BAB II ANTENA MIKROSTRIP - Perancangan Kalkulator untuk Menentukan Parameter Primer Antena Mikrostrip

BAB II ANTENA MIKROSTRIP

2.1 Pengertian Antena Mikrostrip

Salah satu antena yang sangat populer saat ini adalah antena mikrostrip. Hal ini disebabkan karena antena mikrostrip sangat cocok digunakan untuk perangkat telekomunikasi yang sekarang ini sangat memperhatikan bentuk dan ukuran.

Berdasarkan asal katanya, mikrostrip terdiri atas dua kata, yaitu micro (sangat tipis/kecil) dan strip (bilah/potongan),maka antena mikrostrip dapat didefenisikan sebagai salah satu jenis antena yang mempunyai bentuk seperti bilah/potongan yang mempunyai ukuran yang sangat tipis/kecil.

Patch L W t Substrat h

Ground plane

Gambar 2.1 Struktur dasar antena mikrostripGambar 2.1 menunjukkan struktur dari sebuah antena mikrostrip [2]. Secara umum, antena mikrostrip terdiri atas 3 bagian, yaitu :

1. Patch, merupakan lapisan teratas dari substrat, lapisan ini biasanya terbuat dari bahan konduktor yang berfungsi untuk meradiasikan gelombang elektromagnetik ke ruang bebas.

2. Substrat dielektrik

Merupakan bagian tengah dari antena mikrostrip yang berfungsi untuk menyalurkan gelombang elektromagnetik yang berasal dari

patch .Substrate dielektrik ini biasanya terbuat dari bahan non konduktor seperti plastik, teflon, dan silikon.

3. Groundplane

Bagian dari antena mikrostrip yang berfungsi untuk memisahkan antara

substrate dielektrik dengan benda lain yang dapat mengganggu radiasi

sinyal atau sebagai reflector yang memantulkan sinyal yang tidak diiginkan.

Pada umumnya, patch terbuat dari logam konduktor seperti tembaga atau emas dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam. Bentuk patch antena mikrostrip yang sering dibuat, misalnyarectangular, segitiga, lingkaran, dan lain- lain. Patch berfungsi sebagai pemancar (radiator). Patch dan saluran pencatu biasanya terletak di atas substrat. Tebal patch dibuat sangat tipis ( ;

≪

t =ketebalan patch). Substrat terbuat dari bahan-bahan dielektrik. Substrat biasanya

mempunyai tinggi (h [1].

) antara 0,003 λ – 0,05λ Tabel 2.1Nilai konstanta dielektrik beberapa bahan dielektrik

Bahan dielektrik ) r Nilai konstanta dielektrik (ε

Alumina 9,8 Material sintetik 2,08

– Teflon Material komposit 2,2
– Duroid – 10,8 Ferimagnetik

– Ferrite – 16

Tabel 2.1 Lanjutan Semikonduktor 11,9

– Silikon Fiberglass 4,882

Tabel 2.1 menunjukkan nilai permeativitas relatif bahan dielektrik yang sering digunakan untuk membuat substrat antena mikrostrip. Tampak bahwa

semikonduktor (silikon) memiliki nilai ε yang lebih tinggi dan teflon memiliki nilai r yang lebih rendah. ε

Antena mikrostrip mempunyai nilai radiasi yang paling kuat terutama pada daerah pinggiran di antara tepi-tepipatch. 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.

