5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Antena
Antena merupakan salah satu dari beberapa komponen yang paling kritis dalam sistem komunikasi tanpa kabel atau wireless. Perancangan antena
yang baik akan mempertinggi performansi dari keseluruhan sistem tersebut.
Gambar 2.1 Antena sebagai pengirim dan penerima gelombang elektromagnetik
Gambar 2.1 menunjukkan bahwa antena merupakan alat untuk mentransformasikan sinyal radio yang merambat pada sebuah konduktor menjadi
gelombang elektromagnetik yang merambat di udara[1]. Antena memiliki sifat resonansi, sehingga antena akan beroperasi pada daerah tertentu. Antena
digunakan untuk mengirim dan menerima gelombang elektromagnetik, bergantung kepada pemakaian dan penggunaan frekuensinya, antena bisa
berwujud berbagai bentuk, mulai dari seutas kabel, dipole, ataupun yagi, dsb. Antena adalah alat pasif tanpa catu daya power, yang tidak bisa meningkatkan
kekuatan sinyal radio, dia seperti reflektor pada lampu senter, membantu mengkonsentrasi dan memfokuskan sinyal. Kekuatan dalam mengkonsentrasi dan
memfokuskan sinyal radio, satuan ukurnya adalah dB. Jadi ketika dB bertambah, maka jangkauan jarak yang bisa ditempuhpun bertambah. Jenis antena yang akan
dipasang harus sesuai dengan sistem yang akan kita bangun, juga disesuaikan dengan kebutuhan penyebaran sinyalnya.
Universitas Sumatera Utara
6
2.2 Antena Mikrostrip
Berdasarkan asal katanya, mikrostrip terdiri atas dua kata, yaitu micro sangat tipiskecil dan strip bilahpotongan. Antena Mikrostrip dapat
didefinisikan sebagai salah satu jenis antena yang mempunyai bentuk seperti bilahpotongan yang mempunyai ukuran sangat tipiskecil.
Antena mikrostrip adalah suatu konduktor metal yang menempel di atas ground plane yang diantaranya terdapat bahan dielektrik [2]. 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 system telekomunikasi modern saat ini.
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 [2].
Antena mikrostrip mempunyai struktur yang terdiri dari 3 lapisan [3] seperti yang diperlihatkan pada ,yaitu :
elemen peradiasi radiator, elemen substrat substrate, dan elemen pentanahan ground, seperti ditunjukkan pada gambar 2.2.
Universitas Sumatera Utara
7
peradiasi
substrat pentanahan
Gambar 2.2 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 10
7
Siemensmeter. Berdasarkan bentuknya, patch memiliki jenis yang bermacam-macam diantaranya
bujur sangkar square, persegi panjang rectangular, garis tipis dipole, lingkaran, elips, segitiga, dll. Gambar 2.3 memperlihatkan beberapa jenis patch
dari antena mikrostrip [4][5].
Gambar 2.3 Beberapa bentuk patch 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. 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
r
ε
dan ketebalannya h. Kedua nilai tersebut
Universitas Sumatera Utara
8
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 ≤
≤ 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, bandwidth yang besar.
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.
2.3 Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostrip