42
BAB IV ANALISIS DAN HASIL SIMULASI
4.1 Umum
Pada Tugas Akhir ini, akan dirancang antena mikrsotrip patch segitiga dengan menggunaaan Slot atau Celah untuk mereduksi ukuran pacth.
Prosesperancangan ini menggunakan simulator AWR Microwave Office 2004.Adapun parameter yang akan dibahas adalah VSWR, return loss, gain,
danpolaradiasi.
4.2 Analisi Antena Mikrostrip
Patch Segitiga Tanpa Slot
Berdasarkan perancangan antena mikrostip pacth segitga pada frekuensi 2.4GHz tanpa penambahan Slotseperti pada Gambar 3.3, dilakukan simulasi
dengan menggunakan program AWR Microwave 2004. Adapun hasil keluaran simulasi di tunjukkan pada Tabel 4.1dan grafik keluaranya pada Gambar 4.1,
Gambar 4.2, Gambar 4.3 untuk masing – masing nilai VSWR, return loss, gain, danpolaradiasi.
Tabel 4.1 Nilai Simulasi Tanpa Menggunakan Slot
Tanpa Menggunakan Slot Ukuran
patch antena 38mm
37mm 36mm
35mm 34mm
33mm 32mm
VSRW 1,465
1,464 7,625
11,67 16,96
19,64 24,24
Gain 5.795
5.795 5.86
5.87 5.874
5.873 5.87
Return Loss -14.42
-14.57 -2.462
-1.555 -1.05
-0.6833 -0.6548
Universitas Sumatera Utara
43
Gambar 4.1 Nilai Simulasi VSWR Tanpa Slot ukuran patch 38mm
Gambar 4.2
Nilai Simulasi Gain dan Polaradiasi Tanpa Slotukuran patch 38mm
Universitas Sumatera Utara
44
Gambar 4.3 Nilai Simulasi Return loss Tanpa Slot ukuranI patch 38mm
4.3 Analisis Antena Mikrostrip
Patch Segitiga Dengan Slot
Pada antena mikrostrip patch segitiga dengan slot pertama akan dilakukan simulasi pada patch berukuran 38mm – 32mm, dengan posisi slot tepat di titik
tengah patchnya,namun apabila tidak di dapat hasil yang terbaik maka akan dilakukan simulasi dengan mengubah – ubah posisi slotnya.berikut adalah data
hasil simulasi seperti yang diperlihatkan pada Tabel 4.2. Tabel 4.3 dan Tabel 4.4.
Tabel 4.2
Nilai hasil simulasi dengan bentuk slot horizontal Slot Horizontal
Ukuran patch antena
38mm 37mm
36mm 35mm
34mm
33mm
32mm VSRW
15.09 11.56
7.735 3.501
2.695 2.645
4.689 Gain
5.607 5.615
5.616 5.615
5.614 5.607
5.603 Return Loss
-1.154 -1.51
-2.27 -5.153
-6.827
-6.95
-3.787
Universitas Sumatera Utara
45
Tabel 4.3 Nilai hasil simulasi dengan bentuk slot vertikal
Slot Vertikal Ukuran
patch antena 38mm
37mm 36mm
35mm 34mm
33mm 32mm
VSRW 1.498
3.516 6.372
12.29 15.79
21.47 24.73
Gain 5.617
5.613 5.609
5.603 5.598
5.59 5.584
Return Loss -14.21
-5.129 -2.612
-1.419 -1.103
-0.8099 -0.7031
Tabel 4.4
Nilai hasil simulasi dengan bentuk slot Plus Slot Plus
Ukuran patch antena
38mm 37mm
36mm 35mm
34mm
33mm
32mm VSRW
19.5 15.26
8.54 5.729
7.646 2.109
3.4 Gain
5.826 5.419
5.561 5.729
5.703 5.826
5.853 Return Loss -0.819
-1.143 -2.055 -3.01
-2.301
-8.953
-5.31
4.3.1 Analisis Antena Dengan Slot Horizontal
Setelah didapat hasil simulasi patch segitiga menggunakan slot dengan ukuran patch 38mm – 32mm pada posisi slot tepat di titik tengah patchnya,
namun dari ketiga bentuk slot tidak di dapat hasil nilai simulasi seperti yang di inginkan,maka dilakukan simulasi dengan mengubah ukuran patch rentang 33 mm
– 34 mm dikarenakan pada ukuran patch tersebut memiliki nlilai yang lebih baik di bandingkan dengan ukuran patch yang lainnya.dapat dilihat pada tabel 4.2, dan
mengubah – ubah posisi slotnya seperti pada Gambar 3.20. Ukuran patch yang terbaik yaitu 33.7mm. Hasil simulasi dapat dilihat pada Tabel 4.5.