2.2 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. Pada zaman sekarang, pemakaian antena mikrostrip menjadi semakin berkembang. Hampir semua peralatan telekomunikasi wireless yang ada tidak menunjukkan sebuah fisik antena. Hal ini karena peralatan telekomunikasi tersebut menggunakan antena mikrostrip yang dapat diintegrasikan langsung dengan MICs-nya.. 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. 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)

2.3 Jenis-jenis Antena Mikrostrip

Jenis-jenis patch antena mikrostrip yang sering atau umum digunakan adalah sebagai berikut : a. Antena mikrostrip patch persegi (square)

b. Antena mikrostrip patch persegi panjang (regtangular) c. Antena mikrostrip patch lingkaran (circular)

d. Antena mikrostrip patch segitiga (triangular)

e. Antena mikrostrip patch elips (elliptical)

f. Antena mikrostrip patch cincin (circular ring) Untuk bentuk patch tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Jenis-jenis antena mikrostrip

2.4 Antena Mikrostrip Patch Segiempat (Rectangular)

Antena mikrostrip Patch rectangular merupakan konfigurasi yang paling banyak digunakan karena bentuknya yang paling sederhana dan memungkinkan dibaca secara analisa teoritik.Antena rectangular patch juga sering dimodelkan seperti saluran transmisi mikrostrip dengan panjang (L), lebar (W), dan ketebalan

subtrat (h). Untuk lebih memahami antena mikrostrip patch regtangular ini dapat

dilihat pada Gambar 2.3.

Feed line patch

Gambar 2.3 antena mikrostrip patch regtangular

2.4.1 Ukuran Patch

Untuk mencari ukuran patch antena microstrip (W dan L), harus diketahui terlebih dahulu parameter bahan yangakan digunakan yaitu tebal dielektrik (h), konstanta dielektrik ( ). Panjang antena mikrostrip harus disesuaikan, karena apabila terlalu pendek maka bandwidth akan sempit sedangkan apabila terlalu panjang bandwidth akan menjadi lebih lebar tetapi efisiensi radiasi akan menjadi kecil. Dengan mengatur lebar dari antena mikrostrip (W) impedansi input juga akan menjadi berubah. Pendekatan yang digunakan untuk mencari panjang dan lebar antena mikrostrip dapat menggunakan persamaan [2] :

= (2.1)

( +1)

2 √

2 Dimana :

W = lebar konduktor = konstanta dielektrik

8 C = kecepatan cahaya di ruang bebas ( 3x10 )

fo = frekuensi kerja antena Sedangkan untuk menentukan panjang patch (L) diperlukan parameter ∆L yang merupakan pertambahan panja ng dari L (∆L) tersebut dirumuskan dengan [2]:

(ɛ + 0,3) ( + 0,264)

ℎ

∆L = 0,412ℎ (2.2)

(ɛ − 0,258) ( + 0,8)

ℎ

Dimana h merupakan tinggi substrat atau tebal substrat, dan adalah konstanta ɛ dielektrik relative yang dirumuskan sebagai berikut [2] :

ɛᵣ + 1 ɛᵣ − 1

ɛ = ( ) (2.3)

⁄

ℎ

√1 + 12 Dengan panjang patch (L) dirumuskan oleh [2]:

eff

L = L (2.4)

– 2 ∆L

eff

Dimana L merupakan panjang patch efektif yang dapat dirumuskan dengan [2]: c L = (2.5)

eff reff

2fo√ɛ

2.4.2 Ukuran Saluran Pencatu

Setelah menghitung panjang dan lebar dari patch untuk substrat yang telah diberikan, langkah selanjutnya adalah menentukan lebar saluran pencatu dan panjang saluran pencatu dimana dalam perancangan ini besarnya panjang pencatu sangat mempengaruhi nilai VSWR dan besarnya lebar saluran pencatu (W) sangat mempengaruhi nilai panjang pencatu, dapat ditulis dengan persamaan [2]:

= (2.6)

2 Dan untuk lebar pencatu sangat dipengaruhi dengan tinggi bahan substrat dan jenis bahan substrat yang digunakan. Dapat ditulis dalam persamaan [2]: 8 ℎ exp ( )

= (2.7) exp(2 ) − 2 Dimana

1 ⁄

ɛᵣ + 1 ɛᵣ − 1 0,11

= { } {0,23 + } (2.8)

60 2 ɛᵣ + 1 ɛᵣ

2.4.3 Ukuran Groundplane

Groundplane pada antena mikrostrip berfungsi untuk memisahkan antarasubstrate dielektrik dengan benda lain yang dapat mengganggu radiasi sinyal.

