Tabel 3.1 Spesifikasi Antena
Parameter Frekuensi
2,3-2,4 GHz 3,3-3,4 GHz
5,7-5,8 GHz
VSWR ≤ 2
≤ 2 ≤ 2
Bandwidth 100 MHz
100 MHz 100 MHz
Gain Maksimum 15 dBi
- -
Impedansi 50 Ω
50 Ω 50 Ω
Pola radiasi Unidirectional
omnidirectional -
-
3.2 Perangkat yang Digunakan
Perancangan antena menggunakan perangkat lunak dalam melakukan simulasi. Adapun perangkat lunak yang digunakan adalah AWR Microwave office
2004, perangkat ini digunakan merancang dan mensimulasikan antena yang dibuat. TXLine 2003 digunakan untuk menentukan impedansi karakteristik dan
lebar saluran dari saluran mikrostrip, Microsoft Visio digunakan untuk membantu memvisualisasikan diagram alir dan beberapa visualisasi yang digunakan dalam
tugas akhir ini serta Microsoft excel untuk mengolah data hasil simulasi. Perangkat lainnya yang digunakan antara lain
1. Laptop untuk melakukan simulasi antena 2. FR4-Epoxy untuk substrat antena
3. Solder dan timah
4. VNA master Spectrum Analyzer Anritsu MS2034B 9kHz – 4Ghz. Untuk
pengukuran VSWR, Return Loss, dan pola radiasi.
5. Konektor SMA 50 ohm dan kabel Coaxial 50 ohm.
3.3 Diagram Alir Perancangan Antena
Dalam merancang antena diperlukan tahapan-tahapan untuk membantu dalam proses perancangan. Gambar 3.1 merupakan diagram alir dari perancangan
antena.
Mulai
Jenis Substrat : FR4-Epoxy ε
r
= 4.4 tan
δ = 0.02 h = 1.6 mm
Return Loss ≤ -10 dB dan VSWR ≤ 2 untuk kedua
frekuensi dengan bandwidth ≥ 100 MHz
Fabrikasi Antena Karakterisasi antena
Melakukan simulasi dengan program simulator termasuk melakukan pengaturan besar dan jarak
untuk menciptakan frekuensi ganda pada antena Menghitung panjang dan lebar antena
untuk frekuensi 2.3 Ghz 3,3 GHz dan 5,8 GHz
Menentukan lebar saluran pencatu
Menentukan frekuensi kerja yang diinginkan
Ya Tidak
Pengukuran Antena Optimalisasi antena
Sudah sesuai dengan karakteristik
Selesai Ya
Tidak
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Antena Triple Band
3.4 Perancangan Elemen Antena
Pada perancangan antena segiempat array dilakukan terlebih dahulu merancang antena elemen tunggal. Pada perancangan patch segiempat elemen
tunggal, tahapan yang diawali dengan pemilihan jenis substrat, harus mempertimbangkan kesesuaian antara karakteristik substrat dengan spesifikasi
antena yang dirancang untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Selanjutnya menentukan dimensi patch dan lebar saluran pencatu, menetukan frekuensi kerja
yang diinginkan beserta spesifikasi yang telah ditentukan. Setelah perancangan dan simulasi pada elemen tunggal untuk ketiga frekuensi dilakukan, selanjutnya
dilakukan proses perancangan antena mikrostrip dengan penggabungan tiga elemen. Pada proses simulasi, dimungkinkan untuk memodifikasi beberapa
parameter yang telah ditentukan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan, diantaranya adalah menggeser saluran pencatu, mengatur lebar patch. Tujuan dari
simulasi ini adalah untuk mendapatkan antena mikrostrip dengan dimensi patch dan lebar pencatu yang optimal, yaitu VSWR
≤ 2, untuk mengetahui pola radiasi,gain dan bandwidth antena.
Antena yang dirancang pada Tugas Akhir ini adalah antena mikrostrip patch segiempat array dengan frekuensi kerja 2,35 GHz, 3,35 GHz dan 5,85 GHz.
Untuk perancangan awal dari dimensi digunakan perhitungan antena mikrostrip patch segiempat, dengan menggunakan Persamaan 2.10.
Berdasarkan Persamaan 2.14 dengan frekuensi kerja pertama 2,35 GHz diperoleh lebar patch sebesar 37,26 mm.
� = 3
�10
8
2 × 2,45 �10
9
�4,4 + 1 2
= 37,26 ��
Kemudian, untuk memperoleh ukuran panjang patch L digunakan Persamaan 2.14 sampai dengan persamaan 2.18. Sehingga diperoleh panjang patch
sebesar 28.83 mm.
�
����
=
4,4+1 2
+
4,4 −1
2
�
1 �1+121,6 37,26
�
�
= 4,081
∆� = 0,412 × 1,6
4,081
+ 0,3 �
37,26 1,6
+ 0,264 �
4,081
− 0,258 � 37,26
1,6 + 0,8
� = 0,7386
�
���
= 3
�10
8
2 × 2,45 × 10
9
√4,081 = 30,31
�� � = 30,31 − 2 × 0,7386
= 28,83 ��
Untuk jarak antar elemen antena yang dirancang adalah sekitar seperempat panjang gelombang d=
λ4. Jarak antar elemen ini dapat diatur untuk
mendapatkan hasil yang lebih optimal. Adapun jarak antar elemen diperoleh dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Jarak antara elemen pada frekuensi 2,35 GHz ke elemen pada frekuensi 5,85 GHz
mm x
x x
xf c
d 32
10 35
, 2
4 10
3 4
9 8
≈ =
=
Jarak antara elemen pada frekuensi 3,35 GHz ke elemen pada frekuensi 5,85 GHz