Universitas Sumatera Utara
46
Tabel 4.5 Nilai simulasi ukuran patch 33.7mm dengan perubahan posisi
slotHorizontal
Ket : Y + : pergeseran slot ke atas + 1mm dst. Y- : pergeseran slot ke bawah -1mm dst
X+ :pergeseranslot ke kanan +1mm dst X- : pergeseran slot ke kiri -1mm dst
Dari hasil simulasi di dapat nilai yang terbaik yaitu pada bentuk slot horizontal dengan ukuran patch 33.7mm.maka di dapat nilainya VSWR 2.266,
Return Loss -8.33 dan Gain 5.612. Hasil perhitungan reduksi dalam persen adalah :
����ℎ ℎ��������� = 38
− 33.7 38
� 100 = 11,31
Adapun grafik keluaran nilai patch ukuran 33.7mm pada bentuk slot horizontal dapat dilihat pada Gambar 4.4, Gambar 4.5 dan Gambar 4.6.
pergeseran slot X + X -
Y+ Y -
X + X -
Y+ Y-
X+ X-
Y+ Y-
1mm 2.915 2.297 2.599 2.266 -6.3 -7.902 -7.111 -8.233 5.612 5.612 5.611 5.612
2mm 2.402 35.88 2.969 2.514 -7.7 -0.4844 -6.164 -7.326 5.612 4.285 5.611 5.612
3mm 3.101 3.035
-5.896 -5.971 5.611 5.611
4mm 41.86 3.836
-0.415 -4.662 4.585 5.61
vswr Return loss
Gain Ukuran patch 33.7 mm slot Horizontal
Universitas Sumatera Utara
47
Gambar 4.4 Nilai VSWR ukuran patch 33.7 mm pada posisi slot yang di ubah
Gambar 4.5 Nilai Return Loss ukuran patch 33.7 mm pada posisi slot yang di
ubah
Universitas Sumatera Utara
48
Gambar 4.6
Nilai Gain ukuran patch 33.7 mm pada posisi slot yang di ubah
4.3.2 Analisis Antena Dengan Slot Vertikal
Berdasarkan rancangan seperti pada Gambar 3.21 maka berikutnya dilakukan simulasi, sama seperti slot horizontal,namun bedanya pada bentuk slot
vertikal di dapat nilai terbaiknya pada patch dengan ukuran 38mm. Untuk mengetahui tingkat pereduksinya maka dilakukan simulasi dengan ukuran patch
rentang 37mm – 38mm. Ukuran patch yang terbaik yaitu 37.5mm, hasil simulasi dapat dilihat pada Tabel 4.5.
Universitas Sumatera Utara
49
Tabel 4.6. Nilai simulasi ukuran patch 37.5mm dengan perubahan posisi slot
Vertikal
Ket : Y + : pergeseran slot ke atas + 1mm dst. Y- : pergeseran slot ke bawah -1mm dst
X+ :pergeseranslot ke kanan +1mm dst X- : pergeseran slot ke kiri -1mm dst
Dari hasil simulasi di dapat nilai yang terbaik pada bentuk slot vertikal dengan ukuran patch 37.5mm, maka didapat nilainya. VSWR 1.773, Return Loss
-11.38 dan Gain 5.617. Hasil perhitungan reduksi dalam persen adalah :
����ℎ �������� = 38
− 37.5 38
� 100 1,31
Adapun grafik keluaran nilai patch ukuran 37.5mm pada bentuk slot vertikal dapat dilihat pada Gambar 4.7, Gambar 4.8 dan Gambar 4.9.
