19 dimana :
D = keterarahan directivity
D = keteraharan maksimum
U = intensitas radiasi
U
max
= intensitas radiasi maksimum U
= intensitas radiasi pada sumber isotropik P
rad
= daya total radiasi
2.3.12 Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostrip
Antena Mikrostrip mengalami kenaikan popularitas khususnya pada aplikasi wireless dikarenakan bentuknya yang kecil, mudah dibawa, sederhana,
dan proses pembuatannya tidak membutuhkan biaya yang sangat mahal. Selain itu, antena ini juga kompatibel dan dapat diintegrasikan langsung dengan sirkuit
utamanya, seperti telepon genggam, missile, dan peralatan lainnya. Beberapa keuntungan dari antena mikrostrip antara lain [1] :
a Dimensi antena yang kecil
b Bentuknya sederhana memudahkan dalam proses perakitan
c Dapat bekerja dalam dual-frequency dan triple frequency
d Dapat diintegrasikan pada Microwave Integrated Circuit MIC
e Tidak membutuhkan biaya yang sangat besar dalam proses pembuatannya.
Namun demikian, antena mikrostrip juga memiliki kekurangan seperti [1] : a
Efisiensi yang rendah b
Gain yang rendah c
Memiliki daya power yang rendah d
Radiasi yang berlebih pada proses pencatuan e
Bandwidth yang sempit
2.4 Jenis – Jenis Patch Antena Mikrostrip
Antena mikrostrip memiliki beberapa bentuk patch seperti : bentuk segiempat, lingkaran, cincin dan segitiga samasisi. Analisis untuk bentuk-bentuk
Universitas Sumatera Utara
20 pa tch
antena tersebut menggunakan metode cavity modal rongga. Model cavity adalah suatu model dimana geometri antena dikelilingi oleh medan radiasi dan
dinding-dinding medan radiasi tersebut memiliki kondisi batas tertentu. Medan listrik dalam substrat hanya mempunyai arah komponen z, dan arah medan
magnet memiliki arah x dan y. Karena ketebalan substrat dielektrik h λ wa velength
, maka medan listrik tidak bervariasi sepanjang arah z, dan medan
dapat diasumsikan sebagai Transverse Magnetic TM. Komponen arus yang normal terhadap tepi antenna mikrostrip mendekati nol pada tepi tersebut, dan ini
menunjukkan bahwa komponen tangensial dari medan magnet pada tepi adalah sangat kecil sehingga dapat diabaikan [1].
Antena mikrostrip memiliki beberapa bentuk patch, diantaranya: 1.
Patch persegi Square 2.
Patch segitiga Triangular 3.
Patch lingkaran Circular 4.
Patch persegi panjang Rectangular 5.
Patch elips Elliptical 6.
Patch cincin melingkar Circular Ring 7.
Patch garis tipis Dipole Bentuk patch antena mikrostrip ditunjukkan pada Gambar 2.5 berikut [1]:
Gambar 2.5 Bentuk-bentuk Patch Antena Mikrostrip [8]
Universitas Sumatera Utara
21
2.4.1 Antena Mirkrostrip Patch Segiempat Rectangular
Pada skripsi ini akan dirancang antena mikrostrip patch segiempat yang memiliki dimensi elemen peradiasi yang terdiri atas parameter lebar W dan
panjang L. Antena mikrostrip patch segiempat ditunjukkan seperti Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Antena mikrostrip patch segiempat [11] Dimana L adalah panjang dari patch antena dan W adalah lebar dari patch
antena.
2.5 Teknik Pencatuan Microstrip Line
Teknik pencatuan microstrip line merupakan metode yang paling mudah
digunakan. Saluran transmisi mikrostrip tersusun dari dua konduktor, yaitu sebuah
garis strip dengan lebar W dan bidang pentanahan, keduanya dipisahkan oleh suatu substrat yang memiliki permitivitas relatif ε
r
dengan tinggi h seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7. Parameter utama yang penting untuk diketahui
pada suatu saluran transmisi adalah impedansi karakteristik Z . Impedansi
karakterisik Z dari saluran mikrostrip ditentukan oleh lebar strip W dan tinggi
substrat h. Pada teknik pencatuan microstrip line saluran pencatu berada pada lapisan
yang sama dengan elemen peradiasi. Saluran pencatu berada pada lapisan yang sama dengan elemen peradiasi dan pada umumnya pencatu memiliki lebar yang
sempit dibandingkan elemen peradiasi. Keuntungan dari pencatuan microstr ip line ini antara lain mudah untuk difabrikasi, matching mudah dilakukan hanya dengan
mengubah letak inset, dan memiliki bentuk yang sederhana. Selain itu teknik
Universitas Sumatera Utara
22 pencatuan ini juga menghemat bahan karena hanya menggunakan substrat saja,
yaitu substrat yang sama dengan substrat digunakan untuk meletakkan patch dibandingkan dengan teknik pencatuan lain. Sedangkan kekurangan dari teknik
pencatuan ini adalah semakin tebal substrat yang digunakan maka akan memperbesar radiasi dari saluran catu yang efeknya akan membatasi bandwidth
antena 2-5 [1].
Gambar 2.7 Geometri Saluran Mikrostrip [11]
2.5.1 Karakteristik Saluran Mikrostrip microstrip line untuk Wh1
Konstanta dielektrik efektif ε
eff
dirumuskan pada persamaan 2.25 [1]: =
� +
+
� −
[
√ + ℎ
+ . −
ℎ
] 2.25
dan Karakteristik Impedansi dapat dirumuskan seperti persamaan 2.26 [1]: =
√�
ln
ℎ
+
ℎ
2.26
2.5.2 Karakteristik Saluran Mikrostrip microstrip line untuk Wh 1
Konstanta dielektrik efektif ε
eff
dirumuskan pada persamaan 2.27 [1]: =
� +
+
�
−
[
√ + ℎ
] 2.27
dan karakteristik impedansi dirumuskan pada persamaan 2.28 [1]:
=
� √�
� ℎ
+ . + ln
� ℎ
+ .
2.28
Universitas Sumatera Utara
23
2.6 Antena Array
