BAB IV PERANCANGAN ANTENA HELIX UNTUK APLIKASI
WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCES
4.1 Umum
Pada Tugas Akhir ini akan dirancang sebuah antena Helix padamode axialyang mampu bekerja dan memenuhi spesifikasi sinyal yang digunakan pada
sistemWCDMAsebagai penguat pada sisi terminal seperti pada laptop, PC Personal Computer, atau PDA Personal Digital Assistant yang dilakukan
dengan menggunakan perumusan ilmiah yang ada lalu membandingkan hasilnya
dengan menggunakan simulator antenna Ansoft HFSS v10.0.
Tahapan perancangan dimulai dari pemilihan bahan yang digunakan untuk perancangan antena Helix dan selanjutnya menghitung diameter Helix, panjang
lilitan, jarak antar lilitan dan diameterground plane dan selanjutnya menyusun bagian-bagian tersebut dengan jarak-jarak tertentu supaya menghasilkan gain dan
pengarahan yang sesuai. Hasil dari perhitungan tersebut kemudian disimulasikandengan simulator Ansoft HFSS v10.0. Dengan simulator Ansoft
HFSS v.10.0, dapat diperoleh parameter-parameter antena yang dihasilkan berupa nilai VSWR,gain antena dan pola radiasinya.
4.2 Perancangan Antena
Perancangan antena Helix melalui beberapa proses tahapan. Dimulai dengan penentuan parameter-parameter yang digunakan, perancangan model
hingga menampilkan hasil analisis simulator. Diagram alir pada Gambar 4.1
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
akanmenjelaskan langkah-langkah perancangan antena Helix yang dilakukan menggunakan Ansoft HFSS.
Tidak
Ya
Gambar 4.1 Diagram Alir Perancangan Antena Helix
parameter-parameter perancangan
mulai
Merancang model
Pengaturan saluran pencatu Perancangan boundaries
Analisis model
Tampilkan hasil
Apakah sesuai dengan yang di
inginkan?
Buat kesimpulan
selesai Pengaturan arah pancaran
radiation
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
4.2.1
Perhitungan Parameter Antena
Agar dapat digunakan sebagai antena penguatan sinyal WCDMA, antena Helix harus diatur sedemikian rupa agar dapat bekerja pada frekuensi 1.9 GHz.
Untuk perancangan awal digunakan perhitungan panjang gelombang dengan menggunakan persamaan 2.1 didapatkan panjang gelombang dari antena yang
akan dibuat adalah:
Setelah didapatkan nilai panjang gelombang didapatkan maka selanjutnya adalah menghitung diameter D antena Helix yang digunakan.Sebelum
menghitung diameter antena Helix, terlebih dahulu menentukan nilai . Dalam
perancangan ini ditentukan nilai nilai optimum atau dapat ditulis menjadi
. Maka nilai diameter dapat dihitung dengan persamaan 2.17 sebagai berikut :
Berdasarkan Gambar 2.13 maka jarak antara lilitan berkaitan dengan nilai pitch angel
α. Oleh sebab itu terlebih dahulu ditentukan nilai pitch angelyaitu
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
karena nilai pitch angelyang optimal adalah berkisar antara 12° ≤ α ≤
14°. Sehingga jarak antara lilitan Helix adalah :
Untuk memenuhipersyaratan yang sudah ditetapkan, yaitu jumlah lilitan helix harus lebih dari tiga lilitan
n3 [11]. Maka dalam perancangan helix ini
dimulai dengan empat lilitan. Dengan menggunakan persamaan 2.20 maka panjang dari antena Helix axial length menjadi :
Sedangkan untuk nilai diameter ground plane antena Helix adalah 0,75 dari panjang gelombang, maka dapat dihitung sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Impedansi antena Helix adalah : 2.18
Melihat impedansi antena ini, maka diperlukan jaringan penyesuai impedansi agar impedansi antena sesuai dengan impedansi saluran transmisi 50
Ω. Untuk gain antena dengan 4 lilitan dapat dihitung sebagai berikut :
2.17
4.3 Perancangan Model Antena Helix
Kategori