Untuk menentukan lebar dan panjang groundplane dapat diketahui setelah mendapatkan lebar dan panjang patch antena seperti pada Persamaan 2.9.

= 2 + (2.9)

10 Dimana : Wg = lebar groundplane

W = lebar patch antena = panjang gelombang Panjang groundplane diberikan oleh Persamaan 2.10.

= + + (2.10)

10 Dimana: Lg = Panjang groundplane

L = panjang patch Lf = panjang pencatu

Untuk mencari panjang gelombang dapat dicari dengan menggunakan Persamaan 2.11.

= (2.11)

2.5 Antena Mikrostrip patch Sirkular (Lingkaran)

Bentuk antena mikrostrip lainnya yang sering digunakan adalah bentuk

patch sirkular , dimana hanya memerlukan satu jari-jari saja dalam perancangannya.

Untuk lebih memahami antena mikrostrip patch sirkular, dapat dilihat Gambar 2.4.

Feed line

patch

Feed line patch Substrate groundplane

Gambar 2.4 antena mikrostrip patch sirkular

2.5.1 Ukuran jari-jari PatchSirkular

Untuk mencari ukuran patch antena microstrip sirkular(a), harus diketahui terlebih dahulu parameter bahan yangakan digunakan yaitu tebal dielektrik (h), konstanta dielektrik ( ).Konstanta substrat dielektrik memiliki fungsi yang sama seperti ketebalan substrat. Nilai yang rendah akan meningkatkan daerah pinggir dari keliling patch, sehingga akan meradiasikan daya. Oleh karena itu substrat dengan nilai

≤ 2.5 lebih baik kecuali jika diinginkan ukuran patch yang lebih kecil. Meningkatnya ketebalan substrat akan memiliki dampak yang sama ketika menurunya nilai dari karakteristik antena. Ukuranpatch dengan jari-jari ditentukan oleh kondisi resonansi, yaitu

′

= ( ) = 0. Untuk orde yang paling rendah (n = 1) berlaku [6]:

√ = 1.841 (2.12)

√ atau 1.841

= (2.13) √

Karena faktor area pinggir pada tepi patch konduktor, patch yang secara

e e fisik memiliki jari-jari a akan memiliki jari-jari efektif sebesar a dimana a >a.

Oleh karena itu Persamaan 2.13 di atas dapat ditulis menjadi Persamaan 2.14 [6]: 1.841

= √

Hubungan antara a dan a e ditunjukkan oleh Persamaan 2.15 [6]:

1 ⁄

2ℎ = {1 + (ln + 1.77 26)} (2.15)

2ℎ

Didalam perancangan antena, nilai dari a yang diinginkan pada frekuensi kerja

r f didapatkan dengan menggunakan Persamaan 2.16 [6]:

1.841 8.794 = = (2.16)

√ √

2.5.2 Ukuran saluran pencatu

Setelah mengetahui jari-jari lingkaran dari patch antena untuk substrat yang telah diberikan, langkah selanjutnya adalah menentukan lebar saluran pencatu. Untuk menghitung lebar saluran pencatu dapat menggunakan persamaan berikut ini: 377 × ℎ

= (2.17) √ untuk menghitung panjang saluran pencatu dapat menggunakan persamaan berikut ini:

= (2.18)

2.5.3 Ukuran Groundplane

Groundplane pada antena mikrostrip berfungsi untuk memisahkan antarasubstrate dielektrik dengan benda lain yang dapat mengganggu radiasi sinyal.

Untuk menentukan lebar dan panjang groundplane dapat diketahui setelah mendapatkan lebar dan panjang patch antena dengan hubungan seperti pada persamaan 2.19.

