Rancang Bangun Antena Mikrostrip Patch Segiempat Dengan Tipe Polarisasi Melingkar Menggunakan Metode Truncated Corner

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Antena Mikrostrip
Konsep antena mikrostrip diperkenalkan pada tahun 1950an di USA oleh

Deschamps dan Perancis oleh Gutton dan Baissinot, dan baru dibuat pada sekitar
tahun 1970 oleh Munson dan Howell yang merupakan salah satu antena
gelombang mikro yang digunakan sebagai radiator pada sejumlah sistem
telekomunikasi modern saat ini [6].
Berdasarkan asal katanya, mikrostrip terdiri atas dua kata, yaitu micro
(sangat tipis atau kecil) dan strip (bilah atau potongan). Antena mikrostrip dapat
didefenisikan sebagai salah satu jenis antena yang mempunyai bentuk seperti
bilah atau potongan yang mempunyai ukuran sangat tipis atau kecil. Antena
Mikrostripadalah suatu konduktor metal yang menempel diatas ground plane
yang diantaranya terdapat bahan dielektrik. Antena mikrostrip sangat sesuai
dengan kebutuhan saat ini sehingga dapat di integrasikandengan peralatan
telekomunikasi lain yang berukuran kecil.
Secara umum antena mikrostrip terdiri atas tiga bagian, yaitu patch,

substratdielektrik, dan ground plane. Gambar 2.1 menunjukkan struktur dari
sebuah antena mikrostrip [6].

Gambar 2.1 Struktur dasar antena mikrostrip

Universitas Sumatera Utara

a.

Patch
Patch atau biasa disebut juga dengan elemen peradiasi (radiator), memiliki

fungsi untuk meradiasi gelombang elektromagnetik ke udara terletak paling atas
dari keseluruhan sistem antena. Patch terbuat dari bahan konduktor, misalnya
tembaga yang memiliki ketebalan tertentu. Berdasarkan bentuknya, patch
memiliki jenis yang bermacam-macam diantaranya bujur sangkar (square),
persegi panjang (rectangular), garis tipis (dipole), lingkaran,ellips, segitiga, dan
lain-lain. Gambar 2.2 memperlihatkan beberapa jenis patch dari antena
mikrostrip.

Gambar 2.2 Beberapa bentuk patch antena mikrostrip

Bentuk patch bujur sangkar, persegi panjang, garis tipis, dan lingkaran
adalah yang paling umum digunakan karena mudah untuk dibuat dan dianalisa,
memiliki karakteristik radiasi, dan memiliki tingkat radiasi polarisasi silang yang
kecil [6]. Antena mikrostrip dalam perancangan ini menggunakan patch yang
berbentuk segiempat. Patch segiempat lebih banyak digunakan untuk kemudahan
dalam analisis dan proses fabrikasi.
b.

Substrat dielektrik
Substrat dielektrik berfungsi sebagai bahan dielektrik dari antena mikrostrip

yang membatasi elemen peradiasi dengan elemen pertanahan. Kedua nilai tersebut
mempengaruhi frekuensi kerja, bandwidthdan efisiensi dari antena yang akan
dibuat. Dielektrik substrat yang biasa digunakan untuk perancangan antena
mikrostrip berkisar 2,2 ≤ �� ≤ 12. Jenis substrat yang paling baik digunakan

Universitas Sumatera Utara

untuk antena adalah yang memiliki konstanta dielektrik yangpaling rendah dari
rentang tersebut karena akan menghasilkan efisiensi yang lebih baik, bandwidth
yang lebar serta radiasi yang lebih bebas. Namun, dengan penggunaan bahan
dielektrik substrat yang paling rendah menjadikan ukuran antena lebih besar [7].
Oleh sebab itu, diperlukan kejelian dalam menetapkan spesifikasi, ukuran dan
performa akan menghasilkan antena mikrostrip yang mempunyai ukuran sesuai
dengan performa masih dalam batas toleransi.
c.

Ground Plane
Elemen pertanahan (ground plane) terbuat dari bahan konduktor berfungsi

sebagai pembumian bagi sistem antena mikrostrip dan reflector dari gelombang
elektromagnetik.

