Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
-
Upload
risna-julianti -
Category
Documents
-
view
233 -
download
0
Transcript of Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
1/34
PROPOSAL TUGAS AKHIR
PERANCANGAN DAN SIMULASI ANTENA MIKROSTRIP
RECTANGULAR LINEAR ARRAY PADA PITA FREKUENSI 2100MHz UNTUK PENINGKATAN GAIN ANTENA
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Mata Kuliah Tugas Akhir
Pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas
Oleh :
Risna !lian"iN# $%& 111 0'(2 0((
Pe)*i)*in+:
I,h-ana El.i"/i Ph&D
NIP&1'(003 20000 1 002
URUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNI4ERSITAS ANDALAS
PADANG
201(
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&i
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
2/34
$A$ I PENDAHULUAN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&1
11 !atar "elakang1
1# Tujuan Penelitian#
1$ Man%aat Penelitian#
1& "atasan Masalah$1' Siste(atika Penulisan$
$A$ II DASAR TEORI&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&5
#1 Pengertian Antena&
## Para(eter U(u( Antena Mikrostri)'
##1 Frekuensi *esonansi'
### Bandwidth+
##$ Voltage Standing Wave Ratio,-S.*/0
##& Return Loss0
##' Gain
##+ Pola *adiasi2#$ Antena Mikrostri)11
#$1 Pengertian Antena Mikrostri)11
#$# Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostri)1$
#$$ Di(ensi Antena1$
#$& Teknik Pen3atuan Mikrostri)Line1'
#& Antena Mikrostri)PatchSegi E()at1+
#' Antenna (ikrostri) array10
#'1 Kon%igurasi Mikrostri)Array12
#'# Siste( Jaringan Pen3atuan Mikrostri)Array#4
#+ Trans%or(ator 56#
#0 T-Junction Power Divider#$$A$ III METODOLOGI PENELITIAN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&2(
$1 Diagra( Alir Penelitian#'
$# Prosedur Penelitian#0
$$ .aktu dan Te()at Penelitian#
$& Penutu)#2
DAFTAR PUSTAKA
2
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
3/34
$A$ I
PENDAHULUAN
1&1 La"a/ $ela,an+
Teleko(unikasi (eru)akan salah satu bidang yang (e(iliki
)eranan )enting dala( kehidu)an (anusia Karena dengan teleko(unikasi
(anusia da)at bertukar in%or(asi antara satu dengan yang lain Dunia
teleko(unikasi berke(bang dengan )esat7 )ada a8alnya sarana
teleko(unikasi hanya (enggunakan surat dan hal ini diangga) kurang e%isien
Ke(udian (un3ul beraga( sarana teleko(unikasi yang lebih e%isien danda)at (engatasi berbagai batasan dala( berko(unikasi se)erti jarak7 )olitik
dan ha(batan %isik lainnya7 se)erti handhone dan internet Seiring dengan
)erke(bangan teknologi dan tuntutan konsu(en7 teknologi ko(unikasi
seluler (engala(i )erke(bangan )erke(bangan )esat Perke(bangan ini
di(ulai dari teknologi 197 teknologi #97 teknologi $9 dan teknologi &9
De8asa ini7 (asyarakat :ndonesia )ada u(u(nya (enggunakan
handhone sebagai sarana ko(unikasi seluler yang telah dilegka)i dengan
teknologi $9 Ta)i7 tidak se(ua daerah dan lokasi di :ndonesia da)at
terjangkau jaringan $97 dikarenakan berbagai %aktor se)erti banyaknya
)enghalang beru)a )e)ohonan dan bangunan ;al ini (enyebabkan
ko(unikasi (enggunakan handhone jaringan $9 kurang o)ti(al bagi
(asyarakat :ndonesia khususnya yang berada didaerah ter)en3il dan daerah
yang (e(iliki banyak )enghalang
Reeater (eru)akan suatu )erangkat elektronik yang (eneri(a
sinyal dan (engiri( ke(bali sinyal itu )ada tingkat yang lebih tinggi dan ataukekuatan yang lebih tinggi7 atau ke sisi lain dari suatu halangan7 sehingga
sinyal da)at (enjangkau jarak yang lebih jauh Dengan kata lain reeater
