Ultra Wideband Antena Mikrostrip

6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Ultra Wideband

Ultra Wideband UWB adalah sistem komunikasi jarak pendek yang mempunyai bandwidth yang sangat lebar, agar dapat dikategorikan sebagai komunikasi UWB syarat lebar bandwidth fraksionalnya 20 dari frekuensi tengahnya. UWB merupakan sebuah palform frekuensi radio yang dapat digunakan oleh personal area network untuk berkomunikasi secara wireless dalam jarak pendek namun dengan kecepatan tinggi. UWB memancarkan semburan begitu banyak RF radio frequency dimana radiasinya terpancar secara wideband mentransmisikan melalui begitu banyak frekuensi secara simultan. Hal inilah yang memungkin kan kecepatan transfer data yang sangat tinggi [2]. UWB merupakan sistem berspektrum tersebar yang artinya data di encode menjadi gelombang yang diksiarkan pada frekuensi berjangkauan luas. Keuntungan dari UWB adalah kecilnya interferensi karena transmisi disebarkan melalui spektrum radio dan tersebarnya sinyal membuat transmisi lebih sulit dihambat [2].

2.2 Antena Mikrostrip

Berdasarkan asal katanya, mikrostrip terdiri atas dua kata, yaitu micro sangat tipiskecil dan strip bilahpotongan. Antena mikrostrip dapat didefinisikan sebagai Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara 7 salah satu jenis antena yang mempunyai bentuk seperti bilahpotongan yang mempunyai ukuran sangat tipiskecil [3]. Antena mikrostrip adalah suatu konduktor metal yang menempel di atas ground plane yang diantaranya terdapat bahan dielektrik. Konsep antena mikrostrip diperkenalkan pada awal tahun 1950an di USA oleh Deschamps dan Perancis oleh Gutton dan Baissinot, dan baru dibuat pada sekitar tahun 1970 oleh Munson dan Howell, dan merupakan salah satu antena gelombang mikro yang digunakan sebagai radiator pada sejumlah sistem telekomunikasi modern saat ini [3]. Beberapa kemajuan pada area penelitian ini mulai menghasilan perkembangan antena praktis untuk pertama kalinya. Bentuk paling sederhana dalam peralatan mikrostrip adalah berupa sisipan dua buah lapisan konduktif yang saling paralel yang dipisahkan oleh suatu substrat dielektrik. Konduktor bagian atas adalah potongan metal yang tipis biasanya tembaga atau emas yang merupakan fraksi kecil dari suatu panjang gelombang. Konduktor bagian bawah adalah bidang pentanahan yang secara teori bernilai tak hingga. Keduanya dipisahkan oleh sebuah substrat dielektrik yang non magnetik. Antena mikrostrip merupakan antena yang memiliki massa ringan, mudah untuk difabrikasi, dengan sifatnya yang konformal sehingga dapat ditempatkan pada hampir semua jenis permukaan dan ukurannya kecil dibandingkan dengan antena jenis lain, karena sifat yang dimilikinya, antena mikrostrip sangat sesuai dengan kebutuhan saat ini, sehingga dapat diintegrasikan dengan peralatan telekomunikasi lain yang berukuran kecil [3]. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara 8 Antena mikrostrip mempunyai struktur yang terdiri dari 3 lapisan seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.1 yaitu elemen peradiasi radiator, elemen substrat substrate, dan elemen pentanahan ground [4]. Gambar 2.1 Struktur dasar antena mikrostrip Elemen peradiasi radiator atau biasa disebut sebagai patch, berfungsi untuk meradiasi gelombang elektromagnetik dan terbuat dari lapisan logam metal yang memiliki ketebalan tertentu. Jenis logam yang biasanya digunakan adalah tembaga copper dengan konduktifitas 5,8 x 107 Siemensmeter. Berdasarkan bentuknya, patch memiliki jenis yang bermacam-macam diantaranya bujur sangkar square, persegi panjang rectangular, garis tipis dipole, lingkaran, elips, segitiga, dll. Gambar 2.2 memperlihatkan beberapa jenis patch dari antena mikrostrip [5]. Gambar 2.2 Beberapa bentuk patch antena mikrostrip Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara 9 Bentuk patch bujur sangkar, persegi panjang, garis tipis, dan lingkaran adalah yang paling umum digunakan karena mudah untuk dibuat dan dianalisa, dan memiliki karakteristik radiasi yang menarik, serta memiliki tingkat radiasi polarisasi silang yang kecil [5]. Elemen substrat substrate berfungsi sebagai bahan dielektrik dari antena mikrostrip yang membatasi elemen peradiasi dengan elemen pentanahan. Elemen ini memiliki jenis yang bervariasi yang dapat digolongkan berdasarkan nilai konstanta dielektrik ε r dan ketebalannya h. Kedua nilai tersebut mempengaruhi frekuensi kerja, bandwidth, dan juga efisiensi dari antena yang akan dibuat. Terdapat berbagai jenis substrat yang dapat digunakan dalam perancangan antena mikrostrip dan biasanya yang memiliki rentang konstanta dielektrik 2,2 ≤ є r ≤ 12 . Substrat yang paling baik digunakan untuk menghasilkan performa antena yang baik adalah substrat yang tebal dan memiliki konstanta dielektrik yang kecil, karena akan menghasilkan efisiensi yang baik dan bandwidth yang besar [5]. Sedangkan elemen pentanahan ground berfungsi sebagai pembumian bagi sistem antena mikrostrip. Elemen pentanahan ini umumnya memiliki jenis bahan yang sama dengan elemen peradiasi yaitu berupa logam tembaga [5].

2.3 Parameter Antena