Antena Antena Mikrostrip Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Rancang Bangun Antena Mikrostrip 2,4 GHz untuk Aplikasi Wireless Fidelity (Wifi) T1 612010006 BAB II

komunikasi menggunakan kabel. WLAN dapat mengkombinasikan proses komunikasi antar pengguna data yang aktif bergerak. Jaringan wireless menggunakan konsep yang sama dengan stasiun radio, dimana saat ini terdapat dua alokasi frekuensi yang digunakan yaitu 2,4 GHz dan 5 GHz yang bisa dianalogikan sebagai frekuensi radio AM dan FM. Frekuensi 2,4 GHz digunakan oleh 802.11bg merupakan standar dari protokol IEEE 802.11b untuk wireless fidelity wifi. Organisasi internasional International Telecomunication Union ITU membagi wifi menjadi 14 saluran [1]. Frekuensi saluran dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1. Saluran wifi [1] Channel Number Lower Frequency MHz Center Frequency MHz Upper Frequency MHz 1 2401 2412 2423 2 2406 2417 2428 3 2411 2422 2433 4 2416 2427 2438 5 2421 2432 2443 6 2426 2437 2448 7 2431 2442 2453 8 2436 2447 2458 9 2441 2452 2463 10 2446 2457 2468 11 2451 2462 2473 12 2456 2467 2478 13 2461 2472 2483 14 2473 2484 2495

2.2. Antena

Pada sistem komunikasi radio diperlukan adanya antena sebagai pemancar energi elektromagnetik ke udara atau ruang bebas, atau sebaliknya sebagai penerima energi itu dari ruang bebas. Antena adalah sebuah komponen yang dirancang untuk bisa memancarkan dan menerima gelombang elektromagnetik. Antena sebagai pemancar transmitting antenna adalah sebuah pengubah gelombang teruntun di dalam saluran transmisi menjadi gelombang elektromagnetik yang merambat di ruang bebas. Sedangkan sebagai alat penerima receiving antenna, antena berfungsi mengubah gelombang elekromagnetik di ruang bebas menjadi gelombang teruntun di dalam saluran transmisi. Karena merupakan perangkat perantara antara saluran transmisi dan udara, maka antena harus memiliki sifat yang sesuai matching dengan saluran pencatunya. Antena juga dianggap berfungsi secara resiprokal, artinya karakteristik dari antena adalah sama saat dipakai sebagai antena pemancar ataupun saat dipakai sebagai antena penerima [3]. Saluran transmisi adalah media yang berfungsi merambatkan energi gelombang elektromagnetik. Suatu sumber yang dihubungkan dengan saluran transmisi yang tak berhingga panjangnya menimbulkan gelombang berjalan yang seragam sepanjang saluran itu. Jika saluran ini dihubungsingkat maka akan muncul gelombang berdiri yang disebabkan oleh interferensi gelombang datang dengan gelombang yang dipantulkan. Jika gelombang datang sama besar dengan gelombang yang dipantulkan akan dihasilkan gelombang berdiri murni.

2.3. Antena Mikrostrip

Antena mikrostrip didefinisikan sebagai salah satu jenis antena yang mempunyai bentuk seperti bilahpotongan yang mempunyai ukuran sangat tipiskecil. Gambar 2.1. Struktur dari sebuah antena mikrostrip Struktur dasar antena mikrostrip terdiri atas patch peradiasi, dielektrik substrat dan ground plane seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1. Masing-masing bagian mempunyai fungsi sebagai berikut. a. Patch Elemen peradiasi patch terbuat dari logam dan memiliki ketebalan tertentu dan berfungsi untuk meradiasikan gelombang elektromagnetik. Patch terletak paling atas dari keseluruhan sistem antena. Jenis logam yang biasa digunakan adalah tembaga dengan konduktivitas 5,8 x 10 7 Sm. Bentuk patch bisa bermacam-macam, lingkaran, persegi, persegi panjang, segitiga, ataupun cincin seperti Gambar 2.2 [2]. Gambar 2.2. Bentuk Patch [2] b. Dielektrik substrat Elemen substrat substrate berfungsi sebagai bahan dielektrikum dari antena mikrostrip yang membatasi elemen peradiasi dengan elemen pentanahan. Elemen ini memiliki jenis yang bervariasi yang dapat digolongkan berdasarkan nilai permitivitas relatif � dan ketebalan . Kedua nilai tersebut mempengaruhi frekuensi kerja, bandwidth, dan juga efisiensi dari antena yang akan dibuat. Ketebalan substrat jauh lebih besar daripada ketebalan logam peradiasi. Semakin tebal substrat maka bandwidth akan semakin meningkat tetapi akan berpengaruh terhadap timbulnya gelombang permukaan surface wave [2]. Beberapa bahan dielektrik ditunjukkan pada Tabel 2.2. Tabel 2.2. Nilai Permitivitas Relatif Beberapa Bahan Dielektrik Bahan Dielektrik Nilai Permitivitas Relatif ε r Epoxy 4,1 – 4,4 Alumunia 9,8 Material sintetik – Teflon 2,08 Material komposit – Duroid 2,2 – 10,8 Ferimagnetik – Ferrite 9-16 Semikonduktor – Silikon 11,9 Fiberglass 4,882 c. Ground plane Bidang pentanahan ground plane berfungsi sebagai pembumian bagi sistem antena mikrostrip. Elemen pentanahan ini umumnya memiliki jenis bahan yang sama dengan elemen peradiasi yaitu berupa logam tembaga. Untuk kinerja antena yang baik, biasanya substrat dibuat tebal dengan permitivitas relatif yang rendah. Hal ini akan menghasilkan efisiensi dan radiasi yang lebih baik serta bandwidth yang lebih lebar, namun akan menambah ukuran dari antena itu sendiri. Oleh sebab itu, kejelian dalam menetapkan spesifikasi, ukuran, dan unjuk kerja akan menghasilkan antena mikrostrip yang mempunyai ukuran yang sesuai dengan unjuk kerja yang masih dalam batas toleransi. Beberapa keuntungan dari antena mikrostrip adalah [4] : 1. Mempunyai bobot yang ringan dan volume yang kecil. 2. Konfigurasi yang low profile sehingga bentuknya dapat disesuaikan dengan perangkat utamanya. 3. Biaya fabrikasi yang murah sehingga dapat dibuat dalam jumlah yang besar. 4. Mendukung polarisasi linear dan sirkular. 5. Dapat dengan mudah diintegrasikan dengan microwave integrated circuits MICs. 6. Kemampuan dalam menyediakan dual frequency dan triple frequency. Namun, antena mikrostrip juga mempunyai beberapa kelemahan, yaitu [4] : 1. Bandwidth yang sempit. 2. Efisiensi yang rendah. 3. Penguatan yang rendah. 4. Memiliki rugi – rugi hambatan ohmic loss pada pencatuan antena array. 5. Memiliki daya power yang rendah. 6. Timbulnya gelombang permukaan surface wave.

2.4. Model Cavity