Perancangan Antena Mikrostrip Patch Segitiga 2.4 GHz Untuk Komunikasi Wirelees LAN (WLAN)

(1)

PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGITIGA

2.4 GHz UNTUK KOMUNIKASI WIRELESS LAN (WLAN)

Laporaninidisusununtukmemenuhisalahsatusyarat

dalammenempuhProgram PendidikanSarjana

diJurusanTeknikElektro

DisusunOleh : RUDI SUSILO

13106026

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

2011

(2)

iii

Perancangan antena mikrostrip patch segitiga dirancang untuk bekerja pada

komunikasi

wireless

LAN. Bentuk rancangan antena mikrostrip terdiri dari sebuah

patch segitiga elemen tunggal yang di modif menjadi elemen

array, modifikasi

elemen tunggal menjadi elemen

array

hanya bertujuan untuk menaikan

gain. Media

dasar rancangan menggunakan substrat FR-4 dengan ketebalan 1.6 mm dengan

konstanta dielektrik 4.4, untuk menentukan saluran pencatu dan model sebelum

realisasi menggunakan alat bantu perangkat lunak

Ansoft HFSS. Hasil yang

diinginkan dari perancangan antena pada frekuensi 2.4 GHz, dan

parameter-parameter antena VSWR

≤ 2, dan

Gain

≤ 5 dBi

(3)

The design o triangular microstrip patch antena is design to work

on wireless LAN communications. Shape the design of microstrip antena consists of

a triangular patch of a single element in the array element Modif, modification of a

single element in to an array element only a imstoraise the gain. Media fo undation

design using FR-4 substrate with a thickness of 1.6 mm with a dielectric constant of

4.4,to deter mine pencatu channel sand the realization of the model before using the

tool of the software Ansof tHFSS.The desired out come of the design of the antena at

a frequency of 2.4 GHz, and the parameters of the antena VSWR

≤2 and ≤ 5

dBi Gain

(4)

Puji dan syukur penulis panjatkan atas karuinia yang dilimpahkann oleh ALLAH swt sehingga dapat menyusun laporann Tugas Akhir dengan judul “ Perancangan Atena Mikrostrip Paech Segitiga 2.4 GHz Untuk Komunikasi Wireless Lan”

Dalam kesematan ini perkenankan penulis menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada.

1. Kedua orang tuaku yang tercinta, yang telah banyak memberikan dukungan moril, doa dan meteri. Serta keluarga tersayang kaka, ade, dan seseorang novi trisnawati yang selalu memberikan semangat dan motivasi serta pengertian yang tiada terkira.

2. Ibu Levi Olivia, MT Selaku Pembimbing yang telah banyak memberikan dukungan.

3. Bapak Muhammad Aria, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Komputer Indonesia

4. Ibu Tri Rahajoeningroem, MT selaku Dosen Wali 06 TE 01 Jurusan Teknik Elektro Universitas Komputer Indonesia, yang selalu memberikan nasehat dan motivasi.

5. Keluarga Besar Eceng Gondok yang selalu memberikan nasehat, motivasi dan kedamaian.

6. Teman-teman Teknik Elektro Universitas Komputer Indonesia 7. Kang Muhamad Fahmi, Randi Halim, Iryaman yang telah banyak

(5)

mengatakan bahwa “ Tiada Gading Yang Tak Retak “ sehingga saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan laporan ini karena keterbatasan saya, oleh sebab itu saya ucapkan terima kasih atas segala kritik dan saran yang membangun.

Akhirnya dengan terselesaikannya laporan ini, saya berharap kirannya dapat memberikan tambahan pengetahuan dan wawasan dalam bidang Elektro, khususnya di bidang Telekomunikasi.

(6)

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Telekomunikasi adalah salah satu bidang yang memiliki peranan penting pada abad ini. Dengan telekomunikasi orang saling bertukar informasi satu dengan yang lainnya. Salah satu bagian utama dalam sistem telekomunikasi radio adalah antena. Teknologi telekomunikasi saat ini terus mengalami perkembangan. Hal ini juga didukung dengan perkembangan antena yang dapat memenuhi kebutuhan teknologi tersebut. Berbagai antena yang telah banyak dikembangkan dalam beragam aplikasi seperti penginderaan jauh, radar, telemetri, biomedik, radio bergerak, dan komunikasi satelit.

Antena mikrostrip merupakan salah satu antena yang mengikuti perkembangan teknologi telekomunikasi. Antena ini mengalami perkembangan sejak 1970an dan masih terus dikembangkan hingga kini. Berbagai aplikasi komunikasi radio telah dipenuhi oleh antena mikrostrip. Untuk mendukung teknologi WLAN, antena mikrostrip memiliki bentuk yang kecil dan compatible serta mampu bekerja pada frekuensi WLAN. Pada tugas akhir ini, akan dibahas tentang perancangan antena mikrostrip patch segitiga sama sisi untuk aplikasi WLAN. Bentuk segitiga memiliki keunggulan dibandingkan dengan bentuk rectangular (segiempat), yaitu untuk menghasilkan karakterisasi radiasi yang sama, luas yang dibutuhkan untuk antena segitiga lebih kecil dibandingkan luas

(7)

antena bentuk segiempat. Parameter-parameter utama yang akan dianalisis adalah VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), pola radiasi, dan gain.

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan dengan beberapa permasalahan yaitu:

1. Apa yang dimaksud dengan antena mikrostrip patchsegitiga sama sisi?

2. Bagaimanakah spesifikasi antena yang diperlukan pada sistem WLAN?

3. Bagaimana merancang antena mikrostrip patch segitiga sama sisi untuk aplikasi LAN yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz.

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari Tugas Akhir ini adalah sebagi berikut:

1. Untuk merancang antena mikrostrip patch segitiga yang dapat beroperasi pada jaringan wirelessLAN pada frekuensi 2,4 GHz.

2. Mengetahui seberapa besar efisiensi atena mikrostrip patch segitiga.

(8)

1.4 Batasan Masalah

Agar pembahasan lebih terarah, maka pembahasan dibatasi sebagai berikut:

1. Nilai VSWR ≤ 2.

2. Nilai Gain≤5 dBi.

3. Antena Mikrosrip patch segitiga yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz.

4. Sebelum tahap realisasi, perancangan antena di simulasikan terlebih dahulu menggunakan software Ansoft Designer HFSS 11.0

1.5 Metodologi Penulisan

Metode penulisan yang dilakukan pada penulisan tugas akhir ini adalah:

1. Studi literature, berupa studi kepustakaan dan kajian dari buku-buku dan tulisan-tulisan lain yang terkait serta dari layanan internet berupa jurnal-jurnal penelitian.

2. Sebelum ke tahap Realisasi alat, perancangan ini di simulasikan terlebih dahulu dengan menggunakan software Ansoft HFSS 11.0.

3. Uji coba dan pengumpulan data yang digunaka untuk meganalisa alat secara keseluruhan.

(9)

1.6 Sistematika Penulisan

Penulisan Tugas Akhir ini disajikan dengan sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan tentang latar belakang masalah, perumusan masalah tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan, serta sistematika penulisan

BAB II DASAR TEORI

Bab ini berisi penjelasan tentang teori antena secara umum dan penjelasan tentang antena mikrostrip patchsegitiga sama sisi.

BAB III PERANCANGAN DAN SIMULASI

Bab ini berisi tentang perancangan dan simulasi model antena mikrostrip patchsegitiga sama sisi untuk diaplikasikan pada jaringan Wireless Local Area Network(WLAN),

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA

Bab ini berisi tentang hasil pengukuran dan analisa parameter-parameter antena, serta pengujian realisasi pada jaringan wireless LAN 2.4 GHz, serta perbandingan hasil parameter-parameter antena hasil simulasi dengan hasil pengkuran.

(10)

BAB V PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan-pembahasan Bab sebelumnya.

(11)

DASAR TEORI

2.1 U M U M

Pada bab ini akan dibahas teori dasar yang melandasi permasalahan dan penyelesaiannya yang diangkat dalam Tugas Akhir ini. Teori dasar tentang antenadan parameter-parameter antena, teori dari anten mikrostrip patch segi tiga serta penjelasan singkat tentang kabel koaksial, wirelessLAN dan software Ansoft HFSS 11.0.

2.2 PENGERTIAN ANTENA

Dilihat dari sumber latar belakang sejarah telekomunikasi berupa komunikasi wireless, berhasil ditemukan pertama kali oleh Heindrich Rudolph Hertz, beliau berhasil mendemonstrasikan sistem gelombang Elektromagnetik

pertama kali pada tahun 1886 dengan menggunakan dipole λ/2. Pada tahun 1890

beliau mempublikasikan catatannya tentang elektrodinamika dan melakukan penyederhanaan persamaan elektromagnetika.

Antena didefinisikan sebagai suatu struktur yang berfungsi sebagai pelepas energi gelombang elektromagnetik di udara dan juga bisa sebagai penerima atau penangkap energi gelombang elektromagnetik di udara.Karena antena merupakan perangkat perantara antara saluran transmisi dan udara, maka antena harus mempunyai sifat yang sesuai (match) dengan saluran pencatunya.Gambar 2.1 memperlihatkan sumber atau pemancar yang dihubungkan dengan saluran

(12)

transmisi AB ke antena.Jika saluran transmisi disesuaikan dengan impedansi antena, maka hanya ada gelombang berjalan ke arah B saja.Pada A adalah saluran transmisi yang dihubungkan singkat dan merupakan transmisi antara gelombang terbimbing dan gelombang bebas.

Gambar 2.1AntenaSebagai Peralatan Transisi 1. A (Gelombang Puncak) 2. B (Gelombang Lembah)

2.3 Daerah antena

Daerah antena merupakan pembatas dari karakteristik gelombang elektromagnetika yang dipancarkan oleh antena. Pembagian daerah di sekitar

antena dibuat untuk mempermudah pengamatan struktur medan di mas ing-masing daerah antena tersebut, Gambar 2.2 menjelaskan tentang

daerah-daerah di sekitar antena.

