Perancangan Antena Mikrostrip Array Patch Segitiga Dual- Band ( 2,4 GHz dan 3,3 GHz) Dengan Stub Pada Saluran Pencatu
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Antena merupakan sebuah bagian yang menjadi ciri khas dari sistem
komunikasi radio. Berbagai jenis antena telah banyak diciptakan dan
dikembangkan untuk beragam aplikasi seperti radar, telemetri, biomedik, radio
bergerak, penginderaan jauh dan komunikasi satelit. Untuk dapat mendukung
teknologi wireless, antena ini harus compatible, kecil dan mampu bekerja pada
pita frekuensi lebar (broadband ).
Antena
mikrostrip
merupakan
salah
satu
jenis
antena
yang
pengembangannya dimulai sejak tahun 1970an dan hingga kini masih menjadi
jenis antena yang terus dikembangkan. Berbagai aplikasi komunikasi radio tidak
luput dari penggunaan antena ini. Hal yang menjadi alasan dalam pemilihan
antena mikrostrip pada berbagai aplikasi adalah bahannya yang sederhana dan
murah tetapi mampu memberikan unjuk kerja (performance) yang cukup baik.
Mikrostrip merupakan saluran transmisi yang bentuk fisiknya tidak berupa kabel
yang berupa lentur akan tetapi bersifat kaku. Jenis saluran transmisi ini umumnya
dipergunakan untuk bekerja pada daerah frekuensi gelombang mikro (GHz) dan
digunakan untuk menghubungkan piranti-piranti elektronika yang berjarak cukup
dekat [1].
Perancangan antena array patch segitiga tanpa stub untuk frekuensi dual
band (2,4 GHz dan 3,3 GHz) yang telah dilakukan memiliki bandwidth 77 MHz
1
Universitas Sumatera Utara
untuk frekuensi 2,4 GHz dan 34 MHz untuk frekuensi 3,3 GHz.
Hal ini masih
belum memenuhi spesifikasi teknis yang dibutuhkan yaitu 83 MHz (2400 MHz –
2483 MHz) dan 100 MHz (3300 MHz - 3400 MHz) sesuai dengan penataan
spektrum frekuensi radio layanan akses pita lebar berbasis nirkabel (Broadband
Wireless Access/BWA) Depkominfo Tahun 2006 [2].
Pada tugas akhir ini akan dilakukan optimasi antena agar memenuhi
spesifikasi teknis yang dibutuhkan. Optimasi dilakukan dengan penggunaan stub
pada saluran pencatunya. Penggunaan stub bertujuan untuk memperbaiki
kesesuaian impedansi dan VSWR. Adapun parameter-parameter yang akan
diamati adalah VSWR, bandwidth, pola radiasi, dan gain. Perancangan dan
simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak AWR Microwave Office 2004.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Apa yang dimaksud dengan antena mikrostrip array segitiga dual band ?
2. Apa yang dimaksud dengan stub ?
3. Bagaimana merancang stub untuk mengoptimalkan antena mikrostrip array
patch segitiga dual band ?
4. Parameter antena yang akan dibahas adalah VSWR, Bandwidth, pola radiasi,
dan gain.
2
Universitas Sumatera Utara
1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk melakukan
perancangan antena mikrostrip array pacth segitiga dual-band ( 2,4 GHz dan
3,3 GHz) dengan penggunaan stub.
1.4 Batasan Masalah
Untuk membatasi materi yang akan dibahas pada tugas akhir ini, perlu
membuat batasan masalah yang akan dibahas. Hal ini diperbuat agar pembahasan
dari tugas akhir ini menjadi lebih terfokus dan mencapai hasil yang diharapkan.
1.
Hanya membahas tentang antena mikrostrip array patch segitiga dual band
pada frekuensi (2,4 GHz dan 3,3 GHz).
2.
Parameter yang akan dibahas adalah VSWR, gain antena, bandwith, dan
bentuk pola radiasi
3.
Bentuk perancangan antena susun mikrostrip adalah bentuk linear array
4.
Perancangan hanya dalam bentuk simulasi dengan menggunakan bantuan
software AWR Microwave Office 2004.
1.5 Metodologi Penenlitian
Adapun metodologi penelitian yang dilakukan pada penyusunan Tugas
Akhir ini adalah sebagai berikut :
1.
Studi Literatur
Berupa studi kepustakaan dan kajian dari buku-buku dan tulisan-tulisan lain
yang terkait.
3
Universitas Sumatera Utara
2. Studi Simulasi
Berupa serangkaian proses yang dilakukan mulai dari pemilihan bahan dan
peralatan yang digunakan serta proses simulasi pada simulator AWR
Microwave Office 2004.
3. Studi Analisis
Berupa proses yang dilakukan untuk mengetahui hasil simulasi dan melakukan
analisa data hasil simulasi.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini, secara
singkat
maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar
belakang maslaha, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan
masalah, metodologi penulisan, dan sistematika penulisan dari
Tugas Akhir ini.
BAB II
DASAR TEORI
Bab ini berisi penjelasan tentang antenna secara umum dan
penjelasan mengenai antenna Mikrostrip, WiMAX, WLAN, dan
dual-band secara khusus.
BAB III
PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH
SEGITIGA DUAL- BAND ( 2,4 GHz dan 3,3 GHz ) DENGAN
STUB PADA SALURAN PENCATU.
4
Universitas Sumatera Utara
Bab ini membahas mengenai perhitungan dan perancangan antena
Mikrostrip Array Patch Segitiga Dual Band dengan penggunaan
Stub menggunakan software AWR Microwave Office 2004 .
BAB IV
HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas mengenai hasil dari perancangan antena
mikrostrip array patch segitiga dual-band.
