Dimensi Antena Antena Mikrostrip

12 U = intensitas radiasi pada sumber isotropik P rad = daya total radiasi Keterarahan biasanya dinyatakan dalam dB, yaitu 10 Log D dB. Dimana D o merupakan maximum directivity dari sebuah antena. Directivity sebuah antena isotropis adalah 1, karena daya yang diradiasikan ke segala arah sama. Untuk antena yang lain, directivity akan selalu lebih dari satu, dan ini adalah figure of merit relatif yang memberikan sebuah indikasi karakteristik pengarahan antena dibandingkan dengan karakteristik pengarahan antena isotropis.

2.2.1.7 Impedansi Masukan

Impedansi masukan adalah perbandingan antara tegangan dan arus. Impedansi masukan disebut juga sebagai impedansi dari antena tersebut pada terminalnya. Impedansi masukan Z in terdiri dari bagian real R in dan imajiner X in dan dapat ditulis sesuai Persamaan 2.11. � �� = � �� + � � �� ٠2.11 Daya real R in merupakan daya terdisipasi yang menggambarkan hilangnya daya akibat dari panas atau radiasi. Sedangkan komponen imajiner X in reaktansi input mewakili reaktansi antena serta daya yang tersimpan dekat antena [2]

2.2.2 Dimensi Antena

Dimensi antena mempresentasikan bentuk serta ukuran dari antena mikrostrip. Untuk dapat menentukan dimensi antena patch segiempat, terlebih dahulu harus diketahui parameter bahan yang akan digunakan seperti ketebalan dielektrik h, konstanta dielektrik ε r , frekuensi kerja yang diharapkan f Hz . Pengaturan panjang Universitas Sumatera Utara 12 dan lebar antena mikrostrip harus sesuai agar bandwidth yang dihasilkan lebar, karena apabila terlalu pendek maka bandwidth yang dihasilkan sempit sedangkan apabila terlalu panjang maka akan dihasilkan bandwidth yang lebar tetapi efisiensi radiasi nya menjadi kecil. Antena mikrostrip sendiri memiliki kekurangan seperti gain yang rendah serta bandwidth yang rendah sekitar 1-5 [7]. Pendekatan yang digunakan untuk mancari panjang dan lebar antena mikrostrip patch segiempat dapat menggunakan Persamaan 2.12 [1]. � = � 2 � � � 2 � � +1 2.12 dimana : W = lebar patch m ε r = konstanta dielektrik c = kecepatan cahaya diruang bebas 3×10 8 ms 2 f r = frekuensi kerja antena Hz Untuk menentukan panjang patch L diperlukan parameter ΔL yang merupakan pertambahan panjang dari L akibat adanya fringing effect yaitu efek pada elemen peradiasi antena mikrostrip terlihat lebih besar dari dimensi fisiknya. Pertambahan panjang dari L ΔL tersebut dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.13[1]. ∆� = 0.412ℎ �� � ��� + 0.3 � � ℎ +0.264 �� � ��� −0.258� � ℎ +0.8 2.13 dimana h merupakan tebal substrat dan ε r eff merupakan konstanta dielektrik relatif yang ditentukan dengan Persamaan 2.14[1] Universitas Sumatera Utara 12 � � ��� = � � + 1 2 + � � −1 2 [1 + 12 ℎ � ] −1 2 � 2.14 panjang patch L dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.15[1] � = � ��� − 2∆� 2.15 dimana L eff merupakan lebar patch efektif yang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.16[1] � ��� = � 2 � � �� � ��� 2.16 Untuk perhitungan ukuran saluran pencatu inset dilakukan dengan menghitung lebar dan panjangnya. Lebar saluran pencatu inset W dihitung dengan Persamaan 2.17: � ℎ = 8 � � � 2 � −2 2.17 Persamaan 2.15 berlaku untuk nilai � ℎ 2, sedangkan untuk � ℎ 2 nilai W ditunjukkan oleh Persamaan 2.18[8] : � ℎ = 2 � �� − 1 − ln2� − 1 + � � −1 2 � � ���� − 1 + 0.39 − 0.61 � � �� 2.18 dengan A dan B bernilai seperti Persamaan 2.19 dan 2.20: � = � 60 � � � +1 2 + � � −1 2 � � �0.23 + 0.11 � � � 2.19 � = 377 � 2 � √� � 2.20 Untuk menghitung panjang saluran pencatu pada posisi inset digunakan Persamaan 2.21, dimana persamaan ini valid untuk nilai 2 ≤ ε r ≤ 10 [6] : Universitas Sumatera Utara 12 � = 10 −4 0.001699 � � 7 + 0.13761 � � 6 − 6.1783� � 5 + 93.187 � � 4 − 682.69� � 3 + 2561.9 � � 2 − 4043� � + 6697 � ℎ 2.21 Penentuan besar ground plane pada desain antena mikrostrip patch segiempat perlu dilakukan sesuai ketentuan karena akan berpengaruh pada tinggi rendahnya gain yang dihasilkan. Idealnya, luas dan tebal dari ground plane tidak terbatas atau dikenal dengan istilah infinite ground plane namun dalam prakteknya tidak mungkin terealisasi hanya bisa disiasati sesuai kebutuhan. Setelah penentuan dimensi patch dan ground plane, penentuan dimensi feeder sebagai saluran mikrostrip yang menghubungkan catuan berupa konektor SMA 50 Ω dengan patch antena mikrostrip. Secara simulasi akan diperoleh ukuran panjang dan lebar feeder dengan cara mengubah ukuran secara iterasi sampai mendapatkan hasil yang sesuai dengan spesifikasi antena yang diinginkan.

2.2.3 Metode Pencatuan