(13)

Gambar 2.2 Daerah Antena

Ruang-ruang di sekitar antena dibagi ke dalam 3 daerah, yaitu : 1. Daerah Medan Dekat Reaktif

Daerah ini didefenisikan sebagai bagian dari daerah medan dekat di sekitar antena, dimana daerah reaktif lebih dominan. Apabila λ adalah panjang gelombang dan D adalah dimensi terluar antena, untuk kebanyakan antena batas terluar daerah ini adalah:

R>0.62 ……….. (2.1)

2. Daerah Medan Dekat Radiasi

Daerah ini didefenisikan sebagai daerah medanantena antara medan dekat reaktif dan daerah medan jauh di mana medan radiasi dominan dan distribusi medan bergantung pada jarak dari antena. Daerah ini sering juga disebut daerah

(14)

0.62 ≤ R ≤ 2 ……… (2.2)

3. Daerah Medan Jauh

Daerah medan jauh merupakan daerah antena di mana distribusi medan tidak lagi bergantung kepada jarak dari antena. Di daerah ini, komponen medan transversal dan distribusi angular tidak bergantung pada jarak radial. Dimana pengukuran dibuat Semua spesifikasi diperoleh dari pengukuran yang dilakukan didaerah ini, dengan sarat:

R > 2 ………... (2.3)

2.4 Parameter Antena

Kinerja suatu antena dapat dilihat dari nilai parameter - parameter antena tersebut, beberapa dari parameter tersebut saling berhubungan satu sama lain. Parameter-parameter antena yang biasanya digunakan untuk menganalisis suatu antena adalah impedansi masukan, Voltage Wave Standing Ratio (VSWR), Return Loss, bandwidth, Pola radiasi, dan Gain.

2.4.1 Impedansi Masukan

Impedansi masukan adalah perbandingan (rasio) antara tegangan dan arus. Impedansi masukan ini bervariasi untuk nilai posisi tertentu, dimana :

Zin (Z) = ( )

( )

=

₀ [ ¯ Γ

₀ [ Γ Zo

= Zo Γ

(15)

Zin merupakan perbandingan antara jumlah tegangan (tegangan masuk dan tegangan refleksi (V) terhadap jumlah arus (I)pada setiap titik z saluran.Berbeda dengan karakteristik impedansi saluran (Z₀) yang berhubungan dengan tegangan dan arus pada setiap gelombang.

Pada saluran transmisi, nilai Z diganti dengan nilai –i (z = –i), sehingga persamaan 2.4 menjadi :

Zin (Z) = ( )

( )

=

₀ [ ¯ Γ

₀ [ Γ Zo = Zo

Γ Γ

= Zo ₀

₀ ……… (2.5)

2.4.2 Voltage Standing Wave Ratio (VSWR)

VSWR adalah perbandingan antara amplitudo gelombang berdiri (standing wave) maksimum (|V|max) dengan minimum (|V|min). Perbandingan antara tegangan yang direfleksikan dengan yang dikirimkan disebut sebagai koefisien refleksitegangan (Ґ), yaitu :

Γ = ₀¯ ₀⁺ =

₀

₀……… (2.6)

dimana ZL adalah impedansi beban (load) dan Z₀ adalah impedansi

lossless. Koefisiensi refleksi tegangan (Γ) memiliki nilai kompleks, yang

mempresentasikan besarnya magnitude dan fasa dari refleksi. Untuk beberapa

kasus yang sederhana, ketika bagian imajiner dari (Γ) adalah nol maka : Γ = -1 : refleksi negative maksimum, ketika saluran terhubung singkat.

(16)

Γ = 0 : tidak ada refleksi, ketika saluran dalam keadaaan matched sempurna. Γ = +1:refleksi positif maksimum, ketika saluran dalam rangkaian terbuka.

Dimana untuk menentukan nilai VSWR yaitu :

S = | |

| | = | |

| |………. (2.7)

Kondis yang paling penting adalah ketika VSWR bernilai 1 (S= 1) yang berarti tidak ada refleksi ketika saluran dalam keadaan matching(sempurna). Namun kondisi ini pada praktiknya sulit untuk didapatkan, oleh karena itu nilai standar VSWR yang diijinkan untuk fabrikasi antena adalah VSWR ≤ 2, dan bilamina VSWR ≥ 2 maka return loss yang dihasilkan besar dan daya yang diterima antena 0 (feed back).

2.4.3 Return Loss

Return loss adalah perbandingan antara amplitudo dari gelombang yang

direfleksikan terhadap amplitudo gelombang yang dikirimkan. Return loss dapat terjadi karena adannya diskontiunitasdiantara saluran transmisi dengan impedansi masukan beban (antena). Pada rangkaian gelombang yang memiliki diskontinuitas (mismatched), besarnya return loss bervariasi tergantung pada frekuensi yang ditunjukan. Untuk menentukan return lossdengan menggunaka rumus berikut :

Return loss = 20log10 |Γ| ……… (2.8)

Nilai dari return loss yang baik adalah dibawah -9,54 dB, nilai ini diperoleh untuk nilai VSWR ≤ 2 sehingga dapat dikatakan nilai gelombang yang

(17)

atau dengan kata lain saluran transmisi sudah matching. Nilai parameter ini menjadi salah satu acuan untuk melihat apakah antena sudah dapat bekerja pada frekuensi yang diharapkan atau tidak.

2.4.4 Bandwidth

Bandwidth suatu antena didefinisikan sebagai rentang frekuensi dimana kinerja antena yang berhubungan dengan beberapa karakteristik seperti impedansi masukan, polarisasi, beamwidth, pola radiasi, gain, VSWR, return loss. Dimana untuk mencari Bandwitdh dapat dicari dengan rumus berikut :

BW = x 100 % ………. (2.9)

Dimana :

f2= frekuensi tertinggi

f1= frekuensi terendah

fc= frekuensi tengah

2.4.5 Keterarahan

Keterarahan dari sebuah antena dapat didefinisika sebagai perbandingan (rasio) intensitas radiasi sebuah antena pada arah tertentu dengan intensitas radiasi rata-rata pada semua arah. Intensitas radiasi rata-rata sama dengan jumlah daya yang diradiasikan oleh antenadibagi dengan 4π. Jika arah tidak ditentukan, arah intensitas radiasi maksimum merupakan arah yang dimaksud keterarahan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut ini.

(18)

D =

₀= ……….. (2.10)

Dan jika arah ini tidak ditentukan, keterarahan terjadi pada intensitas radiasi maksimum yang didapat dengan rumus.

Dmax= D =

₀ = ……….. ……….. (2.11)

Keterangan

D =keterarahan

D₀ =keterarahan maksimum

U =intensitas radiasi

Umax =intensitas radiasi minimum

U₀ =intensitas radiasi pada sumber isotropic Prad = daya total radiasi

2.4.6 Gain

Gain adalah perbandingan antara rapat daya per-satuan unit antena terhadap rapat daya antena referensi dalam arah dan daya masukan yang sama.

Gain suatu antena berlainan dengan gain kutub empat, gain diperhatikan daya masukan ke terminal antena. Dimana untuk mencari Gain dapat dicari dengan rumus berikut :

(19)

Ada dua jenis parameter penguatan (Gain) yaitu absolute gain dan relative gain.Absolute gainpada sebuah antena didefinisikan sebagai perbandingan antara intensitas pada arah tertentu dengan intensitas radiasi yang diperoleh jika daya yang diterima oleh antena teradiasi secara isotropik. Intensitas radiasi yang berhubungan dengan daya yang diradiasikan secara isotropiksama dengan daya yang diterima oleh antena (Pin) dibagi 4π. Absolute gain ini dapat dihitung dengan

rumus :

G = 4π ,∅ ………. (2.13)

2.4.7 Pola Radiasi Antena

Pola radiasi (radiation pattern) merupakan salah satu parameter penting dari suatu antena.Parameter ini sering dijumpai dalam spesifikasi suatu antena, sehingga pembaca dapat membayangkan bentuk pancaran yang dihasilkan oleh antena tersebut. Dalam hal ini, maka pola radiasi disebut juga pernyataan secara grafis yang menggambarkan sifat radiasi dari antenapada medan jauh sebagai fungsi dari arah dan penggambarannya dapat dilihat pada diagram pola radiasi yang sudah diplot sesuai dengan hasil pengukuran sinyal radiasi dari suatu antena.

(20)

2.4.8 Frekuensi Resonansi

Frekuensi resonansi sebuah antena dapat diartikan sebagai frekuensi kerja antena di mana pada frekuensi tersebut seluruh daya dipancarkan secara maksimal. Pada umumnya frekuensi resonansi menjadi acuan menjadi frekuensi kerja antena.

2.5 Antena Mikrostrip

Antena mikrostrip adalah suatu antenna konduktor metal yang menempel diatas ground plane yang diantaranya terdapat bahan dielektrik seperti tampak pada Gambar 2.4. Antenamikrostrip 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, antenamikrostrip sangat sesuai dengan kebutuhan saat ini sehingga dapat diintegrasikan dengan peralatan telekomunikasi lain yang berukuran kecil, akan tetapi antenamikrostrip juga memiliki beberapa kekurangan yaitu: bandwidth yang sempit, gaindan directivity yang kecil, serta efisiensi rendah.

(21)

Gambar 2.4 menunjukkan struktur dari sebuah antena mikrostrip.Secara umum, antena mikrostrip terdiri atas 3 bagian, yaitu patch, substrat, dan ground plane.Patchterletak di atas substrat, sementara ground planeterletak pada bagian paling bawah.

Pada umumnya, patchterbuat dari logam konduktor seperti tembaga atau emas dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam. Bentuk patchantena mikrostrip yang sering dibuat, misalnya segi empat, segi tiga, lingkaran, dan lain-lain. Patch berfungsi sebagai pemancar (radiator). Patch dan saluran pencatu biasanya terletak di atas substrat. Tebal patch dibuat sangat tipis (t ≤ λ₀ ;t= ketebalan patch). Substrat terbuat dari bahan-bahan dielektrik.Substrat biasanya mempunyai tinggi (h) antara 0,003 λ –0,005 λ.

Tabel 2.1 Nilai Konstanta Dielektrik Dan Bahan Dielektrik

Bahan dielektrik Nilai konstanta dielektrik (εr)

Alumina 9.8

terial sintetik – Teflon 2,08 Material komposit – duroid 2,2 – 10,8

Ferimagnetik – ferrite 9 – 16 Semikonduktor – silicon 11,9

Fiberglass 4,882

Tabel 2.1 menunjukkan nilai permeativitas relatif bahan dielektrik yang sering digunakan untuk membuat substrat antena mikrostrip. Tampak bahwa semikonduktor (silikon)memiliki nila εryang lebih tinggi dan teflonmemiliki nilai εryang lebih rendah. Antena mikrostrip mempunyai nilai radiasi yang paling kuat

terutama pada daerah pinggiran di antara tepi patch.Untuk performa antena yang baik, biasanya substrat dibuat tebal dengan konstanta dielektrik yang rendah.Hal

(22)

ini Bentuk patch bisa bermacam-macam, adapun jenis-jenis antenamikrostrip terlihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5Jenis-jenis AntenaMikrostrip

Antenamikrostrip adalah salah satu jenis antena wireless yang paling popular digunakan saat ini. Ada beberapa alasan kenapa antenamikrostrip sangat diminati untuk diaplikasikan sebagai antenawireless, yaitu:

1. Sangat mudah difabrikasi.

2. Selaras dengan permukaan nonplanar.

3. Sangat murah karena hanya dengan menggunakan papan cetak sirkuit. 4. Fleksibel sehingga menghasilkan berbagai macam pola dan polarisasi

yang berbeda.