= 2 + (2.19)

10 Dimana : Wg = lebar groundplane a = jari-jari patch antena = panjang gelombang Panjang groundplane dapat diberikan pada persamaan 2.20.

= + + (2.20)

10 Dimana : Lg = Panjang groundplane

Lf = panjang pencatu

2.6 Antena Mikrostrip Segitiga

Antena mikrostrip memiliki bentuk patch segitiga. Bentuk segitiga memiliki keunggulan dibandingkan dengan bentuk segi empat: yaitu untuk menghasilkan karakeristik radiasi yang sama, luas yang dibutuhkan oleh bentuk segitiga lebih kecil dibandingkan degan luas yang dibutuhkan oleh bentuk segiempat.Bentuk dari

patch segitiga ini yang sering digunakan berdasarkan ketiga sudutnya,yaitu: 45 -

45 -90 , 30 -60 -90 , dan 60 -60 -60 . Disini hanya dibahas antena mikrostrip segitiga sama sisi (60 -60 -60 ).Untuk lebih memahami antena mikrostrip patch

segitiga , dapat dilihat Gambar 2.5.

Feed line

patch

Feed line patch Substrate groundplane

Gambar 2.5 Antena mikrostrip patchsegitiga

2.6.1 Ukuran Patch Segitiga

Pertimbangan memilih substrat untuk antena mikrostrip patch segitiga sama seperti antena mikrostrip pacthrectangular dan lingkaran, yaitu dimulai dengan memilih bahan dielektrik yang cocok dengan menyesuaikan tingkat ketebalan h dan konstanta dielektrik yang digunakan.

Untuk menentukan panjang sisi segitiga, frekuensi resonansi terlebih dahulu ditentukan dengan rumus berikut [2][4]: = (2.21) 2 √

= + + (2.22) √

3 Sehingga

= √ + + (2.23) 3 √ Dimana c merupakan cepat rambat gelombang cahaya. Persamaan 2.21 berlaku jika elemen peradiasi segitiga dikelilingi oleh dinding magnet yang sempurna. Jika elemen peradiasi dikelilingi oleh dinding magnet yang tidak sempurna, maka nilai yang merupakan nilai efektif dari diganti dengan nilai panjang sisi segitiga.

Untuk mode TM

10 frekuensi resonansi (f) didefenisikan sebagai berikut :

2 = (2.24)

3 √

2 = (2.25) 3 √

Dimana :

ℎ ℎ ℎ ℎ 1 ℎ = [1 + 2.199 − 12.853 16.436 + 6.183 ( ) − 9.802 ( ) ]

√ (2.26)

2.6.2 Ukuran Saluran Pencatu

Setelah diperoleh panjang sisi segitiga dari patch untuk substrat yang telah diberikan, langkah selanjutnya adalah menentukan lebar saluran pencatu / feed

line. Lebar saluran pencatu dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.27.

2ℎ − 1 0,61 = { − 1 − ln(2 − 1) + [ln( − 1) + 0,39 − ]} (2.27)

2 Dengan

60 = (2.28)

√ untuk menghitung panjang saluran pencatu dapat menggunakan persamaan berikut ini:

= (2.29)

2.6.3 Groundplane

Groundplane pada antena mikrostrip berfungsi untuk memisahkan antarasubstrate dielektrik dengan benda lain yang dapat mengganggu radiasi sinyal.

Untuk menentukan lebar dan panjang groundplane dapat diketahui setelah mendapatkan lebar dan panjang patch antena seperti pada Persamaan 2.30.

= 2 + (2.30)

10 Dimana : Wg = lebar groundplane a = sisi patch antena Panjang groundplane diberikan oleh Persamaan 2.31.

= + + (2.31)

10 Dimana : Lg = panjang groundplane Lf = panjang pencatu

2.7 Parameter Antena Mikrostrip

Untuk kerja (performance) dari suatu antena mikrostrip dapat diamati dari parameternya. Parameter antena mikrostrip yang akan dibahas adalah gain (penguatan).

