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
Beberapa parameter antena yang perlu diperhatikan dalam merancang antena adalah sebagai:
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
10
1. Return Loss
Return loss RL adalah kehilangan sejumlah daya yang dipantulkan kembali ke sumber diakibatkan karena gangguan transmisi atau rangkian yang tidak matching.
Parameter ini memilki hubungan dengan daya sinyal yang dipantulkan pada sambungan sistem transmisi. Sambungan dapat menyebabkan ketidaksesuaian antara
sistem dengan perangkat yang dihubungkan. Parameter ini umumnya dinyatakan sebagai perbandingan dalam satuan desibel dB dalam tanda negatif. Nilai RL harus
sekecil mungkin, jika dalam dB berarti harus bernilai negatif sebesar mungkin. Hubungan return loss RL dengan daya yang dipantulkan P
r
dan daya yang datang P
i
dapat dilihat pada Persamaan 2.1 [6].
i r
P P
dB RL
10
log 10
= 2.1
RL memilki hubungan dengan standing wave ratio SWR dan koefisien refleksi. Peningkatan RL menyebabkan menurunnya nilai SWR. Dalam aplikasi
modern, RL digunakan sebagai acuan untuk SWR karena mempunyai resolusi yang lebih baik untuk nilai kecil dari sinyal yang dipantulkan. RL dapat dinyatakan sebagai
negatif dari magnitud koefisien refleksi Γ
. Daya yang dinyatakan dalam RL dapat dinyatakan sebagai kuadrat dari tegangan yang dinyatakan koefisien refleksi.
Hubungan koefisien refleksi dengan RL dapat dilihat pada Persamaan 2.1 dan 2.3 [6].
i r
V V
= Γ
2.2
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
11
| |
log 20
10
Γ −
= dB
RL 2.3
2. Standing Wave Ratio SWR
SWR dapat dinyatakan dalam Voltage Standing Wave Ratio VSWR atau Power Standing Wave Ratio PSWR. Tegangan memilki hubungan dengan daya
dimana daya merupakan kuadrat tegangan. Umumnya yang banyak digunakan dalam aplikasi adalah VSWR [6].
Tegangan yang timbul akibat adanya ketidaksesuaian impedansi disebabkan pengaruh dari tegangan yang datang dan tegangan yang dipantulkan. Dibeberapa
bagian kedua gelombang tersebut saling mengganggu. VSWR merupakan perbandingan dari nilai maksimum V
max
dengan nilai minimum V
min
yang terbentuk dari kedua gelombang tersebut. Dalam persamaan matematisnya dapat
dilihat pada Persamaan 2.4 [6].
| |
1 |
| 1
min max
Γ −
Γ +
= =
V V
VSWR 2.4
Rentang nilai koefisien refleksi adalah -1 hingga 1. Dalam hubungannya dengan VSWR rentangnya menjadi 0 hingga 1, sehingga rentang nilai VSWR lebih
besar sama dengan 1. VSWR juga dapat dinyatakan sebagai perbandingan dari amplitudo maksimum terhadap amplitudo minimum dari kuat medan elektrik
E
max
E
min
[6].
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
12
3. Impedansi Input
Impedansi input didefenisikan sebagai impedansi yang dihasilkan pada antena pada terminal atau perbandingan antara tegangan dan arus pada pasangan terminal
atau rasio yang sesuai dari komponen medan listrik dan komponen medan magnetic pada suatu titik. Impedansi antena Z
A
terdiri dari komponen real R
A
dan komponen imajiner XA seperti terlihat pada Persamaan 2.5 [6].
Z
A
= R
A
+ X
A
2.5 Komponen real terdiri dari impedansi antena merupakan komponen
resistif sedangkan komponen imajiner merupakan komponen reaktif. Impedansi antena merupakan fungsi dari komponen frekuensi. Nilainya bergantung pada
frekuensi kerja antena. Frekuensi resonansi terjadi ketika komponen reaktif saling meniadakan. Nilai impedansi mempengaruhi kesesuaian impedeansi antara antena
dengan saluran yang digunakan. Komponen reaktif terdiri dari komponen induktansi yang bernilai positif dan komponen kapasitansi yang bernilai negatif [6].
4. Bandwidth
Bandwidth suatu antena didefenisikan sebagai selisih batas frekuensi dalam kinerja suatu perangkat, berhubungan dengan karakteristiknya dalam batas tertentu.
Umumnya yang digunakan adalah karakteristik nilai RL dari antena. Perhitungan bandwidth dapat dilihat pada Persamaan 2.6 [6].
100 x
f f
f Bandwidth
c l
u
− =
2.6
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
13
Dimana f
u
merupakan frekuensi tertinggi, f
i
adalah frekuensi terendah dan f
c
merupakan frekuensi tengah. Standar bandwidth yang banyak digunakan adalah nilai RL di bawah -10 dB. Hal tersebut menunjukkan daya sinyal yang diterima atau
dipancarkan antena mencapai 90 dari daya yang datang [6].
2.4 Antena Spiral Archimedean
