5
BAB II ANTENA MIKROSTRIP
2.1 Pengertian Antena
Antena merupakan elemen penting yang terdapat dalam sistem telekomunikasi tanpa kabel wireless. Pemilihan antena yang tepat, perancangan
yang baik dan pemasangan yang benar menjamin kinerja performansi sistem tersebut.
Antena adalah sebuah komponen yang dirancang untuk dapat memancarkan dan atau menerima gelombang elektromagnetik. Antena sebagai
alat pemancar transmitting antenna adalah sebuah transduser pengubah elektromagnetis, yang digunakan untuk mengubah gelombang tertuntun di dalam
saluran transmisi menjadi gelombang yang merambat di ruang bebas, dan sebagai alat penerima receiving antenna mengubah gelombang ruang bebas menjadi
gelombang tertuntun, seperti diilustrasikan pada Gambar 2.1 [1].
Gambar 2.1 Peran Antena Dalam Sistem Komunikasi Wireless gelombang
ruang bebas gelombang
ruang bebas
gelombang tertuntun
gelombang tertuntun
Universitas Sumatera Utara
6
2.2 Antena Mikrostrip
Salah satu jenis antena yang banyak digunakan saat ini adalah antena mikrostrip. Hal ini dikarenakan bentuk dan ukuran yang kecil serta massa yang
ringan sehingga cocok dengan perangkat telekomunikasi khususnya pada perangkat mobile yang mempertimbangkan massa dan ukuran.
2.2.1 Pengertian Antena Mikrostrip
Berdasarkan asal katanya, mikrostrip terdiri dari dua kata, yaitu micro sangat tipiskecil dan strip bilahpotongan. Antena mikrostrip dapat
didefenisikan sebagai antena yang berbentuk potongan atau bilah dengan ukuran yang sangat kecil [2].
` Seperti terlihat pada Gambar 2.2 [3], secara umum antena mikrostrip
terdiri dari tiga bagian dasar, yaitu : a.
Patch Patch merupakan lapisan konduktor yang berfungsi untuk meradiasikan
gelombang elektromagnetik. b.
Substrate Sebagai bahan dielektrik yang membatasi elemen peradiasi patch dengan
elemen pentanahan ground plane. c.
Ground Plane Ground plane berfungsi sebagai pembumian bagi sistem antena mikrostrip.
Universitas Sumatera Utara
7 Gambar 2.2 Antena Mikrostrip
2.2.2 Jenis-jenis Antena Mikrostrip
Antena mikrostrip dikenal dalam beberapa bentuk sesuai dengan bentuk patch-nya. Seperti terlihat pada Gambar 2.3 [3], bentuk-bentuk patch antena
mikrostrip antara lain: a.
Antena mikrostrip patch persegi square b.
Antena mikrostrip patch persegi panjang rectangular c.
Antena mikrostrip patch dipole d.
Antena mikrostrip patch lingkaran circular e.
Antena mikrostrip patch elips eliptical f.
Antena mikrostrip patch segitiga triangular g.
Antena mikrostrip patch circular ring
Gambar 2.3 Bentuk-bentuk Patch Antena Mikrostrip [3]
Universitas Sumatera Utara
8
2.2.3 Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostrip
Antena mikrostrip mengalami kenaikan popularitas dikarenakan memiliki beberapa keuntungan, diantaranya [4]:
a. Dimensi antena yang kecil.
b. Massa yang ringan
c. Mudah dan murah dalam pembuatannya.
d. Dapat bekerja dalam multi-frequency.
e. Dapat langsung diintegrasikan pada Microwave Integrated Circuit MIC .
Namun demikian, antena mikrostrip juga memiliki kekurangan seperti [4]: a.
Gain yang rendah. b.
Bandwidth yang sempit. c.
Kemampuan dalam menangani daya power yang rendah. d.
Terdapat efek radiasi tambahan dari pencatu yang dapat mengganggu.
2.2.4 Teknik Pencatuan
Pada dasarnya saluran pencatu untuk antena mikrostrip dapat dibagi dua, yaitu pencatuan secara langsung direct coupling dan pencatuan secara tidak
langsung electromagnetic coupling. Teknik pencatuan langsung sering digunakan karena sangat sederhana dalam pencatuan. Tetapi disamping itu ada
beberapa kekurangan yang terdapat pada teknik pencatuan ini, yaitu bandwidth yang sempit dan rumit untuk diaplikasikan pada array mikrostrip [2].
Oleh karena kekurangan ini maka dalam perkembangan selanjutnya dikenal pencatuan tidak langsung electromagnetic coupling. Keuntungannya
adalah dapat memperlebar bandwidth dan dapat mengurangi efek buruk akibat penyolderan [2].
Universitas Sumatera Utara
9 Beberapa teknik pencatuan pada antena mikrostrip yaitu: coaxial probe,
microstip line, aperture coupled, dan proximity coupled seperti diperlihatkan pada Gambar 2.4 [3].
Gambar 2.4 Jenis-jenis Teknik Pencatuan Antena Mikrostrip
2.3 Antena Mikrostrip Dipole
Antena mikrostrip dipole adalah elemen planar yang terdiri dari sepasang bilah konduktor tipis yang terdapat pada permukaan dielektrik [5]
. Mikrostrip
dipole memiliki bentuk yang menyerupai mikrostrip patch, hanya saja ada sedikit perbedaan pada rasio panjang dan lebarnya, seperti diperlihatkan pada
Gambar 2.5 [4]. Antena mikrostrip persegi panjang dapat diklasifikasikan ke dalam dua
kategori utama yang bergantung pada rasio panjang dan lebar masing-masing. a Microstrip line feed b Probe feed
c Aperture-coupled feed d Proximity-coupled feed
Universitas Sumatera Utara
10 Sebuah antenna persegi panjang dengan bidang yang sempit lebar bidang
biasanya kurang dari 0,05 λ dinamakan mikrostrip dipole, sedangkan antenna
persegi panjang yang bidangnya lebih luas dinamakan mikrostrip patch [4].
Gambar 2.5 Antena Mikrostrip Dipole Dibandingkan dengan mikrostrip patch, mikrostrip dipole memiliki
beberapa kelebihan, yaitu ukurannya yang lebih kecil dan bandwidth yang lebih lebar [4]
.
2.4 Parameter Umum Antena Mikrostrip