simulasi yang menggunakan permitivitas relatif sebesar 3,55. Hal ini akan menggeser nilai frekuensi
center. Nilai frekunsi center yang didaptkan dari hasil perhitungan dengan permitivitas relatif 4,4
menjadi 538 MHz. Pergeseran yang dicapai mencapai 62 MHz.
- Footprint Antena Rolled Dipole
-3 -3
-3 -30
-30
-3 -3
-3 -2
-2 -20
-2
-2 -20
-2 -1
-10 -1
-1 -1
X cm Y
c m
Normalised peak to peak voltage in dB
-60 -40
-20 20
40 60
-60 -40
-20 20
40 60
Gambar 9: Footprint antena Roll Dipole berdasarkan
peak to peak amplitudo diukur pada pasir real eps = 4
Tabel 3: Ukuran footprint antenna rolled dipole pada pengukuran di pasir
Level dB Xcm
Ycm 0 30
60 -3 34
48 -10 48
80
Tabel 3 : Menunjukkan ukuran footprint antenna rolled
dipole pada pengukuran di pasir.
Gambar 10: Footprint antena rolled dipole berdasarkan
spektrum magnitude diukur pada pasir real eps =4 dalam dB
Dari gambar 10 terlihat footprint spektrum frekuensi dari antena saat digunakan pada frekuensi
yang berbeda-beda. Frekuensi yang digunakan pada antena ini, yaitu : 400MHz, 600 MHz, 1 GHz, 2
GHz, 3GHz dan 4 GHz. Dari gambar terlihat intensitas spektrum yang terbaik didapat saat
digunakan pulsa 600 MHZ. Dimana saat penggunaan 600 MHZ, didapat spektrum yang
terbesar dengan magnitude yang tinggi. Hal ini menunjukkan antena ini dapat digunakan untuk
pulsa dengan frekuensi center 600 MHz.
Gambar footprint hasil simulasi menunjukkan hasil yang berbeda dengan footprint
hasil pengukuran realisasi antena. Hal ini terutama disebabkan penggunaan medium pasir yang berbeda
dalam simulasi dan realisasi dan perbedaan dalam geometri simulasi dan realisasi antena. Perbedaan
pasir ini akan mengakibatkan perbedaan absorbing dan pemantulan pasir faktor kopling yang
selanjutnya juga mengakibatkan perbedaan hasil simulasi dan pengukuran. Perbedaan footprint ini
juga disebabkan kedalaman Tx loop yang berbeda antara simulasi dan realisasi. Tx loop dalam realisasi
tak dapt ditentukan secara pasti. Perbedaan kedalaman Tx loop ini mengakibatkan perbedaan
footprint simulasi dan pengukuran. Hal ini disebabkan adanya penurunan medan listrik pada
kedalaman yang berbeda secara eksponensial dan redaman yang berbeda untuk jenis pasir yang
berbeda.
4. KESIMPULAN
Setelah melakukan semua proses simulasi, realisasi, dan pengukuran antena GPR rolled dipole
yang dioptimasi terhadap pulsa 1.6 ns dapat disimpulkan bahwa
1. Antena rolled dipole dapat memperkecil
dimensi dengan penggunaan elemen resistor yang dipasang tergulung.
2. Panjang antena optimum yang dapat digunakan
untuk menghasilkan radiasi maksimum bergantung pada substat bahan dielektrik dan
frekuensi center dari pulsa yang ditransmisikan
3. Penggunaan pembebanan resistif pada lengan
yang dipasang di sepanjang antena dapat menguransi ringing dan memperbesar
bandwidth dari antena tersebut
4. Antena rolled dipole memilki karakteristik
impedansi input selayaknya karakteristik antena ultrawideband yang baik, yaitu :
memiliki nilai impedansi yang konstan dan reaktansi yang rendah nol
5. Antena rolled dipole memiliki footprint dengan
puncak spectrum dengan resolusi paling tinggi pada ukuran x= 30 cm dan y=60 cm yang
bekerja pada frekuensi 600 MHz sesuai dengan perancangan.
