4.5 ANALISIS PENGARUH GAP UDARA TERHADAP BANDWIDTH
Pada antena mikrostrip patch segiempat dengan pencatuan aperture coupled konvensional, susunan patch, substrat patch dan ground plane akan
membentuk sebuah kapasitor keping sejajar dimana d = 1,6 mm, ε
r
= 4,4 dan A = 200 mm
2
Pemberian celah gap udara pada antena mikrostrip patch segiempat pencatuan aperture coupled akan membentuk susunan kapasitor sejajar dengan
dua jenis bahan dielektrik dimana d . Dengan menggunakan Persamaan 2.38, nilai kapasitansinya adalah
48,697 nF.
1
= 1,6 mm, ε
r1
= 4,4, d
2
= 3 mm, ε
r2
= 1 dan A = 200 mm
2
Berdasarkan Persamaan 2.20.a dan 2.20.b dapat diketahui bahwa bandwidth berbanding terbalik dengan nilai nilai konstanta dielektrik. Semakin
kecil nilai konstanta dielektrik maka semakin besar bandwidth yang dapat dicapai. Tabel 4.3 memperlihatkan hasil perhitungan nilai kapasitansi yang dihasilkan dari
penambahan gap udara mulai dari 1 mm hingga 5 mm. . Dengan menggunakan Persamaan 2.39, nilai kapasitansi yang
dihasilkan adalah 5,265 nF. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian gap udara tersebut akan mempengaruhi nilai permitivitas substrat menjadi sekitar 1,37
dengan tebal substrate 4,6 mm.
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Aproksimasi Konstanta Dielektrik
ε
r
Tinggi gap udara
Tinggi substrate FR4
C nF
Total tinggi
mm Aproksimasi
ε
r
d
2
ε
mm d
r2 1
ε
mm
r1
1 1
1,6 4,4
12,9859 2,6
1,91 2
1 1,6
4,4 7,4918
3,6 1,52
3 1
1,6 4,4
5,2645 4,6
1,37 4
1 1,6
4,4 4,0581
5,6 1,28
5 1
1,6 4,4
3,3015 6,6
1,23
Gambar 4.35 memperlihatkan grafik pengaruh ketinggian gap udara yang diberikan terhadap antena mikrostrip pencatuan aperture coupled terhadap
Universitas Sumatera Utara
aproksimasi konstanta dielektrik dan bandwidth yang dihitung berdasarkan Persamaan 2.20.b.
Gambar 4.35
Grafik Pengaruh Gap Udara yang Diberikan Terhadap nilai konstanta dielektrik dan Bandwidth
Dari Gambar 4.35 dapat dilihat bahwa secara teoritis, nilai konstanta dielektrik yang dihasilkan dengan peningkatan ketinggian gap udara akan semakin
kecil. Sedangkan bandwidth berbanding terbalik terhadap nilai konstanta dielektrik. Dengan demikian secara teoritis, semakin tinggi gap udara yang
diberikan akan semakin besar bandwidth yang akan dicapai. Pada penelitian ini, ketinggian gap udara yang digunakan adalah 3 mm. Hal ini didasarkan atas hasil
iterasi yang dilakukan secara simulasi, dimana pada ketinggian tersebut diperoleh kesesuaian impedansi yang cukup baik dengan ukuran patch dan slot aperture
yang telah diperoleh. Perubahan tinggi gap udara yang dilakukan dapat mengatur kesesuaian impedansi sehingga memberikan nilai VSWR yang lebih baik. Hal ini
telah dilakukan pada saat iterasi dengan menggunakan simulator AWR seperti diperlihatkan pada Gambar 4.36.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.36 Iterasi Perubahan Tinggi Gap Udara 1 – 5 mm
Iterasi tersebut dilakukan pada ukuran patch 50 x 40 mm
2
, ukuran slot aperture 22 x 4 mm2 dan panjang saluran pencatu 44mm. Dari hasil iterasi dapat
dilihat bahwa pada ketinggian gap udara 3 mm hasil return loss yang dihasilkan cukup baik dan beresonansi pada frekuensi yang diinginkan yaitu 2,4 GHz.
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori