract.
8 Atur material menjadi vacuum.
c. Perancangan Groundplane
1 Pilih item Draw lalu pilih circle.
2 Masukkan nilai center potition, yaitu 0, 0, 0 satuan mm.
3 Tentukan radius, yaitu 80 mm.
4 Membuat subtract dengan cara pilih menu Draw lalu pilih cylinder.
Tentukan radius, yaitu 2.25 mm. Tenukan height, yaitu -4 mm. Masukkan nilai center potition, yaitu 20, 0, 3 satuan mm.
5 Kemudian blok kedua gambar, klik kanan, pilih edit, pilih boolean,
lalu klik subtract.
6 Klik attribute tab dan kemudian isi namanya dengan ground.
d. Perancangan lilitan helix
1 Pilih item Draw lalu pilih line.
2 Masukkan nilai point 1 = 0 ,-21 ,3, dan point 2 = 0 ,-19 ,3 satuan
mm.
3 Pilih item Draw lalu pilih Helix.
39 4
Tentukan direction = 0, 0, 10 satuan mm, picth 38 mm, dan number of turn 8.
5 Klik attribute tab dan kemudian isi namanya dengan helix.
e. Perancangan strip.
1 Pilih item Draw lalu pilih circle.
2 Tentukan center potition = 0, 0, 3 satuan mm.
3 Tentukan radius 22.25 mm.
4 Membuat subtract dengan cara pilih menu Draw lalu pilih circle.
Tentukan center potition = 0, 0, 3 satuan mm. Tentukan radius, yaitu 17.75 mm. Pilih Draw lalu pilih rectangle. Tentukan potition =
0, -60, 3 satuan mm. Tentukan xsize -50 mm dan ysize 110 mm. Pilih Draw lalu pilih rectangle. Tentukan potition = 0, 0, 3
satuan mm. Tentukan xsize 50 mm dan ysize 60 mm.
5 Kemudian blok ke-4 gambar, klik kanan, pilih edit, pilih boolean,
lalu klik subtract.
6 Klik attribute tab dan kemudian isi namanya dengan strip.
Setelah semua langkah tersebut dilakukan maka akan dihasilkan model antena Helix seperti yang tampak pada Gambar 4.1.
40
Gambar 4.1 a Diameter Helix, b Panjang Helix, c Model Antena Helix
a
b
c
41
4.4 Simulasi Model Antena
Kategori