STUDI PERBANDINGAN PARAMETER-PARAMETER PRIMER ANTENA MIKROSTRIP Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Telekomunikasi
STUDI PERBANDINGAN PARAMETER-PARAMETER PRIMER ANTENA MIKROSTRIP Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Telekomunikasi Oleh FRANKLIN T. SIANTURI NIM : 100422058 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR STUDI PERBANDINGAN PARAMETER-PARAMETER PRIMER ANTENA MIKROSTRIP Oleh : FRANKLIN TORANGMA SANTURI 100422058 Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PPSE FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada Tanggal 27 Bulan Juli Tahun 2013 di depan penguji : 1. Ketua Penguji : Ir. M. Zulfin, MT ………………..
ABSTRAK
Antena mikrostrip saat ini merupakan salah satu antena yang sangat pesat perkembangannya dalam sistem telekomunikasi. Sehingga banyak diaplikasikan pada peralatan-peralatan telekomunikasi modren saat ini. Untuk mendukung kinerja dan daya guna suatu antena dapat dilihat dari nilai parameter-parameter antena.
Parameter-parameter antena yang biasanya digunakan untuk menganalisa suatu antena adalah Voltage Wave Standing Ratio (VSWR), dimensi antena (ukuran patch dan ukuran feed) dan gain (penguatan).
Tugas Akhir ini membahas perbandingan parameter-parameter primer antena mikrostrip yaitu ukuran patch, ukuran saluran pencatu, ukuran groundplane dan gain dengan menggunakan software VB (Visual Basic) dari antena mikrostrip
patch rectangular, sirkular dan triagular. Dari hasil analisis diperoleh jika semakin
kecil konstanta dielektrik maka ukuran patch, saluran pencatu, dan groundplane akan semakin besar. Hal ini dikarenakan ukuran patch, saluran pencatu dan berbanding terbalik dengan konstanta dielektrik. Gain yang diperoleh
groundplane
pada antena mikrostrip patch regtangular adalah 5,989 dBi, antena mikrostrip
patch sirkular adalah 2,610 dBi, antena mikrostrip patch triangular adalah 6,178
dBi.
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis haturkan kehadiran Tuhan Yesus Kristus Yang Maha Esa yang telah memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala cobaan dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelasaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
PERANCANGAN KALKULATOR UNTUK MENENTUKAN PARAMETER PRIMER ANTENA MIKROSTRIP
Selanjutnya Tugas Akhir ini Penulis persembahkan buat ayahnda dan ibunda tercinta yang telah mengorbankan segalanya buat anaknya yang tercinta. Semoga dengan segala pengorbanannya Allah membalasnya dengan memudahkan segala urusannya baik didunia maupun diakhirat kelak.
Selama penulis menjalani masa pendidikan dikampus ini hingga diselesaikan- nya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak, untuk itu dalam kesempatan ini penulis mengucap- kan terima kasih kepada:
1. Bapak Ali Hanafiah Rambe, ST. MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang dengan ikhlas dan sabar membimbing penulis hingga Tugas Akhir ini selesai.
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.si selaku Ketua Departemen Teknik Elekto.
3. Bapak Rahmat Fauzi, ST.MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elekrto Fakultas Teknik.
4. Kepada Bapak dan Ibu tercinta yang telah mengantarkan doa, perhatian, semangat dan segalanya sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Dan saudara-saudara penulis tercinta Martyanti Sianturi, Nova Sianturi, Linda Sianturi, dan Yohanna Sianturi terima kasih atas perhatian dan doanya.
5. Seluruh staf pengajar dan karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis selama menjalani perkuliahan.
6. Sahabat-sahabat ekstensi 2010: Neronzie, Rayhan, Roland, Edwart, Saipul, Wira, Ginda, Yoland, Fauziah, Nata, Bang Doni, Dontri, Eljas, Iwan, Juhendra, Ami, Reni, Gita, Ramando, Hatta, Raihan, Nova, Winny, Masta, Bram. Terima kasih atas kebaikan yang telah kalian berikan kepada penulis selama kuliah, semoga kebersamaan kita terus terjaga.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritikan dengan tujuan penyempurnaan dan pengembangan penelitian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.
Akhir kata penulis mohon perlidungan pada Tuhan Yang Maha Esa, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama buat penulis sendiri.
Medan, April 2013 Penulis
Franklin T. Sianturi
Nim. 100422058
DAFTAR ISI
ABSTRAK .................................................................................................................................... i KATA PENGANTAR .................................................................................................................................... ii DAFTARISI .................................................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................................... vii DAFTAR TABEL .................................................................................................................................... viii BAB I. PENDAHULUAN ....................................................................................................................................
1
1.1 Latar Belakang Masalah ....................................................................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................................................................
2
1.3 Tujuan Penulisan ....................................................................................................................................
2
1.4 Batasan Masalah ....................................................................................................................................
2
1.5 Metode Penulisan ....................................................................................................................................
3
1.6 Sistematika Penulisan ....................................................................................................................................
3
5
2.1 Pengertian Antena Mikrostrip ....................................................................................................................................
5
2.2 Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostrip
7
2.3 Jenis-Jenis Antena Mikrostrip ....................................................................................................................................
8
2.4 Antena Mikrostrip Patch Segiempat(Regtangular) ....................................................................................................................................
9
2.4.1 Ukuran
Patch ............................................................................................................
10
2.4.2 Ukuran Saluran Pencatu
............................................................................................................