2.7.1 Gain (Penguatan)

Ada dua jenis parameter penguatan (gain) yaitu absolute gain dan relative

gain .Absolute gain pada sebuah antena didefenisikan sebagai perbandingan antara

intensitas pada arah tertentu dengan intensitas radiasi yang diperoleh jika daya yang diterima oleh antena teradiasi secara isotropic. Intensitas radiasi yang berhubungan dengan daya yang diradiasikan secara isotropicsama dengan daya yang diterima oleh antena (Pin) dibagi dengan 4п. Absolute gain ini dapat dihitung dengan rumus [3]: u (θ,∅)

= 4 (2.32) Selain absolute gain juga ada relative gain.Relative gain didefenisikan sebagai perbandingan antara perolehan daya pada sebuah arah dengan perolehan daya pada antena referensi pada arah yang direferensikan juga. Daya masukan harus sama diantara kedua antena itu.

Adapun cara lain untuk menghitung gain antena yaitu dengan menggunakan bantuan perangkat lunak tertentu. Perhitungan ini dilakukan berdasarkan pembacaan level penerima sinyal. Persamaan yang digunakan untuk menghitung gain dapat dilihat pada Persamaan 2.33.

Ga (dB) = Pa (dBm) – Ps (dBm) + Gs (dB) (2.33) Selanjutnya gain dapat juga dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.34.

= D (2.34) Keterangan : η = besar efisiensi antena mikrostrip yang digunakan biasanya berkisar 60% sampai 70%.

D total = directivity (keterarahan) total Keterarahan dari serbuah antena didefenisikan sebagai perbandingan intensitas radiasi sebuah antena pada arah tertentu dengan intensitas radiasi rata- rata pada semua arah.Keterarahan ini dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.35 [3].

4 = = (2.35)

Jika arah tidak ditentukan, keterarahan terjadi pada intensitas radiasi maksimum yang dapat dicari dengan Persamaan 2.36.

4 = = = (2.36)

Dimana : D = keterarahan D0 = keterarahan maksimum

U = intensitas radiasi Umax = intensitas radiasi maksimum U0 = intensitas radiasi padda sumber isotropic Prad = daya total radiasi

Adapun cara lain untuk menghitung directivity single slot dapat dicari dengan menggunakan Persamaan 2.37.

4 = (2.37)

Dimana nilai I

1 dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.38.

120 (2.38)

= √

90 Setelah nilai directivity didapat maka nilai directivity susunnya dapat dicari dengan menggunakan Persamaan 2.39.

= 2 (2.39) Setelah directivity ditentukan maka didapat nilai directivity total. Untuk menghitung besarnya directivity total dapat dicari dengan menggunakan Persamaan

2.40.

= (2.40)

elemen

Dimana : D = banyak elemen yang akan dirancang

Wireless Local Area Network (WLAN)

2.8 Wireless Local Area Network (WLAN) merupakan salah satu aplikasi

pengembangan dari wireless yang digunakan untuk komunikasi data. Sesuai dengan namanya, wireless yang artinya tanpa kabel, WLAN adalah jaringan lokal yang meliputi daerah satu gedung, satu kantor, satu wilayah, dan sebagainya, yang tidak menggunakan kabel.

Sistem koneksi WLAN adalah dengan menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mengirim dan menerima data lewat media udara. Dengan komunikasi jaringan yang menggunakan media tanpa kabel, maka diharapkan WLAN dapat meminimalisasikan kebutuhan untuk komunikasi menggunakan kabel, walaupun penggunaan kabel masih tetap ada dalam mendukung aplikasi WLAN.

Dengan adanya WLAN ini, maka biaya pengeluaran yang digunakan untuk membuat suatu infrastruktur jaringan dapat ditekan menjadi lebih rendah dan mendukung suatu aplikasi jaringan mobile yang menawarkan berbagai keuntungan dalam hal efisiensi proses, akurasi, dan biaya pengeluaran[6].