Pergeseran slot X+
X- Y+
Y- X+
X- Y+
Y- X+
X- Y+
Y- 1mm
2.038 2.076 2.122
2.132 -9.499 -9.274 -9.051
-8.997 5.615
5.615 5.616 5.616
2mm 2
2.045 2.087 2.135
-9.724 -9.464 -9.215 -8.969
5.615 5.616
5.615 5.615 3mm
1.948 1.983 2.229 2.0744 -10.04 -9.821 -8.522
-9.296 5.615
5.616 5.615 5.615
4mm 1.892
1.888 2.27
2.062 -10.42 -10.44 -8.34
-9.37 5.615
5.616 5.615 5.615
5mm 1.887
1.773 2.295 2.063
-10.46 -11.38 -8.232 -9.464
5.614 5.617
5.615 5.615 vswr
Return loss Gain
Ukuran patch 33.7 mm slot Vertikal
Universitas Sumatera Utara
50
Gambar 4.7 . Nilai VSWR ukuran patch 37.5 mm pada posisi slot yang di ubah
Gambar 4.8. Nilai Return Loss ukuran patch 37.5 mm pada posisi slot yang di
ubah
Universitas Sumatera Utara
51
Gambar 4.9
. Nilai Gain ukuran patch 37.5 mm pada posisi slot yang di ubah
4.3.3 Analisis Antena Dengan Slot Plus
Pada bentuk slot plus nilai terbaiknya berada pada ukuran patch 33mm,dapat dilihat pada Tabel 4.4. maka dilakukan perancangan untuk
mendapatkan nilai terbaiknya dengan cara mengubah ukuran patchnya dan mengubah – ubah posisi slotnya.Didapat ukuran patchnya yaitu 33.7mm.seperti
terlihat pada Gambar 3.22. data hasil simulasi seperti terlihat pada Tabel 4.7.
Tabel 4.7. Nilai simulasi ukuran patch 33.7mm dengan perubahan posisi slotPlus
Pergeseran slot X+
X- Y+
Y- X+
X- Y+
Y- X+
X- Y+
Y- 1mm
2.066 1.965 2.195
2.672 -7.798 -9.771 -8.554
-6.857 5.826
5.803 5.816
5.827 2mm
2.378 23.81 2.254
3.243 -9.182 -0.731 -8.339
-5.554 5.821
5.632 5.809
5.833 3mm
1.797 30.48 2.402
4.123 10.94
-0.57 -7.794
-4.307 5.811
5.541 5.805
5.838 4mm
4.171 5.245
-0.4166 -3.365 5.61
5.844 vswr
Return loss Gain
Ukuran patch 33.7 mm slot PLUS
Universitas Sumatera Utara
52
Ket : Y + : pergeseran slot ke atas + 1mm dst. Y- : pergeseran slot ke bawah -1mm dst
X+ :pergeseranslot ke kanan +1mm dst X- : pergeseran slot ke kiri -1mm dst
Dari hasil simulasi di dapat nilai yang terbaik yaitu pada bentuk slot vertikal dengan ukuran patch 37.5mm, maka didapat nilainya. VSWR 1.797,
Return Loss -10.94 dan Gain 5.811 Hasil perhitungan reduksi dalam persen adalah :
����ℎ ���� = 38
− 33.7 38
� 100 = 11,31
Adapun grafik keluaran nilai patch ukuran 33.7mm pada bentuk slot plus dapat dilihat pada Gambar 4.10, Gambar 4.11 dan Gambar 4.12.
Gambar 4.10 . Nilai VSWR ukuran patch 33.7 mm pada posisi slot yang di ubah
Universitas Sumatera Utara
53
Gambar 4.11 . Nilai Return Loss ukuran patch 33.7 mm pada posisi slot yang di
ubah
Gambar 4.12 . Nilai Gain ukuran patch 33.7 mm pada posisi slot yang di ubah
Dari data yang diperoleh nilai VSWR yang lebih baik adalah ketika patch berukuran 33.7 mm dengan bentuk slot plus, dimana slot berada pada posisi X+
3mm. Berikut adalah gambar letak slot pada bentuk patch segitiga seperti yang di tunjukkan pada Gambar 4.13.