5. Strukturnya sangat kuat.

2.5.1 Teknik Pencatuan

Antena mikrostrip dapat dicatu dengan beberapa metode.Metode-metode ini dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori, yaitu terhubung (contacting) dan tidak terhubung (non-contacting).Pada metode terhubung, daya RF dicatukan

(23)

secara langsung ke patch radiator dengan menggunakan elemen penghubung. Pada metode tidak terhubung, dilakukan pengkopelan medan elektromagnetik untuk menyalurkan daya di antena saluran mikrostrip dengan patch. Beberapa teknik pencatuan yang sering digunakan, yaitu : teknik pencatup line,

pencatucoaxial probe, aperture couplingdan proximity coupling.

2.6 Antena Mikrostrip Segitiga

2.6.1 Antena Mikrostrip Patch Segitiga Elemen Tunggal

Penggunaan patch segitiga telah diteliti secara teori maupun ekperimental. Dari hasil penelitian ternyata ditemukan bahwa bentuk antena mikrostrip patch segitiga ini memiliki radiasi yang lebih tinggi dengan antena mikrostrip lainnya.Formula untuk menghitung frekuensi resonansi yang diperoleh berdasarkan model TM10 maka frekuensi resonansi untuk antena segitiga sama sisi yaitu :

W =

√

………

(2.14)

Dimana :

W = Lebar sisi Patch

C = kecepatan cahaya 3 x 103 a = frekuensi kerja antenna

(24)

Bentuk patchantena segitiga elemen tunggal dapat ditunjukkan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Struktur Antena Mikrostrip Patch SegitigaElemen Tunggal

2.6.2 Antena Mikrostrip Patch Segitiga Array

Antenaarray adalah susunan dari beberapa antena yang identik.Dalam antena mikrostrip yang disusun secara array adalah bagian patch. Medan total dari antenaarray ditentukan oleh penjumlahan vektor dari medan yang diradiasikan oleh elemen tunggal. Proses perancangan antena yang dilakukan untuk mendapatkan antena array pada dasarnya sama dengan pendesainan antena elemen tunggal.

Hal yang membedakan pada system array ini adalah peletakan masing-masing patch pada jarak tertentu yang sesuai dengan panjang gelombang yang merambat pada bidang dielektrik. Proses pendesainan ini dilakukan dengan menggunakan frekuensi kerja 2.4 GHz.

(25)

Z3=

.W = ……… (2.15)

Dimana :

W = Lebar sisi Patch

C = kecepatan cahaya 3 x 103 a = frekuensi kerja antenna

εr= nilai konstanta dielektrik

Bentuk patch antena segitiga elemen tunggal dapat ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Struktur Antena Mikrostrip Patch Segitiga Elemen Array

2.6.3 Lokasi PencatuanAntena Mikrostrip Patch Segitiga

Setelah diperoleh panjang sisi segitiga dari patchuntuk substrat yang telah diberikan, langkah selanjutnya adalah menentukan feed point (feed line)atau titik pencatu dimana dalam hal ini harus ada kecocokan antara impedansi input dari

(26)

antena mikrostrip, maka axis yang melewati titik pencatu (feed point) ditandai dengan ∅0 = 0. Selanjutnya nilai ₀ dapat dipilih untuk mengubah-ubah input antena.

2.7 Kabel Koaksial

Kabel koaksial merupakan kabel yang biasannya dipakai untuk menghubungkan suatu perangkat (device) yang berfungsi sebagai pemancar atau penerima gelombang radio dengan antena yang sesuai dengan peralatan tersebut dalam suatu system komunikasi wireless.

Gambar 2.8Kabel Koaksial Pada gambar 2.7 A,B,C dan D menyatakan :

a. Outer plastic sheath(sarung plastik luar) b. Copper screen(serabut tembaga)

c. Inner dielectric insulator(bahan dielektrik) d. Copper core(inti tembaga)

(27)

Kabel ini sangat ideal untuk membawa atau menghantarkan sinyal listrik yang berfrekuensi tinggi, misalnya kabel penghubung antara TV dan antenanya atau untuk menghubungkan perangkat radio pemancar/penerima gelombang radio dengan antenanya.

Gambar 2.9 Struktur Kabel Koaksial

Jalur transmisi kabel koaksialmemiliki 2 bagian konduktor, yaitu inti tembaga dan serabut tembaga, dimana konduktor tersebut dipisahkan oleh bahan insulator (solid dielektric).Pada gambar 2.9 menggambarkan bagian-bagian kabel koaksial, menunjukkan bahwa warna merah adalah bahan konduktor, warna putih adalah bahan insulator dan warna abu-abu adalah lapisan paling luar kabel (outer jacket).

2.8 Wireless LAN (WLAN)

Jaringan Wireless-LAN adalah jaringan yang mengkoneksikan dua komputer atau lebih menggunakan sinyal udara, cWirelles LAN merupakan pengembangan dari jaringan LAN, dimanapada jaringan LAN menggunakan kabel sedangkan jaringan W-LAN menggunakan sinyal udara.

(28)

Jaringan wireless (tanpa kabel) cocok untuk diterapkan pada lokasi yang sukar atau tidak mungkin untuk memasang kabel jaringan. Setiap PC pada jaringan wireless dilengkapi dengan sebuah radio tranceiver, atau biasanya disebut

adapteratau kartu W-LAN.

W-LAN biasanya menggunakan salah satu dari dua topologi untuk mengatur sebuah jaringan yaitu topologi ad-hoc dan topologi infrastruktur. Pada topologi ad-hoc biasa dikenal sebagai jaringan peer-to-peerdan untuk topologi

infrastrukturjaringan udara dimana padaSaat titik akses menerima data, ia akan mengirimkan kembali sinyal radio tersebut (dengan jangkauan yang lebih jauh) ke PC yang berada di area cakupannya, atau dapat mentransfer data melalui jaringan

Ethernet kabel. Titik akses pada sebuah jaringan infrastruktur memiliki area cakupan yang lebih besar, tetapi membutuhkan alat dengan harga yang lebih mahal.

Walau menggunakan prinsip kerja yang sama, kecepatan mengirim data dan frekuensi yang digunakan oleh W-LAN berbeda berdasarkan jenis atau produk yang dibuat, tergantung pada standar yang mereka gunakan. Vendor-vendor wireless-LAN biasanya menggunakan beberapa standar, termasuk IEEE 802.11, IEEE 802.11b/g, OpenAir, dan HomeRF. Sayangnya, standar-standar tersebut tidak saling kompatibel satu sama lain, dan harus menggunakan jenis/produk yang sama untuk dapat membangun sebuah jaringan, dikarenakan oleh frekuensi dari beberapa standar tersebut tidak sama.

Semua standar tersebut menggunakan adaptermenggunakan segmen kecil pada frekuensi radio 2,4 GHz, sehingga bandwith radio untuk mengirim data

(29)

menjadi kecil. Tetapi adapter tersebut menggunakan dua protokol untuk meningkatkan efisiensi dan keamanan dalam pengiriman sinyal:

1. Frequency hopping spread spectrum, dimana paket data dipecah dan dikirimkan menggunakan frekuensi yang berbedabeda, satu pecahan bersisian dengan lainnya, sehingga seluruh data dikirim dan diterima oleh PC yang dituju. Kecepatan sinyal frekuensi ini sangat tinggi, serta dengan pemecahan paket data maka sistem ini memberikan keamanan yang dibutuhkan dalam satu jaringan, karena kebanyakan radio tranceiver biasa tidak dapat mengikutinya.

2. Direct sequence spread spectrum, sebuah metode dimana sebuah frekuensi radio dibagi menjadi tiga bagian yang sama, dan menyebarkan seluruh paket melalui salah satu bagian frekuensi ini. Adapter direct sequenceakan mengenkripsi dan mendekripsi data yang keluar-masuk, sehingga orang yang tidak memiliki otoritas hanya akan mendengar suara desisan saja bila mereka menangkap sinyal radio tersebut.

Vendor W-LAN biasanya menyebutkan transfer rate maksimum pada adapter buatan mereka.Model yang menggunakan standar 802.11 dapat mentransfer data hingga 2 megabit per-detik, baik dengan metode frequency hopping atau direct sequence. Adapter yang menggunakan standar OpenAir dapat mentransfer data hingga 1,6-mbps menggunakan frequency hopping. Dan standar terbaru, HomeRF dapat mengirim dan menerima data dengan kecepatan 1,6-mbps (dengan menggunakan metode frequency hopping). W-LAN kecepatan tinggi menggunakan standar 802.11b yang dikenal sebagai WiFi mampu mengirim data

(30)

hingga 11 mbps dengan protokol direct sequence, sedangkan standar 802.11g mampu mengirim data hingga 54 mps.

2.9 Software Ansof HFSS 11.0

HFSS adalah kependekan dari HighFrequency Structure Simulator. Ansoft merupakan software pelopor yang menggunakan Finite Element Method (FEM)

untuk simulasi elektromagnetik dengan mengembangkan serta menerapkan teknologi seperti tangential vector finite elements, adaptive meshing, dan Adaptive Lanczos-Pade Sweep (ALPS). Adapun tampilan dari HFSS dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Dimana HFSS adalah simulatorgelombang elektromagnetik penuh dengan performa yang baik untuk pemodelan benda 3 dimensi yang memiliki volume

yang berubah-ubah. HFSS ini menyatukan proses simulasi, visualisasi, dan proses pemodelan ke dalam suatu bentuk yang mudah untuk dipelajari. Simulator ini dapat dimanfaatkan untuk menghitung parameter seperti S parameter, frekuensi resonansi, dan medan.

HFSS ini simulator interaktif yang elemen dasar mesh-nya adalah tetrahedron.Dimana hal ini membuat kita dapat menyelesaikan persoalan yang berhubungan dengan bentuk geometri 3 dimensi yang berubah-ubah khususnya yang memilki bentuk dan kurva yang kompleks.