2.8.1 Standar WLAN 802.11

Seiring dengan perkembangan yang semakin pesat, beberapa pabrikan RF mempunyai metode berbeda dalam mengembangkan frekuensi, skema

wireless

encoding , jenis antena, dan protokol jaringan wireless. Banyaknya variasi jenis

tentu saja tidak menguntungkan bagi para pengguna. Untuk itu pada jaringan

wireless ditetapkan standarisasi peralatan wireless yang disebut standarisasi IEEE

802.11. Dengan berkembangnya waktu, implementasi dari standar ini semakin populer dan meluas. Penambahan ekstensi di belakang 802.11 dipergunakan untuk mengenali beberapa perbaikan dan tambahan fitur dari standar yang telah ditentukan oleh 802.11. Dari sekian banyak standar, ada empat jenis standar yang sering digunakan dan paling dikenal yaitu standar awal 802.11, 802.11a, 802.11b, dan 802.11g. Tabel 2.2 menunjukkan standar

– standar WLAN 802.11[6]. Tabel 2.2Standar – Standar WLAN 802.11

Standar dasar WLAN yang mendukung transmisi data 1 Mbps

802.11

hingga 2 Mbps Standar High Speed WLAN untuk 5 GHz band yang mendukung

802.11a

hingga 54 Mbps Standar WLAN untuk 2,4 GHz band yang mendukung hingga 11

802.11b

Mbps atau disebut Wi-Fi Perbaikan dari QoS (Quality of Service) pada semua interface

802.11e

radio IEEE WLAN Mendefinisikan komunikasi inter-access point untuk

802.11f

memfasilitasi beberapa vendor yang mendistribusikan WLAN Menetapkan teknik modulasi tambahan untuk 2,4 GHz band,

802.11g

yang dimasukkan untuk menyediakan kecepatan hingga 54 Mbps Mendefinisikan pengaturan spektrum 5 GHz band yang

802.11h

digunakan di Eropa dan Asia Pasifik Menyediakan keamanan yang lebih baik. Penentuan alamat

802.11i dimana terdapat kelemahan keamanan pada protokol

Autentifikasi dan Enkripsi Penambahan pengalamatan pada kanal 4,9 GHz hingga 5 GHz

802.11j

untuk standar 802.11a di Jepang

2.8.2 Standar Awal 802.11

Standar ini merupakan standar awal untuk WLAN yang diperkenalkan pada tahun 1997 oleh IEEE. Standar ini beroperasi pada layer fisik yang menggunakan teknologi penyebaran spektrum Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) dan

Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) yang beroperasi pada pita 2,4 GHz dan

data rat e hingga 2 Mbps. Karena versi ini hanya mempunyai data rate maksimum

2 Mbps, versi ini tidak banyak dipergunakan pada WLAN indoor.

802.11 merupakan standar dasar WLAN yang mendukung transmisi data 1 Mbps hingga 2 Mbps. 802.11a merupakan standar High Speed WLAN untuk 5 GHz band yang mendukung hingga 54 Mbps. 802.11b merupakan standar WLAN untuk 2,4 GHz band yang mendukung hingga 11 Mbps atau disebut Wi-Fi. 802.11e merupakan perbaikan dari QoS (Quality of Service) pada semua interface radio

IEEE WLAN. 802.11f mendefinisikan komunikasi inter-access point untuk memfasilitasi beberapa vendor yang mendistribusikan WLAN. 802.11g menetapkan teknik modulasi tambahan untuk 2,4 GHz band, yang dimaksudkan untuk menyediakan kecepatan hingga 54 Mbps. 802.11h mendefinisikan pengaturan spektrum 5 GHz band yang digunakan di Eropa dan Asia Pasifik. 802.11i menyediakan keamanan yang lebih baik. Penentuan alamat dimana terdapat kelemahan keamanan pada protokol autentifikasi dan enkripsi. 802.11j merupakan penambahan pengalamatan pada channel 4,9 GHz hingga 5 GHz untuk standar 802.11a di Jepang.[6].