Pada Gambar 2.3 memperlihatkan bentuk geometri dari patch mikrostrip
segiempat dimana W dan L adalah lebar dan panjang dari patch, h adalah tebal
substrat dan �� merupakan nilai konstanta dielektrik dari substrat.

Gambar 2.3 Bentuk geometri dari patch mikrostrip segiempat

2.2

Keuntungan dan kerugian antena mikrostrip
Beberapa keuntungan pemakaian utama antena mikrostrip sebagai

berikut[8].
1. Memiliki beban yang ringan dan bentuk yang kecil
2. Memiliki biaya fabrikasi yang murah dan diproduksi dengan menggunakan
teknik printed-circuit.
3. Mampu menghasilkan polarisasi sirkularmaupun linier.
4. Mampu beroperasi pada single, dual, ataupun multiband.

Universitas Sumatera Utara

5. Dapat dibuat compact sehingga cocok untuk sistem komunikasi bergerak.
Beberapa kelemahan antena mikrostrip sebagai berikut.
1. Memiliki lebar pita yang sempit.
2. Memiliki efisiensi yang rendah.
3. Memiliki perolehan gain yang rendah.

4. Memiliki kapasitas pengaturan daya rendah

2.3

Parameter Antena
Beberapa parameter antena yang perlu diperhatikan dalam merancang

antena adalah sebagai berikut.
2.3.1 Voltage Standing Wave Ratio (VSWR)
Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) adalah perbandingan antara
amplitudo gelombang berdiri (standing wave) maksimum (Vmax) dengan
minimum (Vmin).Pada saluran transmisi ada dua komponen gelombang tegangan,
yaitu tegangan yang dikirimkan (�0+) dan tegangan yang direfleksikan (�0− ).

Perbandingan antara tegangan yang direfleksikan dengan yang dikirimkan disebut

sebagai koefisienrefleksi tegangan (Γ)[6]. Persamaan matematisnya dapat dilihat
pada persamaan 2.1 berikut.
Γ=

�0+
�� − �0
(2.1)
−=
�0
�� + �0

(2.1)

Dimana �� adalah impedansi beban (load) dan �0 adalah impedansi saluran

lossless. Koefisien refleksi tegangan (Γ) memiliki nilai kompleks, yang
merepresentasikan besarnya magnitudo dan fasa dari refleksi. Untuk beberapa
kasus yang sederhana, ketika bagian imajiner dari Γ adalah nol, maka :
• Γ = − 1 : refleksi negatif maksimum, ketika saluran terhubung singkat,
• Γ = 0 : tidak ada refleksi, ketika saluran dalam keadaan matched sempurna,
• Γ = + 1 : refleksi positif maksimum, ketika saluran dalam rangkaian terbuka.
Sedangkan rumus untuk mencari nilai VSWR dapat dilihat pada persamaan 2.2

�=

|�|��� 1 + |Γ|
=
|�|���
1 − |Γ|

(2.2)

Universitas Sumatera Utara

Kondisi yang paling baik adalah ketika VSWR bernilai 1 (S=1) yang berarti
tidak ada refleksi ketika saluran dalam keadaan matching sempurna[5]. Namun
kondisi ini pada praktiknya sulit untuk didapatkan. Pada umumnya nilai VSWR
yang dianggap masih baik adalah VSWR≤ 2 [10].
2.3.2 Return Loss
Return loss adalah perbandingan antara amplitudo dari gelombang yang
direfleksikan terhadap amplitudo gelombang yang dikirimkan. Return loss
merupakan koefisien refleksi dalam bentuk logaritmik yang menunjukkan daya
yang hilang karena antena dan saluran transmisi tidak matching. Return loss dapat
terjadi karena adanya diskontinuitas di antara saluran transmisi dengan impedansi

masukan beban (antena). Sehingga tidak semua daya diradiasikan melainkan ada
yang dipantulkan balik. Return loss dapat dihitung dengan persamaan 2.3 berikut
[10].
RL(db) = 20���10 |Γ|

(2.3)

2.3.3 Polarisasi
Polarisasi antena adalah arah medan listrik yang diradiasikan oleh antena.
Polarisasi gelombang yang ditransmisikan atau dipancarkan oleh antena. Jika arah
tidak ditentukan maka polarisasi merupakan polarisasi pada arah gain maksimum.
Polarisasi dari energi yang teradiasi bervariasi dengan arah dari tengah antena,
sehingga bagian lain dari pola radiasi mempunyai polarisasi berbeda. Polarisasi
dari gelombang yang teradiasi didefenisikan sebagai suatu keadaan gelombang
elektromagnet menggambarkan arah dan magnitudo vektor medan listrik yang
bervariasi menurut waktu. Selain itu, polariasasi juga dapat didefenisikan sebagai
gelombang yang diradiasikan dan diterima oleh antena pada suatu arah tertentu.
Polarisasi

dapat

diklasifikasikan

sebagai linier(linear),melingkar(circular),

atau elips(elliptical) [6].
a.

PolarisasiLinier
Polarisasi linier terjadi jika suatu gelombang yang berubah menurut waktu

pada suatu titik di ruang memiliki vektor medan elektrik (magnet) pada titik

Universitas Sumatera Utara

tersebut selalu berorientasi pada garis lurus yang sama pada setiap waktu. Gambar
2.4 menunjukkan polarisasi linier.

Gambar 2.4 Polarisasi Linier

b.

Polarisasi Melingkar
Gelombang yang terpolarisasi melingkar meradiasikan energi pada bidang

vertikal dan horizontal dan semua bidang di antaranya. Perbedaannya, jika
beberapa di antara puncak maksimum dan minimum seperti antena dirotasikan
melewati semua sudut, hal ini disebut axial ratio dan biasanya dispesifikasikan
dalam desibel (dB). Nilai axial ratio untuk polarisasi melingkar adalah dari 0 dB
sampai 3 dB [4].
Beberapa kelebihan dari polarisasimelingkar, yaitu:
1) Tidak membutuhkan kesejajaran antara pengirim dan penerima seperti pada
polarisasilinier, sehingga dapat memaksimalkanpenerimaan sinyal tanpa
perlu usahauntuk mengatur orientasi antena penerima.
2) Posisi Right Hand Circular Polarization (RHCP) dan Left Hand Circular
Polarization

(LHCP)

yang

orthogonal

dapat

dimanfaatkan

untuk

menggandakan kapasitas kanal pada sebuah link, dimana satu sinyal
menggunakan RHCP dan sinyal lainnya menggunakan LHCP.
3) Mengurangi efek multipath seperti yang terjadi pada komunikasi mobile.

Universitas Sumatera Utara

Polarisasi melingkar terjadi jika suatu gelombang yang berubah menurut
waktu pada suatu titik memiliki vektor medan elektrik (magnet) pada titik tersebut
berada pada jalur lingkaran sebagai fungsi waktu [6]. Kondisi yang harus dipenuhi
agar diperoleh polarisasi melingkar adalah
- Medan harus mempunyai 2 komponen yang saling tegak lurus linier
- Kedua komponen tersebut harus mempunyai magnitudo yang sama
- Kedua komponen tersebut harus memiliki perbedaan fasa waktu pada kelipatan
ganjil 90 0
Bentuk gelombang dari polarisasi melingkar dapat dilihat pada gambar 2.5

Gambar 2.5 Polarisasi Melingkar

c.

Polarisasi Elips
Polarisasi elips terjadi ketika gelombang yang berubah menurut waktu

memiliki vektor medan (elektrik atau magnet) berada pada jalur kedudukan elips
pada ruang. Kondisi yang harus dipenuhi untuk mendapatkan polarisasi ini adalah
- Medan harus mempunyai dua komponen linier orthogonal
- Kedua komponen tersebut harus beada pada magnitudo yang sama atau berbeda
- Jika kedua komponen tersebut tidak berada pada magnitudo yang sama
Gambar 2.6 mempelihatkan bentuk gelombang dari polarisasi elips.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.6 Polarisasi Elips
Perbedaan fasa waktu antara kedua komponen tersebut harus tidak bernilai
00 atau kelipatan 1800 (karena akan menjadi linier). Jika kedua komponen berada
pada magnitudo yang sama maka perbedaan fasa diantara kedua komponen
tersebut tidak harus merupakan kelipatan ganjil dari 900 (karena akan menjadi
lingkaran) [6].