BAB V
KESIMPUAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan Tugas
Akhir.
5
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Antena merupakan sebuah bagian yang menjadi ciri khas dari sistem
komunikasi radio. Berbagai jenis antena telah banyak diciptakan dan
dikembangkan untuk beragam aplikasi seperti radar, telemetri, biomedik, radio
bergerak, penginderaan jauh dan komunikasi satelit. Untuk dapat mendukung
teknologi wireless, antena ini harus compatible, kecil dan mampu bekerja pada
pita frekuensi lebar (broadband ).
Antena
mikrostrip
merupakan
salah
satu
jenis
antena
yang
pengembangannya dimulai sejak tahun 1970an dan hingga kini masih menjadi
jenis antena yang terus dikembangkan. Berbagai aplikasi komunikasi radio tidak
luput dari penggunaan antena ini. Hal yang menjadi alasan dalam pemilihan
antena mikrostrip pada berbagai aplikasi adalah bahannya yang sederhana dan
murah tetapi mampu memberikan unjuk kerja (performance) yang cukup baik.
Mikrostrip merupakan saluran transmisi yang bentuk fisiknya tidak berupa kabel
yang berupa lentur akan tetapi bersifat kaku. Jenis saluran transmisi ini umumnya
dipergunakan untuk bekerja pada daerah frekuensi gelombang mikro (GHz) dan
digunakan untuk menghubungkan piranti-piranti elektronika yang berjarak cukup
dekat [1].
Perancangan antena array patch segitiga tanpa stub untuk frekuensi dual
band (2,4 GHz dan 3,3 GHz) yang telah dilakukan memiliki bandwidth 77 MHz
1
Universitas Sumatera Utara
untuk frekuensi 2,4 GHz dan 34 MHz untuk frekuensi 3,3 GHz.
Hal ini masih
belum memenuhi spesifikasi teknis yang dibutuhkan yaitu 83 MHz (2400 MHz –
2483 MHz) dan 100 MHz (3300 MHz - 3400 MHz) sesuai dengan penataan
spektrum frekuensi radio layanan akses pita lebar berbasis nirkabel (Broadband
Wireless Access/BWA) Depkominfo Tahun 2006 [2].
Pada tugas akhir ini akan dilakukan optimasi antena agar memenuhi
spesifikasi teknis yang dibutuhkan. Optimasi dilakukan dengan penggunaan stub
pada saluran pencatunya. Penggunaan stub bertujuan untuk memperbaiki
kesesuaian impedansi dan VSWR. Adapun parameter-parameter yang akan
diamati adalah VSWR, bandwidth, pola radiasi, dan gain. Perancangan dan
simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak AWR Microwave Office 2004.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Apa yang dimaksud dengan antena mikrostrip array segitiga dual band ?
2. Apa yang dimaksud dengan stub ?
3. Bagaimana merancang stub untuk mengoptimalkan antena mikrostrip array
patch segitiga dual band ?
4. Parameter antena yang akan dibahas adalah VSWR, Bandwidth, pola radiasi,
dan gain.
2
Universitas Sumatera Utara
1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk melakukan
perancangan antena mikrostrip array pacth segitiga dual-band ( 2,4 GHz dan
3,3 GHz) dengan penggunaan stub.
1.4 Batasan Masalah
Untuk membatasi materi yang akan dibahas pada tugas akhir ini, perlu
membuat batasan masalah yang akan dibahas. Hal ini diperbuat agar pembahasan
dari tugas akhir ini menjadi lebih terfokus dan mencapai hasil yang diharapkan.
1.
Hanya membahas tentang antena mikrostrip array patch segitiga dual band
pada frekuensi (2,4 GHz dan 3,3 GHz).
2.
Parameter yang akan dibahas adalah VSWR, gain antena, bandwith, dan
bentuk pola radiasi
3.
Bentuk perancangan antena susun mikrostrip adalah bentuk linear array
4.
Perancangan hanya dalam bentuk simulasi dengan menggunakan bantuan
software AWR Microwave Office 2004.
1.5 Metodologi Penenlitian
Adapun metodologi penelitian yang dilakukan pada penyusunan Tugas
Akhir ini adalah sebagai berikut :
1.
Studi Literatur
Berupa studi kepustakaan dan kajian dari buku-buku dan tulisan-tulisan lain
yang terkait.
3
Universitas Sumatera Utara
2. Studi Simulasi
Berupa serangkaian proses yang dilakukan mulai dari pemilihan bahan dan
peralatan yang digunakan serta proses simulasi pada simulator AWR
Microwave Office 2004.
3. Studi Analisis
Berupa proses yang dilakukan untuk mengetahui hasil simulasi dan melakukan
analisa data hasil simulasi.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini, secara
singkat
maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar
belakang maslaha, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan
masalah, metodologi penulisan, dan sistematika penulisan dari
Tugas Akhir ini.
BAB II
DASAR TEORI
Bab ini berisi penjelasan tentang antenna secara umum dan
penjelasan mengenai antenna Mikrostrip, WiMAX, WLAN, dan
dual-band secara khusus.
BAB III
PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH
SEGITIGA DUAL- BAND ( 2,4 GHz dan 3,3 GHz ) DENGAN
STUB PADA SALURAN PENCATU.
4
Universitas Sumatera Utara
Bab ini membahas mengenai perhitungan dan perancangan antena
Mikrostrip Array Patch Segitiga Dual Band dengan penggunaan
Stub menggunakan software AWR Microwave Office 2004 .
BAB IV
HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas mengenai hasil dari perancangan antena
mikrostrip array patch segitiga dual-band.
BAB V
KESIMPUAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan Tugas
Akhir.
5
Universitas Sumatera Utara