BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 HASIL SIMULASI
Berdasarkan rancangan antena mikrostrip yang telah dilakukan pada Subbab 3.3, selanjutnya dilakukan pemodelan dan simulasi dengan menggunakan
simulator AWR. Pada subbab ini akan dibahas hasil simulasi yang telah dilakukan.
4.1.1 Hasil Simulasi Antena Mikrostrip Patch Segiempat Konvensional
Gambar 4.1 menunjukkan grafik VSWR hasil simulasi rancangan awal yang merupakan hasil rancangan berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan
pada Subbab 3.3.1. Untuk penyesuaian grid pada simulator, dilakukan pembulatan menjadi L = 28 mm dan W = 38 mm.
Gambar 4.1 Hasil Simulasi Rancangan Awal Antena Mikrostrip Patch
Segiempat Konvensional
Universitas Sumatera Utara
Dari hasil simulasi tersebut dapat dilihat bahwa frekuensi tengah dari resonansi yang dihasilkan adalah 2,52 GHz dengan VSWR sebesar 3,519.
Sedangkan pada frekuensi resonansi yang diharapkan yaitu pada 2,4 GHz, diperoleh VSWR sebesar 8,19. Hal ini masih jauh dari spesifikasi yang
diharapkan yaitu VSWR ≤ 2. Untuk mendapatkan rancangan yang optimal maka
dilakukan iterasi dengan mengubah beberapa nilai parameter hasil perhitungan. Proses iterasi ini dapat digambarkan dengan sebuah diagram alir seperti
diperlihatkan pada Gambar 4.2.
Mulai
Rancangan awal hasil perhitungan
Simulasi dengan AWR simulator
Apakah hasil telah optimal ?
Selesai tidak
ya Analisis dan optimasi dengan mengatur
ukuran patch, letak saluran pencatu, dan penggunaan stub
Rancangan antena yang optimal
Gambar 4.2 Diagram Alir Proses Iterasi untuk Mendapatkan Rancangan Antena
Mikrostrip Patch Segiempat Konvensional
Universitas Sumatera Utara
Proses iterasi yang dilakukan dengan menggunakan simulator AWR bertujuan untuk mendapatkan parameter kinerja yang optimal dari rancangan yaitu
nilai VSWR yang paling mendekati 1 pada frekuensi resonansi yang diharapkan yaitu 2,4 GHz. Hal yang dapat dilakukan untuk mendapatkan rancangan optimal
adalah dengan kombinasi pengaturan antara ukuran patch, letak titik pencatuan dan penggunaan stub sebagai penyesuai impedansi. Data hasil iterasi dapat dilihat
pada Lampiran A.1.
Hasil yang optimal dari rancangan antena mikrostrip patch segiempat konvensional dengan pengaturan terhadap ukuran patch dan letak titik pencatuan
tanpa penggunaan stub untuk parameter VSWR diperlihatkan pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Grafik VSWR Hasil Simulasi Antena Mikrostrip Patch Segiempat
Konvensional tanpa Stub Dari hasil simulasi tersebut dapat dilihat bahwa VSWR yang terbaik hanya
mencapai 1,7187. Frekuensi atas dan bawah untuk nilai VSWR ≤ 2 masing-
masing adalah 2,4305 GHz dan 2,3684 GHz. Dari nilai VSWR ini dapat diketahui bahwa bandwidth yang dicapai dari rancangan adalah sebesar :
2, 4305 2,3684 0,0621 62,1
atas bawah
bandwidth f
f GHz
GHz GHz
MHz =
− =
− =
=
atau
2, 4364 2,3656 100
2,95 2, 4
GHz GHz
bandwidth GHz
− =
× =
Universitas Sumatera Utara
Hasil ini masih dapat ditingkatkan dengan penggunaan stub sebagai penyesuai impedansi matching impedance. Data hasil iterasi pengaturan stub
dapat dilihat pada Lampiran A.2. Grafik VSWR yang dapat dicapai dengan
menggunakan sebuah single stub diperlihatkan pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Grafik VSWR Hasil Simulasi Antena Mikrostrip Patch Segiempat
Konvensional dengan Single Stub Dari Gambar 4.4 tersebut dapat dilihat bahwa nilai VSWR yang diperoleh
pada frekuensi 2,4 GHz adalah 1,086. Frekuensi atas dan bawah untuk nilai VSWR
≤ 2 masing-masing adalah 2,4364 GHz dan 2,3656 GHz. Dari nilai VSWR ini dapat diketahui bahwa bandwidth yang dicapai dari rancangan adalah sebesar :
2, 4364 2,3656 0,0708 70,8
atas bawah
bandwidth f
f GHz
GHz GHz
MHz =
− =
− =
=
atau
2, 4364 2,3656 100
2,95 2, 4
GHz GHz
bandwidth GHz
− =
× =
Untuk parameter return loss dan pola radiasi yang dihasilkan dari rancangan tersebut masing-masing diperlihatkan pada Gambar 4.5 dan 4.6.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.5 Hasil Simulasi Return Loss Antena Mikrostrip Patch Segiempat
Konvensional dengan Single Stub
Gambar 4.6 Hasil Simulasi Pola Radiasi Antena Mikrostrip Patch Segiempat
Konvensional dengan Single Stub Dari Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa nilai return loss yang diperoleh pada
frekuensi 2,4 GHz adalah -27,66 dB. Frekuensi atas dan bawah untuk nilai return loss
≤ -10 dB masing-masing adalah 2,4347 GHz dan 2,367 GHz. Dan dari
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6 dapat dilihat bahwa pola radiasi yang dihasilkan memiliki beamwidth sekitar 78
o
dan magnitude tertinggi sebesar 6,179 dB pada sudut 0
o
. Adapun geometri hasil rancangan yang memberikan nilai optimum tersebut ditunjukkan
pada Gambar 4.7.
Patch
29 40
3 57
60 9
17
Saluran mikrostrip
Patch
FR4
Patch
29 40
3
Stub
70
60 31
27 9
11
4
Saluran mikrostrip
Patch
FR4
a tanpa Stub b. dengan Single Stub
Gambar 4.7 Geometri Hasil Perancangan Optimum Antena Mikrostrip Patch
Segiempat Konvensional
4.1.2 Hasil Simulasi Antena Mikrostrip Patch Segiempat Aperture Coupled
Kategori