(31)

Gambar 2.9 Tampilan Awal Software Ansof HFSS 11.0

2.9.1 Proses Pencarian Solusi SimulatorHFSS 11.0

Untuk mendapatkan grafik VSWR suatu antena, bisa dicari dari nilai

koefisien pantul ( Г) dan koefisien pantul ini erat hubungannya dengan parameter

S. Sebelum mengkomputasi nilai VSWR kedalam grafik, maka HFSS menghitung dulu nilai matrik parameter S pada suatu struktur port tertentu dalam setiap frekuensi dan hal ini dilakukan dengan skema seperti pada algoritma dibawah ini: a. Tipe solusi yang digunakan pada simulator Ansoft HFSS 10.0 ada 3 yaitu

driven modal, driven terminal, dan eigenmode. Untuk pemodelan tentang antena, saluran mikrostrip, dan waveguide, dipergunakan tipe solusi

drivenmodal. Tipe ini dipergunakan karena merupakan tipe khusus untuk mengkalkulasi mode dasar parameter S untuk elemen pasif berstruktur frekuensi tinggi yang arus tegangannya dikendalikan oleh sumber generator.

(32)

b. Parametric model adalah susunan yang terdiri dari bentuk geometri dan material yang tersusun didalamnya, yang akan membangun bentuk pemodelan simulasi. Pada tahap ini juga, kita memberikan pembatasan lingkup pada

device pemodelan (boundaries) dan mendefinisikan letak pencatu model (Excitation).

c. Sebelum proses simulasi pencarian solusi dilakukan maka harusdiinisialisasikan parameter analisa terlebih dahulu (solution setup). Parameter ini meliputi:

1. Frekuensi unit. Parameter ini berfungsi untuk menentukan nilai frekuensi kerja mesh dalam proses pencarian solusi yang menggunakan sistem adaptive mesh.

2. Nilai maksimum jumlah siklus mesh. Nilai ini adalah kriteria nilai jumlah siklus mesh untuk menghentikan proses pencarian solusi

adaptive.

3. Delta S. Nilai ini adalah nilai perubahan didalam magnituda parameter S antara dua lintasan yang saling berhubungan.

Pada tahap ini juga kita memberikan nilai range frekuensi (frequency sweep) yang merupakan rangefrekuensi yang akan dicari nilai solusinya.

(33)

3.1 UMUM

Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah antena mikrostrip patch

segitiga sama sisi yang dapat digunakan pada sistem wireless LAN baik sebagai

penguat antena pada Access Point (AP) ataupun pada sisi terminal (laptop, PC dan

PDA). Perancangan antena ini dilakukan dengan bantuan Software Ansoft HFSS

11.0.

Tahapan perancangan dimulai dari pemilihan jenis substrat dan

selanjutnya menghitung dimensi patch antena serta lebar saluran pencatunya.

Hasil dari perhtiungan tersebut kemudian disimulasikan denganSoftware Ansoft

HFSS 11.0. Software Ansoft HFSS 11.0berfungsi untuk mendapatkan

parameter-parameter antena yang dihasilkan berupa nilai VSWR, gaindan pola radia.

3.2 Jenis Substrat

Dalam pemilihan jenis substrat sangat dibutuhkan pengetahuan tentang

spesifikasi umum dari susbtrat tersebut, kualitasnya, ketersediannya, dan yang

tidak kalah penting adalah harga atau biaya yang harus dikeluarkan untuk

mendapatkannya. Jenis substrat yang digunakan pada perancangan antena ini

adalah sebuah substrat jenis FR-4. Adapun parameter substrat dapat dilihat pada

tabel berikut.

Tabel 3.1 Spesifikasi Substrat

Jenis subtract FR-4

Konstanta Dielektrik Relatif 4.4 Dielektrik Loss Tangent 0.02

(34)

29 3.3 Perancangan Patch Antena

3.3.1 Perancangan Patch Antena Elemen Tunggal

Proses perancangan antena mikrostrip tunggal dilakukan secara bertahap.

Perancangan diawali dengan menentukan frekuensi kerja antena mikrostrip,

menentukan jenis lapisan bahan, menentukan nilai konstanta dielektrik lapisan

bahan, dan tebal lapisan bahan. Frekuensi kerja yang digunakan yaitu 2,4 GHz.

Simulasi dilakukan dengan bantuan perangkat lunak Ansoft HFSS 11.0 untuk

memperoleh bentuk dan paramater antena mikrostrip.

Untuk perancangan awal digunakan perhitungan pada antena mikrostrip

dengan patch berbentuk segitiga seperti yang telah dijelaskan di dalam Bab II

yaitu pada Persamaan (2.14).

√ =

( )

. _√ . = 0.0397 = 39.7 mm

Dari perhitungan tersebut yang berdasarkan spesifikasi substrat yang akan

digunakan diperoleh panjang sisi patch segitiga Elemen Tunggal 39,7 mm.

3.3.2 Perancangan Petch Antena Elemen Array

Pada perancangan Elemen Array langkah-langkah perancangannya sedikit

sama dengan perancangan Elemen Tunggal, hanya saja yang membedakan dari

perancangan patch Elemen array yaitu lebar sisi patch dan jumlah patch. Untuk

perancangan patch elemen array digunakan perhitungan yang telah dijelaskan di

dalam Bab II yaitu pada Persamaan (2.15). segitiga adalah :

W =

=

. . .

(35)

30 = 0,03809

= 38 mm

Dari perhitungan tersebut yang berdasarkan spesifikasi substrat yang akan

digunakan diperoleh panjang sisi patch 38 mm. dan untuk menentukan posisi

patch dan pengarrayan patch menggunakan bantuan Software HFSS 11.0

3.4 Perancangan Lebar Saluran Pencatu

Untuk penentuan lebar saluran pencatu mikrostrip patch segitiga elemen

tunggal dan elemen array agar dapat bekerja pada frekuensi kerja yaitu 2,4 GHz.

Menggunakan bantuan perangkat lunak Ansoft HFSS 11.0.

3.5 Simulasi Perancangan Model Antena Mikrostrip PatchSegitiga

pada simulasi perancangan antena mikrostrip patch segitiga elemen

tunggal dan elemen array dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu dimulai

dengan perancangan substrat, perancangan patch, perancangan saluran pencatu

(feed line), perancangan ground planddan port saluran pencatu. Adapun

langkah-langkah simulasi untuk membuat model antena ini adalah :

a. Perancangan substrat

Adapun langkah-langkah untuk merancang substratantena adalah :

1. Pilih item Drawlalu pilih box

2. Masukkan nilai koordinatnya (besar dan arahnya)

3. Klik attributetabdan kemudian isi namanya dengan substrat

4. Klik materialdan kemudian ganti materialnya menjadi FR4 epoxy

5. Kemudian pilih warnanya sesuai keinginan dan kemudian atur

transparansi warnanya.

(36)

Adapun langkah-langkah untuk merancang pacthantena adalah :

1. Pilih menu Drawlalu pilihregular polyhedron.

2. Tentukan number of segment, yaitu 3.

3. Masukkan nilai koordinatnya (penentuan koordinat patch sangat

berpengaruh terhadap panjang sisi segitiga, letak dan bentuk

segitiga), dalam hal ini kita harus benar-benar teliti dalam

memasukkan nilai koordinat.

4. Klik attribute tabdan kemudian namanya diisi denganpatch.

5. Atur material, untuk tugas akhir ini material patch yang

digunakan adalah cooper(FR4).

6. Kemudian pilih warnanya sesuai keinginan dan kemudian atur

transparansi warnanya.

c. Perancangan saluran pencatu (feed line)

1. Pilih item Drawlalu pilih box

2. Masukkan nilai koordinatnya (arah dan besarnya)

3. Klik attribute tabdan kemudian namanya diisi dengan feed line

4. Klik material kemudian ganti materialnya menjadi cooper

5. Kemudian pilih warnanya sesuai keinginan dan kemudian atur

transparansi warnanya

d. Perancangan Ground pland

1. Pilih item Drawlalu pilih box

2. Masukkan nilai koordinatnya (arah dan besarnya)

3. Klik attribute tabdan kemudian isi namanya dengan ground

(37)

e. Perancangan port saluran pencatu

1. Pilih item Drawlalu pilih rectangle

2. Tetapkan porosnya, yang menjadi poros adalah sumbu z

3. Masukkan nilai koordinatnya (besar dan arahnya)

4. Klik attributetab dan kemudian ganti buat orientasinya menjadi

global

5. Kemudian pilih warnanya sesuai keinginan dan kemudian atur

transparansi warnanya.

Gambar 3.1 Model Antena Mikrostrip Pacth Segitiga Elemen Tunggal

Gambar 3.2 Model Antena Mikrostrip Pacth Segitiga Array

3.6 Hasil Simulasi Perancangan

(38)

menjalankan simulasinya. Untuk menjalankan simulasi ini langkah selanjutnya

adalah :

1. klik menu HFSS kemudian pilih analysis setup.

2. pilih add solution setupdan muncul solution setup windo.

3. isi nama setup-nya, diikuti yang ada di dalam tab (misalnya setup1,

setup2, dan seterusnya).

4. isi nilai dari solution frequency menjadi 2,45 GHz (Nilai solution

frequency ini sama untuk tiap setup).

5. isi nilai maximum number of phasesmenjadi 10.

6. Kemudian isi nilai maximum delta Ssebesar 0,02 lalu pilih OK.

7. Klik menu HFSS kemudian pilih analysissetuplalu pilih addsweep

(Pilih solutionsetup-nya setup1 dan tombol OK).

8. Editwindow sweep-nya, atur sweep typemenjadi fast dan diatur juga

frequency setup typemenjadi linearcount.

9. Atur frekuensi start sebesar 1 GHz, frekuensi stop: 4 GHz dan buat

nilai countmenjadi 61. Lalu klik tombol OK.

10. klik menu HFSS lalu pilih validation check. (Tujuan dari

validationcheck ini adalah untuk memeriksa apakah model yang kita

buat sudah layak dan benar untuk akan muncul tanda check list

berwarna hijau. Tetapi jika belum maka akan muncul tanda silang

berwarna merah. Hal ini menandakan bahwa ada error pada model

yang kita buat.Untuk melihat pesan error gunakan messagemanager

yang ada di sudut kanan bawah) dan run Jika model yang kita buat

(39)

diperiksa pada validation checkini, yaitu :

1. 3D model

2. Boundaries and Excitation

3. Mesh Operation

4. Analysis Setup

5. Optimetrics

6. Radiation

Jika ada salah satu dari keenam hal ini yang tidak terpenuhi (dalam hal ini

ada error) maka proses simulasi tidak dapat dilanjutkan. Setelah melewati

validationcheck, langkah selanjutnya adalah menganalisis model. Untuk

menganalisis model ini dengan klik menu HFSS lalu pilih analyze. Proses

menganalisis ini berlangsung sekitar 20 menit. Setelah proses analisis selesai

maka dapat ditampilkan grafik VSWR (S11), pola radiasi, dan gain..