Universitas Sumatera Utara
54
Gambar 4.13 Antena mikrostrip patch segitiga dengan bentuk slot plus X+3
4.4 Analisis Perbandingan Antena patch Segitiga tanpa dan dengan
Slot
Setelah melakukan simulasi terhadap antena mikrostrip patch segitiga tanpa slot dan dengan slot, maka diproleh nilai VSWR, return loss, gain dan
polaradiasi. Besar nilai VSWR = 1 adalah nilai ideal yang menyatakan bahwa tidak
terjadi gelombang pantul dan dapat dikatakan terjadi transfer daya maksimum. Sedangkan, nilai VSWR =
∞ menyatakan bahwa tidak ada gelombang yang diteruskan untuk dipantulkan. Nilai perbandingan VSWR antara antena mikrostrip
patch segitiga dengan slot dan tanpa slot adalah seperti yang ditunjukkan seperti pada Gambar 4.14.
Universitas Sumatera Utara
55
Gambar 4.14 Perbandingan nilai VSWR Antena Mikrostrip Tanpa dan Dengan
Slot Dari Gambar 4.14 tersebut dapat dilihat nilai VSWR antena dengan slot
horizontal, vertikal dan plus mengalami kenaikan yaitu slot horizontal 2.266, slot vertikal 1.773 dan slot plus 1.797 dibandingkan nilai VSWR tanpa slot yaitu
1,465. Namun pada antena dengan slot mengalami penurunan ukuran patchnya yaitu: slot horizontal 33.7mm, slot vertikal 37.5mm dan slot plus 33.7mm
dibandingkan dengan antena tanpa slot yang memiliki ukuran 38mm. Hal ini menunjukan bahwa slot dapat mereduksi ukuran patch antena mikrostrip.
Parameter yang disimulasikan berikutnya adalah nilai return loss tanpa slot dan dengan slot yang diperlihatkan pada Gambar 4.15.
Universitas Sumatera Utara
56
Gambar 4.15 Perbandingan Nilai Return Loss Antena Tanpa dan Dengan slot
Parameter yang di simulasikan berikutnya adalah Gain dan Polaradiasi. Adapun perbandingan hasil simulasi antena tanpa dan menggunakan slot
ditunjukkan pada Gambar 4.16
Gambar 4.16 Perbandingan Nilai Gain dan Polaradiasi Antena Tanpa dan
Dengan Slot Pengukuran gain dari simulasi antena tanpa slot dan dengan slot yang
diperlihatkan pada Gambar 4.16 tersebut menunjukkan bahwa nilai gain antena tanpa slot memiliki penguatan yang lebih lemah yaitu sebesar 5,797 dB
dibandingakan dengan antena dengan slot yang memiliki penguatan sebesar
Universitas Sumatera Utara
57
5,811dB. Hasil simulasi parameter – parameter perbandingan antena tanpa dan dengan slot, dapat dilihat pada Tabel 4.8.
Tabel 4.8 Perbandingan Nilai Parameter Antena Tanpa dan Denga Slot
Parameter Antena Antena
Tanpa Slot Antena Slot
horizontal Antena Slot
vertikal Antena
Slot plus Panjang sisi
38mm 33.7mm
37.5mm 37.7mm
reduksi patch 11,31
1,31 11.31
VSWR padaf=2,44GHz
1,465 2.266
1.773 1.797
Parameter Antena Antena
Tanpa Slot Antena Slot
horizontal Antena Slot
vertikal Antena
Slot plus Return
Lossf=2,44GHz -14.48
-8.232 -11.38
-10.94 Gain f=2,44GHz
5.759 5.612
5.617 5.811
Pola radiasi Unidirectionl
Dari tabel di atas dapat kita lihat bahwa pada antena slot plus memiliki hasil yang lebih baik daripada antena slot horizontal dan antena slot
vertikal,dimana antena slot plus mengalami reduksi hingga 11.31 dan nilai VSWR dari antena slot plus adalah 1.797.
Universitas Sumatera Utara
58
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 kesimpulan
Kategori