11
2.4.3 Ukuran
Groundplane ............................................................................................................
12
2.5 Antena Mikrostrip Patch Sirkular (Lingkaran) ....................................................................................................................................
13
2.5.1 Ukuran JAri-Jari Patch Antena ....................................................................................................................................
13
2.5.2 Ukuran Saluran Pencatu ....................................................................................................................................
15
2.5.3 Ukuran
Groundplane ....................................................................................................................................
15
2.6 Antena Mikrostrip
Segitiga
....................................................................................................................................
16
2.6.1 Ukuran Patch Segitiga ....................................................................................................................................
17
2.6.2 Ukuran Saluran Pencatu ....................................................................................................................................
18
2.6.3 Groundplane ....................................................................................................................................
18
2.7 Parameter Antena Mikrostrip
19
2.7.1 Gain (Penguatan) ............................................................................................................
19
2.8 Wireless Local Area Network
(WLAN)
22
2.8.1 Standar WLAN 802.11 22
2.8.2 Standar Awal 802.11 24
2.8.3 Standar 802.11a 25
2.8.4 Standar 802.11b 25
2.8.5 Standar 802.11g 26
2.8.6 Teknik Transmisi WLAN 27
2.8.6.1 LAN Infrared (IR) 27
2.8.6.2 LAN Spread
27 Spectrum
2.8.6.3 Wireless Channel 28
2.9 Visual Basic
6.0
29 BAB III. PERANCANGAN DAN PEMROGRAMAN
KALKULATOR .................................................................................................................
30
3.1 Perancangan Kalkulator .................................................................................................................
30
3.2 Tahap-Tahap Perancangan
30
3.3 Algoritma Pemrograman .................................................................................................................
31
3.4 Perhitungan Antena Mikrostrip .................................................................................................................
34
3.4.1 Perhitungan Antena Mikrostrip Patch Regtangular .................................................................................................................
34
3.4.2 Perhitungan Antena Mikrostrip Patch Lingkaran .................................................................................................................
37
3.4.3 Perhitungan Antena Mikrostrip Patch Segitiga Sama Sisi .................................................................................................................
39
3.5 Tampilan Kalkulator .................................................................................................................
42 BAB IV. PENGUJIAN
KALKULATOR ....................................................................................................................................
45
4.1 Umum ....................................................................................................................................
45
4.2 Pengujian Kalkulator dan Analisis ....................................................................................................................................
45
4.2.1 Pengujian Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Segiempat ..........................................................................................................
46
4.2.2 Pengujian Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Lingkaran ..........................................................................................................
47
4.2.3 Pengujiann Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Segitiga ..........................................................................................................
48
4.3 Analisis Perbandingan konstanta
dielektrik ....................................................................................................................................
48
4.4 Perbandingan Gain Antena Mikrostrip Patch Rectangular, Lingkaran, dan Segitiga Sama Sisi ...................................................................................................................
49 BAB V. KESIMPULAN DAN
SARAN ....................................................................................................................................
51
5.1 Kesimpulan
....................................................................................................................................
51
5.2 Saran
51 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Dasar AntenaMikrostrip ....................................................................................................................................
5 Gambar 2.2 Jenis-Jenis Antena Mikrostrip ....................................................................................................................................
9 Gambar 2.3 Antena Mikrostrip Patch
Regtangular ....................................................................................................................................
10
Gambar 2.4 Antena Mikrostrip PatchSirkular ....................................................................................................................................
13 Gambar 2.5 Antena Mikrostrip Patch
Segitiga ....................................................................................................................................
16 Gambar 2.6 Tampilan Jendela Program Visual Basic
6.0 ....................................................................................................................................
29 Gambar 3.1 Flow Chart Kalkulator Antena Mikrostrip Patch
Rectangular ....................................................................................................................................
31 Gambar 3.2 Flow Chart Kalkulator Antena Mikrostrip Patch lingkaran ....................................................................................................................................
32 Gambar 3.3 Flow Chart Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Segitiga Sama Sisi ....................................................................................................................................
33
Gambar 3.4 Kalkulator Antena Mikrostrip PatchRectangular ....................................................................................................................................
42 Gambar 3.5 Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Lingkaran ....................................................................................................................................
43 Gambar 3.6 Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Segitiga ....................................................................................................................................
43 Gambar 4.1 Tampilan Kalkulator Antena Mikrostrip ....................................................................................................................................
45 Gambar 4.2 Hasil Pengujian Kalkulator Antena MIkrostrip Patch
Rectangular ....................................................................................................................................
46 Gambar 4.3 Hasil Pengujian Kalkulator Antena MIkrostrip Patch Lingkaran ....................................................................................................................................
47
Gambar 4.4 Hasil Pengujian Kalkulator Antena MIkrostrip Patch Segitiga SamaSisi ....................................................................................................................................
48 DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Konstanta Dielektrik Beberapa Bahan Dielektrik ....................................................................................................................................6 Tabel 2.2 Standar – Standar WLAN 802.11 ....................................................................................................................................
23 Tabel 2.3 Wifi
Channel ....................................................................................................................................
28 Tabel 4.1 Parameter Perancangan Antena Mikrostrip Untuk Aplikasi WLAN
......................................................................................................................................
46 Tabel 4.2 Perbandingan Konstanta
Dielektrik ......................................................................................................................................
49 Tabel 4.3 Perbandingan Gain Antena Mikrostrip Patch Rectangular, Lingkaran dan Segitiga .....................................................................................................................
49