2.3.4

Gain
Gain (directive gain) adalah karakter antena yang terkait dengan

kemampuan antena mengarahkan radiasi sinyalnya, atau penerimaan sinyal dari
arah tertentu. Gain bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis pada
umumnya seperti watt, ohm, atau lainnya, melainkan suatu bentuk perbandingan.
Oleh karena itu, satuan yang digunakan untuk gain adalah desibel. Gain antenna
adalah tetap, dua pengertian yang berbeda antara gain antena, transmit power dan
EIRP atau daya terpancar, dengan menurunkan transmit power tidak akan
mengubah gain antena dan pola radiasinya, hanya menurunkan EIRP atau daya
terpancar ke udara. Antena dengan gain rendah punya pola radiasi yang berbeda
dengan antena sejenis yang punya gain besar.
Penguatan (G) pada antena mikrostrip merupakan perbandingan
intensitas radiasi pada arah tertentu terhadap intensitas radiasi yang diterima jika
daya yang diterima berasal dari antena isotropik[9]. Persamaan matematisnya
dapat dilihat pada persamaan 2.4 berikut ini [10].

Universitas Sumatera Utara

Gain = 4�

���������� ������ � ���� ��� ℎ ��������
���������� ������� ���� ��������

= 4�

�(� ,∅)

(2.4)

� ��

Untuk menentukan dimensi elemen peradiasi, maka terlebih dahulu harus
ditentukan frekuensi kerja (f0) yang digunakan untuk mencari panjang gelombang
diruang bebas ( λ 0 ) dirumuskan seperti persamaan (2.5)

λ 0=

�

(2.5)

�0

Setelah nilai �0 diperoleh, maka �g merupakan panjang gelombang pada

bahan dielektrik yang besarnya dapat dihitung dengan persamaan (2.6).

λ� =

λ0

(2.6)

√� �

Gain antena mikrostrip patch segiempat dapat diperoleh dengan
menggunakan Persamaan 2.7

G=

4�
λ 2�

(L x W)

(2.7)

dimana :
G

= gain antena

��

= panjang gelombang bahan dielektrik

� ∙ � = Luas patch segiempat
2.3.5 Axial Ratio
Axial ratio merupakan bagian dari parameter antena yaitu polarisasi yang
merupakan penggambaran arah medan listrik. Axial ratio adalah perbandingan
magnitudo mayor dengan magnitudo minor, yang dirumuskan pada persamaan 2.8
sebagai berikut.
Axial Ratio =

E(minor )
E(mayor )

(2.8)

Universitas Sumatera Utara

Untuk mendapatkan polarisasi circular, axial ratio tidak boleh lebih dari 3
dB. Nilai 3 dB didapat dari adanya faktor rugi-rugi polarisasi dari adanya rugirugi daya yang terekstrak dikarenakan gelombang datang tidak sejajar dengan
polarisasi antena. Axial ratioselalu dijadikan ukuran kualitas pada sebuah antena
ketika polarisasi antena yang diinginkan adalah polarisasi melingkar. Axial
ratioadalah rasio dari sumbu mayor dan sumbu minor pada polarisasi elips.
Sebagai catatan bahwa polarisasi melingkar dan linier adalah kasus khusus dari
polarisasi elips.
Rumus axial ratio secara teoritis dapat dilihat pada persamaan 2.9[4].
AR (dB) = 20 log

major axis
minor axis

= 20

(2.9)

Arah propagasi dan arah rotasi polarisasi elips dapat dilihat pada Gambar
2.7 [4].

Gambar 2.7 Arah propagasi polarisasi elips

Daerah polarisasi melingkar terdiri dari duakomponen orthogonal medan
E pada amplitudoyang sama dan memiliki perbedaan fasa sebesar900. Karena
komponennya

memiliki

magnitudoyang

sama,

maka

pada

polarisasi

melingkaraxial ratio adalah 1(atau 0 dB). Namunpada sebagian besar aplikasi
antena mikrostripaxial ratio sebesar 3 dB sudah dianggap cukupuntuk
menggambarkan polarisasi melingkarantena.

