BAB II DASAR TEORI
2.1 Pengertian Antena
Antena merupakan bagian penting dalam sistem komunikasi radio, karena antena sebagai alat yang mengubah gelombang terbimbing dari saluran tranmisi
menjadi gelombang bebas di udara dan sebaliknya. Antena berfungsi untuk memancarkan gelombang elektromagnetik menuju ruang bebas atau sebaliknya
menangkap gelombang elektromegnetik dari ruang bebas. Energi listrik dari pemancar dikonversi menjadi gelombang elektromagnetik dan oleh sebuah antena
gelombang tersebut dipancarkan menuju udara bebas kemudian pada penerima gelombang elektromagnetik tersebut ditangkap lalu dikonversi menjadi energi
listrik dengan menggunakan antena. Antena juga dapat dikatakan sebagai struktur transisi antara ruang bebas
dengan alat pembimbing. Alat pembimbing yang dimaksud dapat berupa saluran koaksial ataupun pipa yang digunakan sebagai alat transportasi energi
elektromagnetik dari sumber transmisi ke antena atau dari antena ke penerima. Pada sistem komunikasi radio, perancangan antena yang baik akan mempertinggi
unjuk kerja dari keseluruhan sistem tersebut. Antena juga memiliki sifat resonansi artinya antena akan beroperasi pada daerah tertentu saja sesuai dengan frekuensi
kerjanya. Kekuatan dalam memfokuskan sinyal radio satuannya dalam antena adalah dB. Semakin besar jumlah dBnya maka jangkauan jarak yang ditempuh
antena semakin besar pula. Jenis antena yang digunakan harus sesuai dengan
Universitas Sumatera Utara
sistem yang akan kita bangun dan disesuaikan dengan kebutuhan penyebaran sinyalnya.
2.2 Antena Mikrostrip
Salah satu antena yang terkenal saat ini adalah antena mikrostrip. Hal ini dikarenakan bentuk dan ukuran yang kecil sehingga cocok dengan perangkat
telekomunikasi sekarang ini yang memperhatikan bentuk dan ukuran. Ukuran antena yang kecil, massa yang ringan dan mudah difabrikasi menjadikan antena
ini sesuai dengan kebutuhan saat ini.
2.2.1 Pengertian Antena Mikrostrip
Berdasarkan asal katanya, mikrostrip terdiri dari dua kata, yaitu mikro sangat tipiskecil dan strip bilahpotongan. Antena mikrostrip dapat
didefinisikan sebagai salah satu antena yang berbentuk potongan atau bilah dengan ukuran yang sangat kecil. Secara umum, antena mikrostrip terdiri atas 3
bagian, yaitu patch, substrat, dan ground plane. Patch terletak diatas substrat dan ground plane terletak paling bawah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1[1].
Gambar 2.1 Struktur Antena Mikrostrip
Universitas Sumatera Utara
Patch berfungsi untuk meradiasikan gelombang elektromagnetik dan terbuat dari lapisan logam metal yang memiliki ketebalan tertentu. Substrat
berfungsi sebagai bahan dielektrik dari antena mikrostrip yang membatasi elemen peradiasi dengan elemen pentanahan, sedangkan ground plane berfungsi sebagai
reflektor yang memantulkan sinyal yang tidak diinginkan dan terletak dilapisan paling bawah.
2.2.2 Jenis-Jenis Antena Mikrostrip
Antena mikrostrip dikenal dalam beberapa bentuk sesuai dengan bentuk patch-nya, diantaranya :
a Antena mikrostrip patch persegi panjang rectangular
b Antena mikrostrip patch persegi square
c Antena mikrostrip patch elips elliptical
d Antena mikrostrip patch segitiga triangular
e Antena mikrostrip patch lingkaran circular
f Antena mikrostrip patch cicular ring
Bentuk patch antena mikrostrip dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Jenis-Jenis Patch Antena Mikrostrip
Eliptical Square
Circular
Rectangular Triangular Circular Ring
Universitas Sumatera Utara
2.2.3 Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostrip
Antena mikrostrip mengalami kenaikan popularitas khususnya diaplikasi wireless dikarenakan bentuknya yang kecil, mudah dibawa, sederhana, dan proses
pembuatannya tidak membutuhkan biaya yang sangat mahal. Selain itu, antena ini juga kompatibel dan dapat diintegrasikan langsung dengan sirkuit utamanya,
seperti telepon genggam, missile, dan peralatan lainnya. Beberapa keuntungan dari antena mikrostrip adalah :
a Dimensi antena yang kecil.
b Bentuknya sederhana memudahkan dalam proses perakitan.
c Dapat bekerja dalam dual-frekuency dan triple frekuency.
d Dapat diintegrasikan pada Microwave Integrated Circuit MIC.
e Tidak membutuhkan biaya yang sangat besar dalam proses pembuatannya.
Namun demikian, antena mikrostrip juga memiliki kekurangan seperti : a
Efisiensi yang rendah. b
Gain yang rendah. c
Memiliki daya power yang rendah. d
Radiasi yang berlebih pada proses pencatuan. e
Bandwith yang sempit.
2.2.4 Teknik Pencatuan
Pada dasarnya saluran pencatu untuk antena mikrostrip dapat dibagi dua, yaitu pencatuan secara langsung direct coupling dan pencatuan secara tidak
langsung electromagnetic coupling. Awalnya teknik pencatuan langsung sering digunakan karena sangat sederhana dalam pencatuan. Tetapi disamping itu ada
beberapa kekurangan yang terdapat pada pencatuan ini, contohnya mempunyai
Universitas Sumatera Utara
kesulitan jika disusun secara array dan antena mikrostrip akan menghasilkan pita frekuensi atau bandwith yang sempit sekitar 2 - 5 [2].
Oleh karena kekurangan ini maka dalam perkembangan selanjutnya dikenalkan pencatuan tidak langsung electromagnetic coupling. Keuntungannya
adalah dapat memperlebar bandwith dan dapat mengurangi proses penyolderan. Beberapa teknik pencatuan yang sering digunakan, yaitu : coaxial probe, teknik
microstrip line, aperture coupling dan proximity coupling.
2.3 Antena Mikrostrip Patch Segiempat
Antena mikrostrip dalam perancangan ini menggunakan patch segiempat. Bentuk segiempat adalah bentuk antena mikrostrip yang paling banyak digunakan
karena bentuknya sederhana. Selain itu, patch segiempat mudah dalam analisis dan proses fabrikasi. Gambar 2.3[3] menunjukkan bentuk geometri dari patch
mikrostrip segiempat dimana W dan L adalah lebar dan panjang dari patch, h adalah tebal substrat dan
ɛ
r
merupakan nilai konstanta dielektrik dari substrat.
Gambar 2.3 Bentuk Geometri Mikrostrip Patch Segiempat
Universitas Sumatera Utara
2.4 Parameter Umum Antena Mikrostrip
Kategori