3.6.1 Langkah-langkah hasil analisis software Ansoft HFSS 11.0

1. Untuk menampilkan parameter S11, caranya adalah dengan

menekan tombol HFSS lalu pilih resultdan kemudian pilih create

modal solusion data report lalu pilih dan pilih rectangularplot, lalu

klik OK. Bandwidth dapat dianalisis dari parameter S11 yang

bernilai di bawah -10 dB pada band frekuensi 2,4GHz.

2. Untuk menampilkan pola radiasi, caranya adalah dengan menekan

tombol HFSS lalu pilih Radiation kemudian Isert Far Field setup

danInfinite Sphere laluklik Ok. Selanjutnya klik kanan pada Result

(40)

Ok. Maka akan muncul grafik pola radiasi.

3. Untuk menampilkan gain, caranya adalah dengan menekan tombol

HFSS lalu pilih result dan kemudian pilih Creat Far Fild Report

dan pilih Radiation Pattern lalu Ok. Atur Categori menjadi Gain

lalu klik Ok. Maka akan muncul tabel gain.

Dari model yang telah dibuat dengan nilai panjang sisi patchsegitiga yang

diperoleh melalui perhitungan dan lebar pencatu dengan bantun software Ansoft

HFSS hasil simulasi yang didapatkan, yakni :

1. Hasil Simulasi Element Tunggal

a. S11

Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan, didapatkan nilai S11 pada 2,4

GHz adalah -11 dB jadi VSWR yang di dapat adalah 1.89 yang

ditunjukkan pada Gambar 3.3.

(41)

b. Gain

Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan, maka didapatkan nilai gain

pada frekuensi 2.4 GHz yaitu sebesar 1.837 dBi

Gambar 3.4. Gain Segitiga Elemen Tunggal

c. Pola Radiasi

Dari simulasi yang dilakukan maka diperoleh pola radiasi seperti yang

tampak pada Gambar 3.5.

(42)

2. Hasil Simulasi Element Array

a. S11

Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan, didapatkan nilai S11 pada 2,4

GHz adalah -11 dB jadi VSWR yang di dapat adalah 1.0425 yang

ditunjukkan pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6. S11 Segitiga Elemen Array

b. Gain

Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan, maka didapatkan nilai gain

pada frekuensi 2.4 GHz yaitu sebesar 1.837 dBi seperti yang tampak pada

Gambar 3.7.

(43)

c. Pola Radiasi

Dari simulasi yang dilakukan maka diperoleh pola radiasi seperti yang

tampak pada Gambar 3.8.

(44)

PENGUKURAN DAN ANALISA

4.1 Definisi Perancangan

Setelah menjelaskan proses perancangan, dan simulasi, maka proses selanjutnya yaitu pengukuran parameter-parameter antena, serta analisa data hasil pengukuran dan perbandingan dari parameter-parameter antena hasil simulasi dengan hasil pengkuran, dan pengujian realisasai apakah antena yang dibuat sesuai dengan harapan dan dapat diimplementasikan pada jaringan wireless LAN 2.4 GHz. Tahap ini dimaksudkan untuk mengetahui kinerja antena yang telah dibuat.

Pengukuran antena mikrostrip patch segitiga ini dilakukan di Laboratorium Radar Dan Antena Telkoma, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI).Hasil pengukuran parameter-parameter antena mikrostrip patch segitiga meliputi nilaiVSWR, Impedansi input,Return loss, Pola radiasi, dan Gain.

(45)

Gambar 4.2 Realisasi Antena Mikrostrip segitiga Elemen Array

4.2 Pengukuran Antena

Parameter yang akan diukur meliputi VSWR, Impedasi masukan, Return

loss,Pola radiasi, dan Gain. Pengukuran parameter ini menggunakan

perangkat-perangkat :

1. Network Analyzermodel Advantest R3770.

2. Spectrum Analyzer modelHp

3. Signal generator model 6747B(10 MHz to 20 GHz).

4. Penampang posisi

5. DRG Horn Antena model SA5 (700 MHz to 18 GHz).

(46)

Gambar 4.4 Penampang Posisi

Gambar 4.5 Signal Generator

Gambar 4.6 DRG Horn Antena

(47)

Sebelum melakukan pengukuran Element Array dan Elemen Tunggal,

perangkat Network Analyzer model Advantest R3770, VNA-nya dikalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasidilakukan hanya pada pengukuran VSWR, return loss, dan Impedansi masukan. Untuk menentukanhasil pengukuran dari perangkat

Network Analyzermenggunakan tujuh penanda, penanda ini berfungsi untuk

menentukan frekuensi kerja antena.Sedangkan untuk pengukuran pola radiasi menggunakan perangkat Signal generator, spectrum Analyzer, penampang posisi,

dan DRG Horn Antena, dan untuk pengukuran Gain mengunakan perangkat

Signal generator, synthesizer, spectrum Analyzer, penampang posisi, dan DRG

Horn Antena.

Gambar 4.8 Pengukuran VSWR, Return loss, Dan ImpedansiMenggunakan Network Analyzer

(48)

4.3 Pengukuran

Dalam melakukan hasil pengukuran VSWR, Return loss, dan Impedansi masukan Dengan menggunakan perangkat Network Analyzer, penulis menggunakan tujuh penanda. Untuk pengukuran Elemen Array yang dilakukan pada range frekuensi 2.35 GHz sampai 2.45 GHz, penanda pertama pada frekuensi 2.4 GHz, penanda kedua pada frekuensi 2.39 GHz, penanda ketiga pada frekuensi 2.41 GHz, penanda keempat pada frekuensi 2.35 GHz, penanda kelima pada frekuensi 2.425 GHz, penanda keenam pada frekuensi 2.45 GHz. Dan penanda ketujuh pada frekuensi 2.45 GHz. Dan Untuk Pengukuran Elemen Tunggal yang dilakukan pada range frekuensi 2.3 GHz sampai 2.6 GHz, penanda pertama pada frekuensi 2.3 GHz, penanda kedua pada frekuensi 2.35 GHz, penanda ketiga pada frekuensi 2.35 GHz, penanda keempat pada frekuensi 2.4 GHz, penanda kelima pada frekuensi 2.425 GHz, penanda keenam pada frekuensi 2.5 GHz. Dan penanda ketujuh pada frekuensi 2.499 GHz. Untuk Pengukuran Pola radiasi dengan menggunakan perangkat Signal generator, spectrum

Analyzer, penampang posisi, dan DRG Horn Antena yang dilakukan pada range

2.4 GHz pengukuran dilakukan pada sudut 0 derajat – 350 derajat. Dan untuk Pengukuran gain dengan menggunakan perangkat Signal generator, spectrum

Analyzer, penampang posisi, DRG Horn Antena.Pengukuran dilakukan pada

range frekuensi 2.3 GHz sampai 2.475 GHz. Berikut ini adalah hasil pengukuran

(49)

4.3.1 Pengukuran Elemen Array

4.3.1.1 Pengukuran VSWR Segitiga Elemen Array

Pengukuran VSWR antena mikrostrip patch segitiga Elemen Array yang telah dilakukan padarange frekuensi 3.5 GHz sampai 2.45 GHz maka mendapatkan nilai-nilai VSWR pada gambar 4.9 dibawah ini.

Gambar 4.9 Pengukuran VSWR Segitiga Elemen Array

Dari gambar dapat dilihat nilai VSWR yang diberikan:

Marker 1 : 1.123 pada frekuensi 2.4 GHz

Marker 2 : 1.396 pada frekuensi 2.39 GHz

(50)

Marker 4 : 2.877 pada frekuensi 2.35 GHz

Marker 5 :1.857 pada frekuensi 2.425 GHz

Marker 6 : 2.708 pada frekuensi 2.45 GHz

Marker 7 : 2.708 pada frekuensi 2.45 GHz

4.3.1.2 Analisa Hasil Pengukuran VSWR Segitiga Elemen Array

Dari pengukuran VSWR antena mikrostrip patch segitiga Elemen Array yang telah dilakukan pada range frekuensi 2.35 GHz – 2.45 GHz maka dapat diketahui nilai-nilai VSWR yang di buat ke dalam bentuk tabel yaitu sebagai berikut :

Table 4.1 Hasil Pengukuran VSWR Segitiga Elemen Array

No Frekuensi (GHz)

Nilai VSWR

1 2.35 2.35

2 2.39 1.396

3 2.4 1.123

4 2.41 1.256

5 2.425 1.857

6 2.45 2.708

7 2.45 2.708

Ketika dilakukan pengukuran dilihat pada Network Analyzer dan di buat ke dalam bentuk tabel pada tabel 4.1, disini kita dapat melihat antena Mikrostrip patch segitiga Elemen Array yang dirancang untuk frekuensi 2.4 GHz diperoleh VSWR 1.123. Meskipun nilaitersebut sedikit kurang bagus akan tetapi VSWR yang didapat sedikit mendekati 1 dan masih dibawah dari 2. Karena bila nilai

(51)

VSWR diatas 2 maka nilai return loss yang didapat besar maka daya dihasilkan oleh antena 0.

4.3.1.3 Return Loss Segitiga Elemen Array

Gambar 4.10 Pengukuran Return LossSegitiga Elemen Array

Dari gambar dapat dilihat nilai return lossyang diberikan:

Marker 1 : -24.582 dB pada frekuensi 2.4 GHz

Marker 2 :- 15.518 dB pada frekuensi 2.39 GHz

Marker 3 : -19.107 dB pada frekuensi 2.41 GHz

(52)

Marker 5 : -10.503 dB pada frekuensi 2.425 GHz

Marker 6 :-6.697 dB pada frekuensi 2.45 GHz

Marker 7 :-6.697 dB pada frekuensi 2.45 GHz

4.3.1.4 Analisa Hasil Pengukuran Return Loss Segitiga Elemen Array

Dari pembacaan data pada Spectrum Analyzer, dapat dilihat dari hasil pengukuran impedasi input pada range frekuensi antara 2.35 GHz - 2.45 GHz dengan nilai-nilai return loss yang di buat dalam bentuk tabel yaitu sebagai berikut :

Table 4.2 Hasil Pengukuran Return Loss Antena Segitiga Elemen Array

No Frekuensi (GHz)

Nilai return loss (dB)

1 2.4 -24.586

2 2.39 -15.518

3 2.41 -19.107

4 2.35 -6.28

5 2.425 -10.503

6 2.45 -6.697

7 2.45 -6.697

Ketika dilakukan pengukuran pada frekuensi yang berbeda hasil yang dilihat pada Network Analyzer pun ikut berubah sehingga menimbulkan perbedaan nilai Return Loss dan perubahan tersebut dilakukan adannya pergeseran dimensi sehingga sinyal mengalami atenuasi diruang bebas dan dipantulkan oleh benda-benda diruangan. Disini nilai return loss yang dihasilkan oleh antena mikrostrip

(53)

patch segitiga Elemen Array yang dirancang untuk frekuensi 2.4 GHz yaitu sebesar -24.582 dB.

4.3.1.5 Pengukuran Impedasi Segitiga Elemen Array

Gambar 4.11 Pengukuran Impedansi Segitiga Elemen Array

Marker 1 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.4 GHz adalah 52.888 Ω –3.988 Ω

Marker 2 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.39 GHz adalah 59.803 Ω -14.828 Ω

Marker 3 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.41 GHz adalah 63.119 Ω +1.783 Ω

(54)

Marker 4 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.35 GHz adalah 23.071 Ω +25.558 Ω

Marker 5 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.425 GHz adalah 67.258 Ω-32.217 Ω

Marker 6 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.45 GHz adalah 18.352 Ω -10.279 Ω

Marker 7 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.45 GHz adalah 18.952 Ω -10.279 Ω

4.3.1.6 Analisa Hasil Pengukuran Impedansi Segitiga Elemen Array

Dari pembacaan data pada mode smitch-chart, dapat dilihat hasil pengukuran impedasi input pada range frekuensi antena 2.35 GHz – 2.45 GHz dengan nilai-nilai impedasi input yang dibuat ke dalam bentuk tabel yaitu sebagai beriku :

Table 4.3 Hasil Pengukuran Impedansi Input Segitiga Elemen Array

No Frekuensi (GHz)

impedsi real (Ω)

impedasi imajiner (Ω)

1 2.4 52.888 -3.988

2 2.39 59.803 -14.828

3 2.41 63.119 1.783

4 2.35 23.071 25.558

5 2.425 67.258 -32.217

6 2.45 18.352 -10.279

(55)

Karena Impedasi input antena dinyatakan dalam bentuk kompleks yang memiliki bagiaan real dan bagian imajiner. Bagian real merupakan resistansi

(tahanan) masukan yang menyatakan daya yang diradiasikan oleh antena pada medan jauh. Sedangkan bagian imajiner merupakan reaktansi masukan yang menyatakan daya yang tersimpan pada medan dekat antena. Dan untuk nilai dari

Imajiner terdapat 2 bagian yaitu kapasitansidan induktansi dimana pada

kapasitansibersifat pada (-) dan Induktansibersifat pada (+).

Zin = Rin + j Xin ………... (4.1)

Dimana :

Zin = Impedansi Masukan

Rin = Impedansi Real

jXin= Impedansi Imajiner

Maka jika dilihat dari hasil pengukuran mode smith chart pada table diatas, antena mikrostrip patch segitig Elemen Arrayyang di rancang pada frekuensi 2.4 GHz yaitu memiliki impedasi input sebesar 52.888 –j3.988 Ω. Besar nilai impedansi input ternyata mempengaruhi nilai VSWR karena apabila antena mikrostrip dihubungkan dengan saluran transmisi yang mempunyai impedansi karakteristik sebesar 50 Ω, maka akan menimbulkan gelombang pantul.

4.3.1.7 Pengukuran Pola Radiasi Segitiga Elemen Array

Setelah melalui langkah-langkah pengukuran pola radiasi antena mikrostrip patch segitiga 2,4 GHz dan dilakukan pada sudut 0 derajat sampai 350

(56)

derajat, maka dapat diketahui bentuk pola radiasiyang diperoleh dari pengukuran level sinyal antena. Data hasil pengukuran serta normalisasi selengkapnya adalahsebagai berikut :

Table 4.4Hasil Pengukuran Pola Radiasi Segitiga Elemen Array

No Posisi (derajat) Level Daya (dBW)

1 0 -39.56

2 10 -40.36

3 20 -41.46

4 30 -42.57

5 40 -44.02

6 50 -47.78

7 60 -52.07

8 70 -52.68

9 80 -55.34

10 90 -60.68

11 100 -61.18

12 110 -58.78

13 120 -51.17

14 130 -49.14

15 140 -46.17

16 150 -46.34

17 160 -46.39

18 170 -42.04

19 180 -41.27

20 190 -42.89

21 200 -42.04

22 210 -42.73

23 220 -42.09

24 230 -43.73

25 240 -44.94

26 250 -45.43

27 260 -46.38

28 270 -48.52

29 280 -50.36

30 290 -54.36

31 300 -65.32

32 310 -57.22

(57)

No Posisi (derajat) Level Daya (dBW)

34 330 -50.08

35 340 -48.15

36 350 -46.48

4.3.1.8 Analisa Hasil Pengukuran Pola Radiasi Segitiga Array

Pengukuran pola radiasi antena mikrostrip patch segitiga 2,4 GHz dan dilakukan pada sudut 0 derajat sampai 350 derajat, analisa dilakukan dengan bantuan Software Mikrosoft office Exel guna menentukan grafik pola radiasinya, seperti terlihat pada gambar 4.12.

Gambar 4.12 Pola Radiasi Segitiga Elemen Array

4.3.1.9 Pengukuran GainSegitiga Elemen Array

Tabel 4.5 Hasil Pengukurn Gain Segitiga Elemen Array

No Frekuensi (GHz)

mikrostrip patch segitiga (Pa)(dBm)

Antena pembanding Ps

(dBm)

Antena Horn Gs (dBi)

Ga (dBi)

1 2.3 -44.16 -37.74 12 5.58

(58)

No Frekuensi (GHz) mikrostrip patch segitiga (Pa)(dBm) Antena pembanding Ps (dBm) Antena Horn Gs (dBi) Ga (dBi)

3 2.35 -42.86 -37.74 12 6.88

4 2.375 -42.74 -37.74 12 7

5 2.4 -45.14 -37.74 12 4.6

6 2.425 -46 -37.74 12 3.74

8 2.45 -46.87 -37.74 12 2.87

9 2.475 -46.52 -37.74 12 3.22

4.3.1.10 Analisa Hasil Pengukuran GainSegitiga Elemen Array

Pengukuran gain dilakukan dengan cara membandingkan, apabila padaantena pemancar sudah diketahui gain maksimumnyasebesar 12 dBi dan antena Referensi-nya -37.74 dBm, maka dari pengukuran gain antena Mikrostrip patch segitiga dapatdihitung dengan persamaan :

Ga(dBi) = Pa(dBm) – Ps(dBm) + Gs(dBi)……… (4.1)

Dari hasil pengukuran faktor penguatan Gainantena hasil rancangan dapat dilihat pada Tabel 4.5 dan di hitung dengan persamn 4.1 maka gainyang diidapat pada frekuensi 2.4 GHz sebesar 4.6 dBi, meskipun nilai gaintidak sesuai dengan yang diinginkan tetapi hasilnyamendekati besar gainyang diinginkan yaitu 5 dBi. Pengukuran untuk mendapatkan faktor penguatan antena tersebut cukup sulit dilakukan untuk mendapatkan harga yang tepat sesuai dengaperencanaan,karena hal ini disebabkan oleh :

a. Radiasi sinyal yang dipancarkan sangat peka terhadap lingkungan sekitarnya, karena sinyal akan mengalami attenuasi di ruang bebas

(59)

dan dipantulkan atau diserap oleh benda-benda di ruangan, juga bahan yang digunakan mempengaruhi daya pancarnya.

b. Settingan alat pada saat pengukuran sulit dipertahankan

ketepatannya (selalu berubah).

4.3.2 Analisa Pengukuran Elemen Tunggal

Pada pengukuran Elemen Tunggal ini dimana pengukurnnya sama persis dengan pengukuran elemen array, pada pengukuran elemen tunggal ini penulis menggunakan tujuh penanda, penanda pertama pada frekuensi 2.3 GHz, penanda kedua pada frekuensi 2.35 GHz, penanda ketiga pada frekuensi 2.375 GHz, penanda keempat pada frekuensi 2.4 GHz, penanda kelima pada frekuensi 2.425 GHz, penanda keenam pada frekuensi 2.45 GHz dan penanda ketujuh pada frekuensi 2.459 GHz. berikut ini adalah hasil pengukuran VSWR, return lossdan Impedansi.

4.3.2.1 Pengukuran VSWRSegitiga Elemen Tunggal

Pengukuran VSWR antena mikrostrip patch segitiga Elemen Tunggal yang telah dilakukan padarange frekuensi 3.5GHz –2.499GHz maka dapat diketahui nilai-nilai VSWR pada gambar dibawah ini.

(60)

Gambar 4.13 Pengukuran VSWR Elemen Tunggal

Dari gambar dapat dilihat nilai VSWR yang diberikan:

Marker 1 : 6.657 pada frekuensi 2.3 GHz

Marker 2 : 5.084 pada frekuensi 2.35 GHz

Marker 3 : 4.281 pada frekuensi 2.375 GHz

Marker 4 : 4.025 pada frekuensi 2.4 GHz

Marker 5 : 3.861 pada frekuensi 2.425 GHz

Marker 6 : 3.079 pada frekuensi 2.45 GHz

Marker 7 : 1.532 pada frekuensi 2.499 GHz

4.3.2.2 Analisa Hasil Pengukuran VSWR SegitigaElemen Tunggal

Dari penukuran VSWR antena antena mikrostrip Segitiga Elemen Tunggal yang telah dilakukan pada range frekuensi 2.3GHz – 2.6 GHz maka dapat diketahui nilai-nilai VSWR yang dibuat kedalam bentuk tabel yaitu:

(61)

Table 4.6 Hasil Pengukuran VSWR Segitiga Elemen Tunggal

No Frekuensi (GHz)

Nilai VSWR

1 2.3 6.657

2 2.35 5.084

3 2.375 4.281

4 2.4 4.025

5 2.425 3.861

6 2.450 3.079

7 2.459 1.592

Ketika dilakukan pengukuran dilihat pada Network Analyzer dan dibuat kedalam bentuk tabel. Disini kita dapat melihat antena Mikrostrip patch segitiga element tunggan yang dirancang untuk frekuensi2.4 GHz menghasilkan nilai VSWR 4.025. nilai VSWR yang didapat dari pengukuran elemen tunggal ini lebih dari 2 jadi nilai return loss yang di dapat besar maka daya yang dihasilkan oleh antena elemen tunggal ini adalah 0.

4.3.2.3 Pengukuran Return Loss Segitiga Elemen Tunggal

(62)

Dari gambar dapat dilihat nilai return loss yang diberikan:

Marker 1 : -2.695 dB pada frekuensi 2.3 GHz

Marker 2 : -3.56 dB pada frekuensi 2.35 GHz

Marker 3 : -4.242 dB pada frekuensi 2.475 GHz

Marker 4 : -4.521 dB pada frekuensi 2.4 GHz

Marker 5 : -4.705 dB pada frekuensi 2.425 GHz

Marker 6 : -5.965 dB pada frekuensi 2.45 GHz

Marker 7 : -13.698 dB pada frekuensi 2.459 GHz

4.3.2.4 Analisa Hasil Pengukuran Return LossElemen Tunggal

Dari pembacaan data pada mode LogMag, dapat dilihat dari hasil pengukuran impedasi input pada range frekuensi antara 2.3 GHz - 2.6 GHz dengan nilai-nilai return losssebagai berikut.