Universitas Sumatera Utara

2.4

Teknik pencatuan antena mikrostrip
Antena mikrostrip yang terpolarisasi melingkar dapat dikategorikan menjadi

2 (dua) tipe berdasarkan sistem pencatuannya, yakni antena mikrostrip pencatuan
rangkap dengan polarisator eksternal dan antena mikrostrip dengan pencatuan
tunggal. Klasifikasi antena ini berdasarkan atas jumlah titik pencatu, yang
dibutuhkan untuk membangkitkan polarisasi melingkar.
Namun, dalam prakteknya dilapangan,sistem pencatuan rangkap sangat
jarangdigunakan untuk mendapatkan polarisasimelingkar pada antena mikrostrip.
Hal inidisebabkan karena kedua tipe tersebut cukupsulit dalam hal perancangan
dan

fabrikasi,karena

pada

sistem

pencatuan

ini

dibutuhkanpolarisator

tambahan.Antena mikrostrip dengan sistem pencatutunggal merupakan antena
yang sederhana,mudah dalamfabrikasi, murah, serta memilikistruktur yang rapi.
Bentuk pokok pada sebuah antena mikrostrip pencatuan rangkap
ditunjukkan pada Gambar 2.8, yang mana patch dicatu dengan amplitudo sama
dan memiliki perbedaan fasa sebesar 900 serta menggunakan polarisatoreksternal
[4].

Gambar 2.8 Antena mikrostrip dengan pencatu rangkap

Umumnya antena mikrostrippencatu

tunggal digunakan

pada patch

lingkarandan patch segiempat. Untuk mendapatkanpolarisasi melingkar, teknik
yang sering digunakan adalah memberikan slot pada patch danmemotong sudut
patch, seperti yang terlihat pada Gambar 2.9 [4].

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.9 Antena Mikrostrip dengan pencatu tunggal

2.5

Teknik Truncated Corner
Teknik truncated corner adalah teknik yang digunakan untuk mendapatkan

polarisasi circular, yaitu dengan cara memotong ujung diagonal dari patch.Antena
mikrostrip patch segiempat dengansudut terpotong merupakan salah satu
antenamikrostrip

dengan

pencatu

tunggal yang palingsering digunakan.

Bentuknya sederhana dengansudut yang terpotong 450 secaradiagonal atau
menyilang pada patchnya. Padaprakteknya, bentuk dari patchnya, seperti
yangterlihat pada Gambar 2.10, dianggap memilikibentuk hampir persegi, tetapi
hanya mendekatibentuk persegi karena patchnya memilki panjang (L) dan lebar
(W) [4].

Gambar 2.10 Bentuk patch antena mikrostrip patch segiempat dengan sudut
dipotong.
Pencatu pada antena ini membangkitkan medan dibawah patch hanya
seperti sebuah antena yang berpolarisasi linier. Sinyal yang dimasukkan
cenderung

terpropagasi

pada

satu

arah

yang

diarahkan

oleh

bentuk

transmisionline dari patchnya. Sehingga dalam hal ini dilakukan satu modifikasi

Universitas Sumatera Utara

pada antena yaitu dengan memotong sudut patch antena. Ketika sudutnya
dipotong, resonansi tidak hanya pada satu sisi patch ke sisi lainnya tetapi
sepanjang diagonal patch. Jika sudutnya dipotong pada jumlah yang tepat, maka
pada frekuensi yang berbeda akan menyebabkan perpindahan fasa sebesar 900.
Untuk perpindahan fasa 900, disebabkan oleh faktor posisi titik pencatu.

2.6

Dimensi Antena Mikrostrip
Dalam perancangan antena mikrostrip terlebih dahulu

kita harus

menghitung dimensi antena yang akan dibuat yang meliputi panjang dan lebar
patch-nya. 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
berubah. Untuk mencari dimensi antena mikrostrip (W dan L), harus diketahui
terlebih dahulu parameter bahan yang akan digunakan yaitu tebal dielektrik (h),
konstanta dielektrik (�� ), tebal konduktor (t) dan rugi-rugi bahan (rugi-rugi
tangensial). Persamaan yang dapat digunakan untuk mencari lebar dan panjang
antena mikrostrip adalah sebagai berikut:

1.

Lebar Patch (W)
Lebar patch dari sebuah antena mikrostrip patch yang berbentuk segiempat

dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.10 berikut [10]

�=

�

� +1
2�� � �
2

(2.10)

Dimana:
W = lebar patch (mm)

�� = frekuensi resonansi (Hz)

�� = konstanta dielektrik relatif
c = kecepatan cahaya (m/s)

Universitas Sumatera Utara

2.