2.8.3 Standar 802.11a

Pada tahun 1999, IEEE mengeluarkan standar 802.11a yang beroperasi pada pita 5 GHz. Standar ini menggunakan skema modulasi yang disebut Orthogonal

Frequency Division Multiplexing (OFDM) dengan kecepatan transmisi data

mencapai 54 Mbps. Keuntungan utama dari standar ini adalah kapasitasnya yang cukup tinggi yang menjadikan standar ini sebagai pilihan yang tepat untuk mendukung aplikasi yang membutuhkan performa tinggi, seperti streaming video. Kekurangan dari standar ini adalah terbatasnya cakupan area pancarnya karena menggunakan pita frekuensi 5 GHz. Pita ini hanya dapat mencakup area tidak lebih dari 50 meter pada berbagai fasilitas. Akibatnya standar ini memerlukan AP yang lebih banyak[6].

2.8.4 Standar 802.11b

Pada tahun yang sama ketika IEEE mengeluarkan standar 802.11a, IEEE juga mengeluarkan standar 802.11b, tepatnya pada bulan Juli 1999. Standar ini beroperasi pada frekuensi radio dengan bandwidth 97 MHz (frekuensi 2,4 GHz - 2,497 GHz). Standar ini menggunakan metode modulasi DSSS dengan kecepatan transmisi datanya mencapai 11 Mbps. Keuntungan utama dari standar 802.11b adalah range yang relatif panjang hingga 100 meter pada fasilitas di dalam gedung.

Range ini sangat efektif dipergunakan untuk mengembangkan LAN secara wireless

dibandingkan dengan standar sebelumnya.

Kerugian dari standar ini adalah terbatasnya penggunaan kanal pada pita frekuensi 2,4 GHz. Standar ini hanya menggunakan tiga buah kanal bila dibandingkan dengan standar 802.11 yang menggunakan 11 kanal untuk melakukan konfigurasi AP. Pembatasan ini membuat dukungan standar 802.11b terhadap performa aplikasi menengah seperti e-mail atau web surfing menjadi lebih baik. Kerugian lain dari standar ini adalah terdapatnya kemungkinan interferensi RF dengan peralatan radio yang lain yang dapat mengurangi performa dari standar[6].

2.8.5 Standar 802.11g

Standar 802.11g dikeluarkan oleh IEEE pada bulan Juni 2003. Standar ini beroperasi pada frekuensi yang sama seperti pada standar 802.11b yaitu pada pita 2,4 GHz hingga 2,497 GHz. Tetapi standar ini menggunakan teknik modulasi OFDM yang digunakan pada standar 802.11a. Kombinasi dari fitur ini menghasilkan infrastruktur yang lebih cepat, lebih murah, serta koneksi yang lebih luas.

Keunggulan dari standar ini adalah memiliki kompatibilitas dengan standar 802.11b, dimana kita hanya perlu meng-upgrade AP pada jaringan 802.11b ke standar 802.11g. Tetapi peralatan pada standar 802.11b tidak memahami transmisi pada peralatan 802.11g karena perbedaan teknik modulasi pada kedua standar. Sehingga saat peralatan jaringan 802.11b digunakan pada lingkungan standar 802.11g terdapat berbagai keterbatasan. Kerugian lainnya dari standar ini adalah adanya interferensi RF karena standar ini menggunakan frekuensi 2,4 GHz yang sarat dengan interferensi stasiun yang dapat menyebabkan seluruh jaringan terganggu. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan cincin (ring) ganda dengan salah satu cincin back-up seperti yang dipakai pada jaringan ring berteknologi FDDI[6].

2.8.6 Teknik Transmisi WLAN

WLAN umumnya dikategorikan menurut teknik

– teknik transmisi yang digunakan. Produk LAN yang ada pada saat ini memiliki teknik transmisi yang termasuk ke dalam salah satu kategori berikut ini[6].

