29
BAB III PERANCANGAN ANTENA
3.1 Umum
Kebutuhan akan antena saat ini semakin berkembang sehingga menyebabkan teknologi perancangan antena juga harus semakin meningkat.
Antena yang dibutuhkan juga semakin lama semakin kompak dan harus memiliki performa yang tinggi. Antena mikrostrip merupakan salah satu jenis antena yang
dapat memenuhi kebutuhan ini. Pada Tugas Akhir ini, akan dirancang antena mikrostrip untuk mendapatkan karakteristik antena yang ditentukan. Jenis antena
yang dirancang adalah antena mikrostrip array patch segitiga dual-band yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz dan 3,3 GHz dengan penggunaan stub, yang
digunakan pada aplikasi WLAN dan WiMAX. Yang dilakukan pada tahap ini adalah penentuan frekuensi resonansi yang diinginkan, penentuan spesifikasi
substrat yang akan digunakan, penentuan dimensi patch antena, penentuan dimensi saluran pencatunya, penentuan posisi stub jarak stub ke impedansi
beban, dan panjang stub. 3.2 Diagram Alir Perancangan Antena
Diagram alir perancangan antena mikrostrip dual band dengan
penambahan stub dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Universitas Sumatera Utara
30
Masukkan data perancangan
elemen tunggal untuk tiap band
Menghitung jarak antar elemen
Merancang T- Junction
Simulasi dengan AWR
Nilai VSWR 2 pada frek. Kerja ?
Rancangan antena
dual-band Iterasi Panjang Stub
Ya Tidak
Menghitung panjang Stub
Mulai
Selesai
Gambar 3.1 Diagram alir perancangan antena mikrostrip dual-band
3.3 Perangkat yang Digunakan
Perancangan antena ini menggunakan perangkat lunak untuk melakukan simulasi untuk mengetahui karakteristik atau kinerja antena yang dirancang.
Perangkat lunak yang digunakan dalam perancangan antena antara lain :
1. AWR Microwave Office 2004 2537R v.6.51
Universitas Sumatera Utara
31 2. Microsoft Word 2010
3. Microsoft Visio 2003 4. Microsoft Excel 2010
5. TXLine 2003
3.4 Perancangan Ukuran Patch
Pada perancangan antena mikrostrip array patch segitiga ini dilakukan terlebih dahulu dengan merancang elemen antena tunggal. Tahapan pertama
dalam perancangan ini adalah menentukan frekuensi kerja dan spesifikasi yang telah ditentukan. Pada Tugas Akhir ini, antena yang dirancang adalah antena
mikrostrip patch segitiga untuk band frekuensi 2,4 GHz dan 3,3 GHz. Sebelum simulasi dilakukan, terlebih dahulu menentukan parameter antena, yaitu dimensi
patch antena, lebar saluran pencatu, dan panjang stub. Kemudian hasil
perancangan tersebut disimulasikan sehingga diperoleh beberapa karakteristik antena yang diinginkan, selanjutnya menentukan jenis substrat yang digunakan.
Dalam pemilihan jenis substrat, harus memertimbangkan kesesuaian antara karakteristik substrat dengan spesifikasi antena yang dirancang, supaya
mendapatkan hasil yang optimal. Pada perancangan elemen tunggal ini, dilakukan modifikasi beberapa
parameter antena yang telah ditentukan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan, diantaranya adalah dengan mengatur lebar patch, yang dapat mengatur frekuensi
resonansi, dan pengaturan panjang pencatu dan stub untuk mendapatkan VSWR yang diinginkan. Setelah perancangan dan simulasi elemen tunggal dilakukan,
selanjutnya dilakukan perancangan antena mikrostrip dengan melakukan penggabungan dua elemen. Untuk perancangan awal dimensi antena digunakan
Universitas Sumatera Utara
32 perhitungan antena mikrostrip patch segitiga, dengan menggunakan persamaan
2.10. Untuk frekuensi 2,4 GHz 2.400-2.483 MHz dengan frekuensi tengah 2,44 GHz, panjang patch adalah :
α =
√
α =
√
α = 33 mm Untuk frekuensi 3,3 GHz 3.300-3.400 MHz dengan frekuensi tengah 3,35 GHz,
panjang patch adalah : ɑ =
√
ɑ =
√
ɑ = 24 mm Dari hasil perhitungan diatas, diperoleh ukuran sisi patch segitiga untuk
band 2,44 GHz sebesar 33 mm, dan untuk band 3,35 GHz ukuran sisi patch
segitiga diperoleh sebesar 24 mm.
3.5 Jenis Substrat yang Digunakan
Kategori