Panjang Patch (L)
Untuk menentukan panjang patch (L)diperlukan parameter Δ� yang

merupakan pertambahan panjang dari L akibat adanya fringing effect. Dapat
ditentukan dengan persamaan 2.11 berikut[10]

Δ � = 0,412ℎ

�
+ 0.264�
ℎ
�
�
(� ���� − 0.258 )
− 0.8�
ℎ

(� ���� + 0.3) �

(2.11)

Dimana h merupakan tinggi substrat atau tebal substrat, dan �reff adalah konstanta
dielektrik relatif yang ditentukan dengan persamaan 2.12

����� =

�� + 1
2

+

�� − 1
2

1

�

�1+12ℎ /�

�

(2.12)

Dengan panjang patch (L) dirumuskan dengan persamaan 2.13
(2.13)

L = Leff - 2ΔL
Dimana L

eff

merupakan panjang patch efektif yang dapat dirumuskan dengan

persamaan 2.14

Leff =

2.7

�

(2.14)

2�� �� ����

Saluran Mikrostrip (Microstrip Feed Line)
Pemilihan saluran pencatu dengan saluran mikrostrip adalah karena

kemudahan dalam hal fabrikasi dan penentuan matching dari saluran mikrostrip
dapat dengan mudah dilakukan. Untuk me-matching-kan antena, hal yang perlu
dilakukan cukup dengan mengubah-ubah panjang dari elemen pencatu atau
dengan memberikan stub dan mengubah-ubah posisinya.

2.7.1 Perhitungan Lebar Saluran Mikrostrip (Microstrip Line)
Lebar saluran mikrostrip (W) tergantung dari impedansi karakteristik (Z0 )
yang diinginkan. Adapun rumus untuk menghitung lebar saluran mikrostrip
diberikan oleh Persamaan 2.15 di bawah ini[11].

Universitas Sumatera Utara

�=

2ℎ
�

�� − 1 − ln(2� − 1) +

� � −1
2� �

�ln(� − 1) + 0,39 −

Dengan �� adalah konstanta dielektrik relatif dan :
B=

60� 2

0,61
��

��

(2.15)

(2.16)

�0 √� �

2.7.2 Karakteristik Saluran Mikrostrip (Microstrip Line) untuk W/h1
Konstanta dielektrik relatif (���� )

���� =

� � +1
2

+

� � −1
2

Dan karakteristik impedansi

�0 = �
ℎ

2.8

�

120� /�� ���
2
3

�
ℎ

+ 1.393+ ln ( + 1,44)

1

�1+12ℎ /�

�

(2.19)

(2.20)

Sistem GPS (Global Positioning System)
Satelit GPS pertama diluncurkan tahun 1978 dan konstelasi 24 satelit

berhasil dilengkapi tahun 1994. Setelah itu satelit-satelit baru rutin diluncurkan
untuk mengupgrade satelit lama atau mengganti satelit yang rusak atau tidak
berfungsi lagi. Tiap satelit mentransmisikan data navigasi dalam sinyal CDMA
(Code Division Multiple Access) sama seperti jenis sinyal untuk telepon seluler
CDMA. Sinyal CDMA menggunakan kode pada transmisinya sehingga penerima