Table 4.7 Hasil Pengukuran Return Loss SegitigaElemen Tunggal

No Frekuensi (GHz)

Nilai return loss (dB)

1 2.3 -2.695

2 2.35 -3.56

3 2.37 -9.236

4 2.4 -4.521

5 2.425 -4.705

6 2.45 -5.965

(63)

Ketika dilakukan pengukuran pada frekuensi 2.4 GHz yang dilihat pada

Network Analyzer nilai return loss yang dihasilkan -4.521, hasil dari pengukuran

return loss elemen tunggal ini menunjukan nilai return loss yang tidak baik, karena pada teori return loss yang telah di bahas pada BAB II yaitu, Nilai dari return loss yang baik adalah dibawah -9,54 dB, nilai ini diperoleh untuk nilai VSWR ≤ 2 sehingga dapat dikatakan nilai gelombang yang direfleksikan tidak terlalu besar dibandingkan dengan gelombang yang dikirimkan atau dengan kata lain saluran transmisi sudah matching.

4.3.2.5 Pengukuran Impedasi Segitiga Elemen Tunggal

Gambar 4.15 Pengukuran Impedansi Elemen Tunggal

Marker 1 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.3 GHz adalah 9.437 Ω +23.619 Ω

(64)

Marker 2 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.35 GHz adalah 40.793 Ω -79.928 Ω

Marker 3 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.37 GHz adalah 12.378 Ω -9.701 Ω

Marker 4 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.4 GHz adalah 21.819 Ω +39.844 Ω

Marker 5 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.425 GHz adalah 176.746 Ω -47.084 Ω

Marker 6 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.45 GHz adalah 23.542 Ω -27.988 Ω

Marker 7 : Impedansi yang diberikan pada frekuensi 2.459 GHz adalah 67.357 Ω -16.657 Ω

4.3.2.6 Analisa Hasil pengukuran ImpedasiElemen Tunggal

Dari pembacaan data pada mode smitch-chart, dapat dilihat hasil pengukuran impedasi input pada range frekuensi antena 2.3GHz – 2.6 GHz dengan nilai-nilai impedasi input yang dibuat kedalam bentuk tabel yaitu sebagai berikut.

Table 4.8 Hasil Pengukuran Impedansi Input Segitiga Elemen Tunggal

No Frekuensi (GHz)

impedsi real (Ω)

Impedasi imajiner (Ω)

1 2.3 9.437 23.619

(65)

No Frekuensi (GHz)

impedsi real (Ω)

Impedasi imajiner (Ω)

3 2.375 12.378 -9.701

4 2.4 21.819 39.844

5 2.425 176.746 -47.064

6 2.450 22.542 -27.988

7 2.459 67.357 -16.657

Karena Impedasi input antena dinyatakan dalam bentuk kompleks yang memiliki bagiaan real dan bagian imajiner. Bagian real merupakan resistansi

(tahanan) masukan yang menyatakan daya yang diradiasikan oleh antena pada medan jauh. Sedangkan bagian imaginer merupakan reaktansi masukan yang menyatakan daya yang tersimpan pada medan dekat antena. Dan untuk nilai dari

imajiner terdapat 2 bagian yaitu kapasitansi dan induktansi dimana pada

kapasitansi bersifat pada nilai (-) dan induktansi bersifat pada nilai (+).

Maka jika dilihat dari hasil pengukuran mode smith chart yang di buat kedalam bentuk tabel, antena mikrostrip patch segitig Elemen tunggal yang di rancang pada frekuensi 2.4 GHz yaitu memiliki impedasi input sebesar 21.819 +j39.844.

4.3.2.7 Pengukuran Pola Radiasi Elemen Tunggal

Setelah melalui langkah-langkah pengukuran pola radiasi antena mikrostrip patch segitiga elemen tunggal 2.4 GHz, maka dapat diketahui bentuk pola radiasiyang diperoleh dari pengukuran level sinyal antena. Data hasil pengukuran serta normalisasi yang dibuat kedalam bentuk tabel selengkapnya adalahsebagai berikut:

(66)

Tabel 4.9Hasil Pengukuran Pola Radiasi Segitiga Elemen Tunggal

No Posisi (derajat) Level Daya (dBW)

1 0 -35.56

2 10 -38.36

3 20 -39.46

4 30 -38.54

5 38 -44.02

6 49 -47.78

7 60 -52.07

8 70 -52.68

9 80 -55.34

10 90 -60.68

11 100 -61.18

12 110 -55.78

13 120 -51.17

14 130 -49.14

15 138 -46.17

16 149 -46.34

17 160 -46.39

18 170 -42.04

19 180 -41.27

20 190 -42.89

21 200 -42.04

22 210 -42.73

23 220 -42.09

24 230 -43.73

25 238 -44.94

26 249 -45.43

27 260 -46.38

28 270 -48.52

29 280 -49.36

30 290 -54.36

31 300 -65.32

32 310 -54.22

33 320 -54.05

34 330 -49.08

35 340 -48.15

(67)

4.3.2.8 Analisa Hasil Pengukuran Pola Radiasi Segitiga Elemen Tunggal

Gambar 4.16Pola Radiasi Elemen Tunggal

4.3.1.9Pengukuran Gain Segitiga Elemen Tunggal

Pengukuran gain dilakukan dengan cara membandingkan, apabila padaantena pemancar sudah diketahui gain maksimumnyasebesar 12 dBi dan

antena referensi -37.74 dBm, maka dari pengukuran gain antena Mikrostrip

patch segitiga dapatdihitung dengan persamaan (4.1).Data hasil pengukuran

gainyang dibuat kedalam bentuk tabel selengkapnya adalahsebagai berikut :

-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330340 350

pola radiasi

(68)

Tabel 4.10 Hasil Pengukurn GainSegitiga Elemen Tunggal No Frekuensi (GHz) mikrostrip patch segitiga (Pa)(dBm) Antena pembanding Ps (dBm) Antena referensi Horn Gs (dBi) Ga (dBi)

1 2.3 -44.16 -37.74 12 5.58

2 2.325 -45.37 -37.74 12 4.37

3 2.35 -46.86 -37.74 12 2.88

4 2.375 -47.09 -37.74 12 2.65

5 2.4 -47.54 -37.74 12 2.2

6 2.425 -48.1 -37.74 12 1.64

8 2.45 -48.45 -37.74 12 1.29

9 2.475 -49.12 -37.74 12 0.62

4.3.2.10 Analisa Hasil Pengukuran Gain Segitiga Elemen Tunggal

Dari hasil pengukuran faktor penguatan (Gain) antena hasil rancangan dapat dilihat pada Tabel 4.10 dan di hitung dengan persamn 4.1 maka didapat gain pada frekuensi 2.4 GHz didapat sebesar 2.2 dB.Gain yang didapatkan oleh antena mikrostrip patch segitiga elemen tunggal ini hasilnya kurang dari gain yang diinginkan yaitu 5. faktor-faktor penyebabnya yaitu :

1. Tingkat presisi fabrikasi yang kurang baik karena dibuat dengan tangan.

2. System conector / penyambung dan penyolderan koaksial pencatu

patch.

(69)

4.5 Aplikasi Antena Sebagai Antena Pemancar Dan Penerima 4.5.1 Aplikasi Antena Sebagai Antena Pemancar

Ketika antena diaplikasikan sebagai antena pemancar digunakan access

poin jenisTP-LINK mode TL-WR340G, dimana antena AP yang digunakan

sebagai pemancar adalah antena hasil rancangan.Dimana saat antena diaplikasikan sebagai pemancar dilakukan terlebih dahulu penyetingan pada access

point.Pertama klik icon Wireless dan isi nama SSID pada menu SSID. Missal

SSID yang diberi nama “rudi_susilo”. Kemudian pada menu mode dipilih Access

Point jika AP digunakan sebagai server.Kemudian kita cek menggunakan

perangkat laptop apakah perangkat AP bisa memancarkan sinyal.Untuk memantau sinyal dari AP penulis mengunakan software dari perangkat TP-LINK mode TL-WN722N.

Gambar 4.17 TP-LINK Mode TL-WN722N

(70)

Gambar 4.19 Perangat AP Yang Tertangka Laptop

Gaqmbar 4.19adalah Perangat AP yang menggunakan antena elemen tunggal ataupun elemen array yang tertangka Laptop, dengan SSID “rudi_susilo”.

Gambar 4.20Setatus Sinyal AP Menggunakan Elemen Array Yang Dipantau Software TP-LINK Mode TL-WN722N.

Gambar 4.20 diatas adalah Perangat AP yang menggunakan antena elemen array yang tertangkap leptop dansetatus sinyalnya dipantau dengan software TP-LINK Mode TL-WN722N, dengan SSID “rudi_susilo” yang telah terdeteksi oleh laptop dan besar sinyal yang diterima oleh antena clien dari AP SSID “rudi_susilo” yaitu sebesar 52 dB dengan jarak 5 m.

(71)

Gambar 4.21Setatus Sinyal AP Menggunakan Elemen Tunggal Yang Dipantau Software TP-LINK Mode TL-WN722N

Gambar 4.21 diatas adalah perangat AP yang menggunakan antena elemen tunggal yang tertangka Laptop dan setatus sinyalnya dipantau dengan software TP-LINK Mode TL-WN722N, dengan SSID “rudi_susilo” telah terdeteksi oleh laptop dan besar sinyal yang diterima oleh antena clien dari AP SSID “rudi_susilo” yaitu sebesar 34 dB dengan jarak 5 m.

4.5.2 Aplikasi Antena Sebagai Antena Penerima

Ketika antena diaplikasikan sebagai antena penerima (clien) menggunakan perangkat TP-LINK mode TL-WN722N, dimana antena penerima (clien) yang digunakan sebagai pemancar adalah antena hasil rancangan yaitu elemen tunggal atau elemen array.

(72)

Gambar 4.22Koneksi Yang Tertangkap Antena Clien

Dari gambar 4.22dapat dilihat koneksi yang tertangkap oleh antena clien dari AP SSID “akuntansi wifi”.Untuk memantau sinyal penulis mengunakan software dari perangkat TP-LINK mode TL-WN722N.

