Samuel Herbert Simanjuntak : Analisis Karakteristik Antena Mikrostrip Patch Segi Empat Dengan Method Of Moments, 2010.
semikonduktor silikon memiliki nilai
r
yang lebih tinggi dan teflon memiliki nilai
r
yang lebih rendah. Antena mikrostrip mempunyai nilai radiasi yang paling kuat terutama
pada daerah pinggiran di antara tepi patch. Untuk performa antena yang baik, biasanya substrat dibuat tebal dengan konstanta dielektrik yang rendah. Hal ini
akan menghasilkan efisiensi dan radiasi yang lebih baik serta bandwidth yang lebih lebar, namun akan menambah ukuran dari antena itu sendiri. Oleh sebab itu,
kejelian dalam menetapkan spesifikasi, ukuran, dan performa akan menghasilkan antena mikrostrip yang mempunyai ukuran yang kompak dengan performa yang
masih dalam batas toleransi.
2.4.2 Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostrip
Antena mikrostrip mengalami peningkatan popularitas terutama dalam aplikasi wireless karena strukturnya yang low profile. Selain itu, antena mikrostrip
juga kompatibel dan dapat diintegrasikan langsung dengan sirkuit utamanya, seperti pada handphone, missile, dan peralatan lainnya. Beberapa keuntungan dari
antena mikrostrip adalah [4] : 1.
Mempunyai bobot yang ringan dan volume yang kecil. 2.
Konfigurasi yang low profile sehingga bentuknya dapat disesuaikan dengan perangkat utamanya.
3. Biaya fabrikasi yang murah sehingga dapat dibuat dalam jumlah yang
besar. 4.
Mendukung polarisasi linear dan sirkular. 5.
Dapat dengan mudah diintegrasikan dengan microwave integrated circuits MICs
6. Kemampuan dalam dual frequency dan triple frequency.
7. Tidak memerlukan catuan tambahan.
Samuel Herbert Simanjuntak : Analisis Karakteristik Antena Mikrostrip Patch Segi Empat Dengan Method Of Moments, 2010.
Namun, antena mikrostrip juga mempunyai beberapa kelemahan, yaitu : 1.
Bandwidth yang sempit 2.
Efisiensi yang rendah 3.
Penguatan yang rendah 4.
Memiliki rugi-rugi hambatan ohmic loss pada pencatuan antena array 5.
Memiliki daya power yang rendah 6.
Timbulnya gelombang permukaan surface wave
2.4.3 Teknik pencatuan
Antena mikrostrip dapat dicatu dengan beberapa metode. Metode-metode ini dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori, yaitu terhubung contacting dan
tidak terhubung non-contacting [3]. Pada metode terhubung, daya RF dicatukan secara langsung ke patch radiator dengan menggunakan elemen penghubung.
Pada metode tidak terhubung, dilakukan pengkopelan medan elektromagnetik untuk menyalurkan daya di antena saluran mikrostrip dengan patch. Beberapa
teknik pencatuan yang sering digunakan, yaitu : teknik microstrip line, coaxial probe, aperture coupling dan proximity coupling.
2.4.4 Perhitungan Nilai Frekuensi Resonansi dan Impedansi Input Antena
Mikrostrip
Salah satu bentuk patch yang sederhana dan sering digunakan dalam perancangan antena mikrostrip adalah segi empat. Gambar 2.4 memperlihatkan
sebuah antena mikrostrip patch segi empat dengan panjang L dan lebar W [3].
W Y
X x
L Tampak
Atas Z
Y
X
Samuel Herbert Simanjuntak : Analisis Karakteristik Antena Mikrostrip Patch Segi Empat Dengan Method Of Moments, 2010.
Gambar 2.4 Antena Mikrostrip patch segi empat Biasanya, ukuran lebar W
lebih kecil atau sebanding dengan panjang gelombang dan ketebalan substrat sangat kecil dibandingkan dengan panjang gelombang h
. Karena adanya efek medan tepi fringing field pada patch antena mengakibatkan nilai d
ari menjadi , di mana
adalah panjang
gelombang ruang bebas dan adalah konstanta dielektrik efektif patch yang
dapat dihitung dengan menggunakan rumus 2.14
Selain itu, efek medan tepi fringing field juga menyebabkan nilai dari kapasitansi efektif C
e
berubah menjadi 2.15
di mana, dan
masing-masing adalah lebar efektif dan panjang efektif yang nilainya sama dengan
2.16 2.17
Pada antena mikrostrip patch segi empat, pertambahan panjang dapat dihitung
dengan menggunakan rumus
Tampak Samping
r
h Ground Plane
Coaxial Feed
Samuel Herbert Simanjuntak : Analisis Karakteristik Antena Mikrostrip Patch Segi Empat Dengan Method Of Moments, 2010.
2.18
Karena nilai dari , maka persamaan 2.16 menjadi
2.19
2.20
Untuk menghitung impedansi masukan input impedance pada antena mikrostrip patch segi empat, kita harus memperhatikan teknik pencatuannya. Pada
teknik pencatuan coaxial feed dengan jarak x dari pusat, nilai dari impedansi masukan dapat dihitung dengan rumus
2.21 Resistansi efektif
dapat dihitung dengan menggunakan rumus 2.22
di mana adalah nilai konduktansi slot dan
adalah konduktansi bersama, yaitu kopling bersama mutual coupling antara dua slot radiasi. Nilai
dari , dan
dapat dihitung dengan menggunakan rumus 2.23
2.24 di mana
, adalah konstanta propagasi gelombang pada
ruang bebas, ,
, dan
adalah fungsi Bessel.
Samuel Herbert Simanjuntak : Analisis Karakteristik Antena Mikrostrip Patch Segi Empat Dengan Method Of Moments, 2010.