Universitas Sumatera Utara

GPS tetap bisa mengenali sinyal navigasi GPS walaupun ada gangguan pada
frekuensi yang sama. Frekuensi yang digunakan adalah L1 (1575,42 MHz) dan L2
(1227,6 MHz).
GPS adalah sistem radio navigasi dan penentuan posisi menggunakan
satelit yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini dapat
digunakan oleh banyak orang sekaligus dalam segala cuaca, serta didesain untuk
memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi yang teliti dan juga informasi
mengenai waktu secara kontinyu di seluruh dunia [12].
GPS telah banyak digunakan di Indonesia, antara lain untuk eksplorasi
minyak, pertambangan, geologi, kelautan, dan dapat diintegrasikan dengan SIG
misalnya untuk tracking benda bergerak (mobil, pesawat, satelit, dll). Secara
komersial alat ini selain dapat membantu pengguna dalam menentukan lokasinya
di permukaan bumi, juga dapat merekomendasikan lintasan dari lokasi saat ini
hingga tujuan perjalanan, merekam lintasan yang pernah dilalui dan memberikan
informasi lokasi fasilitas-fasilitas penting terdekat seperti ATM, Bank,
Supermarket dan lain-lain.
GPS adalah sistem satelit yang dapat memberikan posisi Anda di mana
pun di dunia ini. GPS merupakan sistem navigasi yang menggunakan satelit yang
didesain agar dapat menyediakan posisi secara instan, kecepatan dan informasi
waktu di hampir semua tempat di muka bumi, setiap saat dan dalam kondisi cuaca
apapun. Sedangkan alat untuk menerima sinyal satelit yang dapat digunakan oleh
pengguna secara umum dinamakan GPS Tracker atau GPS Tracking, dengan
menggunakan alat ini maka dimungkinkan user dapat melacak posisi kendaraan,
armada ataupun mobil dalam keadaan Real-Time.
GPS sebenarnya adalah proyek Departemen Pertahanan Amerika Serikat
(AS) yang memberinya nama resmi NAVSTAR(NAVigation Satellite Timing And
Ranging). Bagian utama dari sistem GPS adalah 24 satelit yang mengorbit bumi
di ketinggian 20.200 kilometer. Tiap satelit mengitari bumi kira-kira sekali dalam
12 jam dengan kecepatan sekitar 11.000 kilometer per jam. Satelit GPS
mempunyai panel-panel pengumpul tenaga Matahari untuk membangkitkan
energi listrik yang diperlukannya. Selain itu juga ada baterai yang menyimpan

Universitas Sumatera Utara

tenaga listrik dan mempergunakannya saat satelit tidak memperoleh sinar
Matahari.
Bagian yang paling penting dalam sistem navigasi GPS adalah beberapa
satelit yang berada di orbit bumi atau yang sering kita sebut di ruang angkasa.
Selain satelit terdapat 2 sistem lain yang saling berhubungan, sehingga jadilah 3
bagian penting dalam sistem GPS. Ketiga bagian tersebut terdiri dari: GPS
Control Segment (Bagian Kontrol), GPS Space Segment (bagian angkasa), dan
GPS User Segment (bagian pengguna).
Spesifikasi antena untuk GPS adalah GPS membutuhkan polarisasi
melingkar karena sistem GPS telah menerima data dari satelit untuk seluruh dunia
sehingga teknik truncated corner dipilih untuk mengurangi masalah dari orientasi
antena [13].
Untuk apa tujuan Amerika Serikat membuat sistem GPS yang telah
memakan biaya sangat besar untuk biasa pembuatan, pengoperasian dan
perawatan. Tentunya bukan tanpa manfaat, ada banyak manfaat yang bisa
didapatkan dari sistem navigasi GPS bagi masyarakat seluruh dunia dan
khususnya bagi pemerintah Amerika Serikat itu sendiri. Beberapa fungsi dan
kegunaan GPS adalah

2.9

-

GPS untuk militer,

-

GPS untuk navigasi,

-

GPS untuk sistem informasi geografis,

-

GPS untuk sistem pelacakan kendaraan,

-

GPS untuk pemantau gempa

Software AWR Microwave 2004
Dalam tugas akhir ini software yang digunakan adalah AWR Microwave

2004. Salah satu kegunaan software ini adalah merancang, menganalisa, dan
membuat antena mikrostripmenggunakan simulasi komputer.Microwave office
merupakan solusi perangkat lunak yang paling komprehensifdalam merancang
berbagai jenis rangkaian microwave dan Radio Frekuensi (RF). Microwave office
terkenal karena memiliki user interface yang intutitif. Keunikan dari arsitekturnya

Universitas Sumatera Utara

membuat perangkat ini dapat berintegrasi dengan produk AWR yamg lain,
perangkat-perangkat terbaru, perangkat lunak dengan aplikasi khusus dari
perusahaan mitra dengan tujuan untuk memudahkan dan mempercepat dalam
menyelesaikan rancangan-rancangan pada frekuensi tinggi.Salah satu nya
membantu merancang antena agar berfungsi dengan baik, baik frekuensi, maupun
parameterantena itu sendiri. Adapun tampilan dari AWR Microwave 2004 dapat
dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Tampilan Dekstop Simulator AWR Microwave 2004

Universitas Sumatera Utara