123
5. UCAPAN TERIMAKASIH
Kami ucapkan terimakasih kepada program DIPA 2008 yang telah membiayai pelaksanaan kegiatan
penelitian ini.
DAFTAR REFERENSI
[1]. A.A. Lestari, Antennas For Improved Ground Penetratimg Radar: Modeling, Tools, Analisys
And Design , Ph.D.Dissertation, ISBN 90-
76928-05-3, Delft University of Technology, The Netherlands, 2003.
[2]. T.T.Wu, R.W.P.King,”The cylindrical antenna with non reflecting resistiv loading”, IEE
Trans.Antennas Propagat ., vol.AP-13, no.5,
pp.369-373, May 1965. [3]. J.G.Maloney, G.S.Smith, “A study of transient
radiation fron the Wu-King resistif monopole- FDTD analisys and experimental
measurements’, IEE Trans.Antennas Propagat
., vol.41, no.5, pp.668-679, May 1993.
[4]. A.A Lestari, E. Bharata, A.B. Suksmono, “Extection of the Cooperative IRCTR-ITB
Research Project on GPR Antennas” [5]. A.A. Lestari, A.B. Suksmono, E. Bharata,
A.G. Yarovoy,and L.P. Ligthart, “Small UWB antenna with improved efficiency for pulse
radiation ,”
Proc. 2005 IEEE Int. WorkshopAntenna Technology IWAT 2005
, pp. 295-298, Singapore, Mar. 2005.
[6]. TP.Montoya, G.S.Smith,”A study of pulse radiation from several broad-band loaded
monopoles”, IEE Trans.Antennas Propagat., vol.44,no.8,pp.1172-1182,Aug.1996-a.
[7]. Denny Yulian, Perancangan dan Realisasi Sistem Antena GPR Yang dioptimasi Terhadap
Beberapa Durasi Pulsa dengan Menggunakan Metode FDTD
. Tugas Akhir, ITB, 2006 [8]. A. Yarovoy, R. De Jongh, L. Lighart, “Ultra-
wideband sensor for elektromagnetic field measurement in time-domain”, Elect.Lett, vol.
36, no 20, pp.1679-1680, sep. 2000.
124
Antena Ground Penetrating Radar Adaptif Terhadap Multi Pulsa
Folin Oktafiani
1
, Yuyu Wahyu
1
, Yudi Yuliyus
1
, A.A Lestari
2
1.Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi – LIPI Jl. Cisitu 21 154D Bandung 40135 Telp. 022 250 4660, 250 4661 Fax. 022 250 4659
2 IRCTR-TU DELFT The Netherland Email :
folinppet.lipi.go.id
ABSTRAK
Pada makalah ini dibahas tentang antena ground penetrating radar adaptif terhadap multi pulsa. Antena terdiri dari 2 buah antena dipole yang dibuat seperti struktur bow-tie. Antena didesain untuk dieksitasi pulsa pendek
dan pulsa panjang. Untuk mengetahui unjuk kerja dari antena maka sebelumnya dilakukan simulasi dengan menggunakan software FDTD 3D. Pulsa yang digunakan untuk eksitasi antena adalah 1,2 ns dan 2,4 ns.
Sedangkan pada pengukuran digunakan pulsa eksitasi 0,6 ns, 1,2 ns, 2,4 ns dan 4,8 ns. Hasil simulasi dan pengukuran menunjukan bahwa antena dapat beradaptasi dengan pulsa-pulsa tersebut dan mentransmisikan
masing-masing pulsa tersebut dengan peak-to peak amplitudo maksimal pada arah pancaran. Antena ini dapat digunakan untuk operasi GPR pada aplikasi yang berbeda-beda dengan menggunakan sistem antena tunggal
Kata kunci
: antena, ground penetrating radar, multi pulsa
1. PENDAHULUAN