2.8.6.1 LAN Infrared (IR) LAN infrared menggunakan sinyal infrared untuk mengirimkan data.

Teknologi ini sama seperti yang digunakan pada produk remote control untuk televisi dan VCR. LAN infrared dapat diatur menggunakan konfigurasi point-to-

point . Keuntungan LAN infrared adalah mampu membawa bandwidth yang tinggi.

Akan tetapi kelemahannya ialah tidak dapat melewati benda padat[6].

2.8.6.2 LAN Spread Spectrum Spread spectrum adalah teknik transmisi yang paling sering digunakan

untuk teknologi WLAN. Perkembangan spread spectrum diawali dari tipe pertama yaitu frequency hopping spread spectrum (FHSS), dimana lewat teknik ini paket data akan dipecah – pecah dan dikirimkan menggunakan frekuensi yang berbeda – beda. Satu pecahan bersisian dengan lainnya, sehingga seluruh data dikirimkan dan diterima oleh komputer yang dituju. Kecepatan sinyal frekuensi ini sangat tinggi. Dengan pemecahan paket data, sistem ini memberikan keamanan yang dibutuhkan dalam satu jaringan.

Tipe selanjutnya dari spread spectrum disebut direct sequence spread

spectrum (DSSS). Sebuah metode dimana sebuah frekuensi radio dibagi

menjaditiga bagian yang sama dan menyebarkan seluruh paket melalui salah satu bagian frekuensi ini. Metode ini paling banyak digunakan.

Frequency hopping spread spectrum (FHSS) menggunakan daya yang lebih

rendah daripada direct sequence spread spectrum (DSSS) dan biayanya pun lebih murah[6].

2.8.6.3 Wireless Channel

Jaringan wireless menggunakan konsep yang sama dengan stasiun radio, dimana saat ini terdapat dua alokasi frekuensi yang digunakan yaitu 2,4 GHz dan 5 GHz yang bisa dianalogikan sebagai frekuensi radio AM dan FM. Frekuensi 2,4 GHz yang digunakan oleh 802.11b/g juga dibagi menjadi channel

– channel seperti pembagian frekuensi untuk stasiun radio.

Organisasi internasional ITU (International Telecomunication Union) yang bermarkas di Genewa membaginya menjadi 14 channel namun setiap negara mempunyai kebijakan tertentu terhadap channel ini. Amerika hanya mengijinkan penggunakan channel 1-11, Eropa hanya menggunakan 1-13, sedangkan di Jepang diperbolehkan menggunakan semua channel yang tersedia yaitu 1-14. Frekuensi channel dapat dilihat pada Tabel 2.3[6].

Tabel 2.3WiFi Channel

2.9 Visual Basic 6.0

Mikrosoft visual basic merupakan salah satu aplikasi pemrograman visual

yang memiliki bahasa pemrograman yang cukup populer dan mudah untuk dipelajari. Basic bahasa pemrograman yang digunakan dalam visual basic adalah bahasa BASIC (Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code) yang merupakan salah satu bahasa pemrograman tingkat tinggi yang sederhana dan mudah dipelajari.Dalam Tugas Akhir penulis menggunakan Visual Basic 6.0 untuk membandingkan parameter primer antena mikrostrip dalam perancangan awal antena mikrostrip.

Mikrosoft visual basic 6.0 menyediakan berbagai perangkat kontrol yang

dapat digunakan untuk membuat program aplikasi dalam sebuah form baik aplikasi kecil, sederhana hingga ke aplikasi pengolahan database. Pada Gambar 2.6 dapat dilihat tampilan program visual basic 6.0.

Project

Title Bar Menu Bar Main Toolbar Form Jendela Properties

Tool Box

Jendela Form Layout

BAB II ANTENA MIKROSTRIP - Perancangan Kalkulator untuk Menentukan Parameter Primer Antena Mikrostrip