Gambar 4.23 Tampilan Besaran Sinyal Yang Diterima Dengan Menggunakan Antena Elemen Array

Dari gambar 4.23 kita dapat melihat besar sinyal yang diterima oleh antena clien dengan mrnggunakan antena elemen array dari AP SSID “akuntansi wifi” yaitu sebesar 49 dB dengan jarak 10 meter.

(73)

Gambar 4.24Tampilan Besaran Sinyal Yang Diterima Dengan Menggunakan Antena Elemen Tunggal

Dari gambar 2.24 diatas kita dapat melihat besar sinyal yang diterima oleh antena clien dengan menggunakan antena elemen tunggal dari AP SSID “akuntansi wifi” yaitu sebesar 31 dB dengan jarak 10 meter.

4.6 Perbandingan Hasil Simulasi,Dan Hasil Pengukuran

Setelah diperoleh hasil pengukuran parameter antena, selanjutnya hasil tersebut dibandingkan dengan hasil simulasi. Dimana apakah hasil dari pengukuran itu sama dengan hasil dari simulasi, dan apakah hasil dari pengukuran itu lebih kecil atau lebih besar dari hasil simulasi.

Table 4.11 Perbandingan Hasil Simulasi Dengan Pengukuran Segitiga Elemen Tunggal.

Jenis Parametr Antena

Nilai parameter Antena Hasil Pengukuran

Nilai parameter Antena Hasil

Simulasi

VSWR 4.025 1.89

Impedasi masukan 67.397 Ω -j16.657 Ω 50 Ω

(74)

Table 4.12 Perbandingan Hasil Simulasi Dengan PengukuranSegitiga Elemen Array

Jenis Parametr Antena

Nilai parameter Antena Hasil

Pengukuran

Nilai parameter Antena Hasil Simulasi

VSWR 1.123 1.0425

Impedasi masukan 63.119Ω+j1.783Ω 50 Ω +j100 Ω

Gain 4.6 dBi 3.837 dBi

Dari table diatas kita dapat melihat bahwa hasil pengukuran dengan hasil simulasi memiliki perbedaan, faktor-faktor penyebabnya antara lain :

1. Pada saat realisasi radiasi sinyal yang dipancarkan sangat peka terhadap lingkungan sekitarnya, karena sinyal akan mengalami

attenuasi di ruang bebas dan dipantulkan atau diserap oleh

benda-benda di ruangan. Sedangkan pada saat simulasi tidak ada faktor-faktor attenuasi.

2. Tingkat presisi fabrikasi yang kurang baik karena dibuat dengan tangan.

3. System conector / penyambung dan penyolderan koaksial pencatu

patch.

4. Pemilihan tebal substrat, direktifitas material, dan dimensi patch.

Pada saat perancangan menggunakan elemen tunggal hasil dari pengukuran dan simulasi, hasilnya tidak sesuai dengan yang diinginkan.Sedangkan pada perancangan menggunakan Elemen Array yang dimodifikasi dari elemen tunggal hasil yang didapat sedikit mendekati dari hasil yang diinginkan.Meskipun setelah menggunakan elemen array

(75)

parameter-parameter antenamemiliki perubahan seperti terlihat perbandingan pada tabel 4.11 dan 4.12, tetapi disini penulis memodifikasi elemen tunggal menjadi elemen array hanya bertujuan untuk menaikan gain.

(76)

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Bentuk rancangan antenna mikrostrip untuk komunikasi wireless LAN

terdiri dari sebuah patch segitiga element tunggal yang di modifikasi menjadi elemen array. Media dasar pancangannya menggunakan substrat FR-4 dengan ketebalan 1.6 mm dengan konstanta dielektrik (ߝr) 4.4, dengan ukuran sisi patch segitiga Elemen Tunggal 39.7 mm dan ukuran sisi patch segitiga Elemen Array 38 mm. Untuk menentukan saluran pencatu dan mode Antena penulis menggunakan alat bantu perangkat lunakAnsoft HFSS 11.0.

2. Pemodifan perancangan Elemen Array dari elemen tunggal, berfungsi untuk menaikan gain.

3. Parameter antena Element Tunggal yang dihasilkan dari pengukuran yaitu VSWR yang bernilai 4.025, impedansi masukan yang diperoleh yaitu sebesar 67.397 Ω -j16.657 Ω, dan gain yang diperolehsebesar 2.2 dBi. 4. Parameter antena Element Array yang dihasilkan dari pengukuran yaitu

VSWR yang bernila 1.123, Impedansi masukan yang diperoleh yaitu sebesar 63.119Ω+j1.783Ω, dan Gainyang diperoleh sebesar 4.6 dBi.

5.2 Saran

Dari Tugas Akhir yang telah dilakukan kirannya masih diperlukan penambahan-penambahan sehingga didapatkan hasil yang lebih memuaskan.

(77)

Saran-saran yang dapat diberikan diantarannya adalah pengembangan simulasi baik untuk mencari dimensi antenna maupun simulasi untuk mencari parameter-parameter antena yang lebih baik, sehingga metode ini dapat dikembangkan sebagai pemecah masalah pada desain pemodelan antena mikrostrip.

Sebelum membuat antena mikrostrip dan antena lainnya yang paling utama harus diperhatikan beberapa parameter yang sangat berpengaruh terhadap kinerja antena yaitu seperti tebal substrat, direktifitas material, dan dimensi patch.

(78)

1. Otman El Mrabet,”High Frequency Structure Simulator (HFSS) Tutorial”,

France 2005-2006

2. Judawisastra, Herman,

Antena dan Propagasi, Handbook Kuliah, Penerbit ITB,

2002

.

3. Natanael Makarios,

Prakiraan Kebutuhan Akses Broadband dan Perencanaan

Jaringan Mobile WiMAX untuk Kota Bandung, 2008

4. Subagjo Basuki B., Antena dan Propagasi, Polines, Semarang, 2003

5. Tommi Hariyadi, “Desain dan Realisasi Susunan Antena Mikrostrip 2,4 GHz

dengan pengarahan berkas untuk aplikasi WLAN”. Tugas Akhir S2 Jurusan

Teknik Elektro ITB.200

(79)

I. IDENTITAS DIRI

Nama Lengkap : Rudi Susilo

Nim : 13106026

Tampat, Tanggal Lahir : Indramayu, 03 february 1989

Agama : Islam

Jenis Kelamin : Laki-laki

Status : Single

Alamat : Desa Jumbleng Rt/Rw 01/02 Kec.

Losarang Kab. Indramayu

No. Handphone : 087821888695

E-mail : rudisusilo3@gmail.com

II. PENDIDIKAN FORMAL

1994 - 2000 : SDN Krimun 2

2000 – 2003 : SLTPN 1 Losarang

2003 – 2006 : SMAK Negeri Losarang

(1)

Table 4.12 Perbandingan Hasil Simulasi Dengan PengukuranSegitiga Elemen Array

Jenis Parametr Antena

Nilai parameter Antena Hasil

Pengukuran

Nilai parameter Antena Hasil Simulasi

VSWR 1.123 1.0425

Impedasi masukan 63.119Ω+j1.783Ω 50 Ω +j100 Ω

Gain 4.6 dBi 3.837 dBi

Dari table diatas kita dapat melihat bahwa hasil pengukuran dengan hasil simulasi memiliki perbedaan, faktor-faktor penyebabnya antara lain :

1. Pada saat realisasi radiasi sinyal yang dipancarkan sangat peka terhadap lingkungan sekitarnya, karena sinyal akan mengalami attenuasi di ruang bebas dan dipantulkan atau diserap oleh benda-benda di ruangan. Sedangkan pada saat simulasi tidak ada faktor-faktor attenuasi.

2. Tingkat presisi fabrikasi yang kurang baik karena dibuat dengan tangan.

3. System conector / penyambung dan penyolderan koaksial pencatu patch.

4. Pemilihan tebal substrat, direktifitas material, dan dimensi patch.

(2)

parameter-70

parameter antenamemiliki perubahan seperti terlihat perbandingan pada tabel 4.11 dan 4.12, tetapi disini penulis memodifikasi elemen tunggal menjadi elemen array hanya bertujuan untuk menaikan gain.

(3)

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Bentuk rancangan antenna mikrostrip untuk komunikasi wireless LAN terdiri dari sebuah patch segitiga element tunggal yang di modifikasi menjadi elemen array. Media dasar pancangannya menggunakan substrat FR-4 dengan ketebalan 1.6 mm dengan konstanta dielektrik (ߝr) 4.4, dengan ukuran sisi patch segitiga Elemen Tunggal 39.7 mm dan ukuran sisi patch segitiga Elemen Array 38 mm. Untuk menentukan saluran pencatu dan mode Antena penulis menggunakan alat bantu perangkat lunakAnsoft HFSS 11.0.

2. Pemodifan perancangan Elemen Array dari elemen tunggal, berfungsi untuk menaikan gain.

VSWR yang bernila 1.123, Impedansi masukan yang diperoleh yaitu sebesar 63.119Ω+j1.783Ω, dan Gainyang diperoleh sebesar 4.6 dBi.

5.2 Saran

Dari Tugas Akhir yang telah dilakukan kirannya masih diperlukan penambahan-penambahan sehingga didapatkan hasil yang lebih memuaskan.

(4)

(5)

1. Otman El Mrabet,”High Frequency Structure Simulator (HFSS) Tutorial”,

France 2005-2006

2. Judawisastra, Herman,

Antena dan Propagasi, Handbook Kuliah, Penerbit ITB,

2002

.

3. Natanael Makarios,

Prakiraan Kebutuhan Akses Broadband dan Perencanaan

Jaringan Mobile WiMAX untuk Kota Bandung, 2008

4. Subagjo Basuki B., Antena dan Propagasi, Polines, Semarang, 2003

5. Tommi Hariyadi, “Desain dan Realisasi Susunan Antena Mikrostrip 2,4 GHz

dengan pengarahan berkas untuk aplikasi WLAN”. Tugas Akhir S2 Jurusan

Teknik Elektro ITB.200

(6)

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

I. IDENTITAS DIRI

Nama Lengkap : Rudi Susilo

Nim : 13106026

Tampat, Tanggal Lahir : Indramayu, 03 february 1989

Agama : Islam

Jenis Kelamin : Laki-laki

Status : Single

Alamat : Desa Jumbleng Rt/Rw 01/02 Kec.

Losarang Kab. Indramayu

No. Handphone : 087821888695

E-mail : rudisusilo3@gmail.com

II. PENDIDIKAN FORMAL

1994 - 2000 : SDN Krimun 2

2000 – 2003 : SLTPN 1 Losarang

2003 – 2006 : SMAK Negeri Losarang

Perancangan Antena Mikrostrip Patch Segitiga 2.4 GHz Untuk Komunikasi Wirelees LAN (WLAN)