(eru)akan alat yang ber%ungsi (e()erluas jangkauan sinyal ,)an3ar/ agar
daerah yang belu( ter Dengan de(ikian7 reeaterda)at (enjadi
solusi untuk (engatasi kualitas jaringan 9SM di :ndonesia khususnya di
daerah ter)en3il
1
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
4/34
Perke(bangan terkini dari bidang teleko(unikasi (e(butuhkan
)erangkat yang (e()unyai ukuran ke3il7 ringan7 biaya rendah7 )roses
%abrikasi yang (udah dan orta!le Karena reeater (eru)akan salah satu
)erangkat teleko(unikasi (aka di)erlukan )eran3angan reeater yang
(e(enuhi tuntutan diatas Kendala sela(a ini yang (e(buat di(ensi
reeater kurang e%isien dala( hal di(ensi yang besar7 karena antena yang
digunakan adalah jenis antena yagi yang (e(iliki di(ensi besar Untuk
(eran3ang re)eater yang da)at (e(enuhi kebutuhan diatas7 (aka di)erlukan
suatu antena yang (e()unyai ukuran ke3il7 ringan7 biaya rendah7 )roses
%abrikasi yang (udah ;al ini dikarenakan antenna (eru)akan salah satu
ko()onen uta(a re)eater Antena (ikrostri) (erua)akan salah satu jenis
antenna dengan karakteristik yang te)at untuk kebutuhan tersebut
Antena (ikrostri) (eru)akan antena yang berbentuk )a)an ti)is
dan (a()u bekerja )ada %rekuensi tinggi Se3ara %isik antena (ikrostri)
terlihat sederhana karena hanya beru)a le()engan se(a3a( Printed "ircuit
Board ,P?"/ yang 3uku) dikenal dala( dunia elektronika "erdasarkan hal
diatas7 )enulis tertarik untuk (eran3ang sebuah antena (ikrostri) yang
(a()u bekerja )ada jaringan $9 di :ndonesia Jaringan $9 di :ndonesia
sendiri saat ini berada )ada )ita %rekuensi #144 M;@ dengan rentang %rekuensi
#114 M;@ sa()ai #104 M;@
1&2& T!6!an Peneli"ian
Ada)un tujuan dari tugas akhir ini adalah (endesain antenna (ikrostri)
rectangular linear array yang (a()u bekerja )ada )ita %rekuensi #144 M;@
1& Man.aa" Peneli"ian
1 Tugas akhir ini da)at (e(berikan ga(baran tentang konse) dasar
)eran3angan antena (ikrostri) se3ara u(u(
# Penelitian ini da)at dijadikan re%erensi dala( )enge(bangan antena
(ikrostri) sehingga untuk kede)annya da)at dike(bangkan antena
(ikrostri) yang (e(iliki kinerja yang lebih baik
2
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
5/34
$ ;asil tugas akhir ini da)at dijadikan sebagai landasan untuk )roses
%abrikasi antena (ikrostri) yang bekerja )ada )ita %rekuensi #144 M;@
1&5 $a"asan Masalah
1 Pada tugas akhir ini diran3ang antena (ikrostri) dengan ele(en )eradiasi
berbentuk rectangulardan beru)a linear array
# Antena yang diran3ang bero)erasi )ada )ita %rekuensi #144 M;@ dengan
range %rekuensi #114 M;@ #104 M;@
$ Antena (ikrostri) diran3ang dan disi(ulasikan dengan bantuan )erangkatlunakAnso#t;FSS 1$4
& Analisa kinerja dari antena (enggunakan nilai %rekuensi kerja7 return loss7
gain dan !andwidth beru)a hasil si(ulasi (enggunakan )erangkat lunak
Anso%t ;FSS 1$4
1&( Sis"e)a"i,a Pen!lisan
"ab : Pendahuluan berisi tentang latar belakang )enelitian7 tujuan
)enelitian7 (an%aat )enelitian7 batasan (asalah7 dan siste(atika
)enulisan
"ab :: Tinjauan Pustaka yang berisi teori dasar yang (endukung
)enelitian
"ab ::: Metodologi Penelitian berisikan tentang langkah
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
6/34
$A$ II
DASAR TEORI
2&1 Pen+e/"ian An"ena
Antena (eru)akan salah satu ko()onen )enting dala( siste( ko(unikasi7
teruta(a )ada siste( ko(unikasi nirkabel Menurut ka(us .ebster7 antena
dide%inisikan sebagai )erangkat (etalik ,beru)a batangan atau ka8at/ untuk
(eradiasikan atau (eneri(a gelo(bang radio :EEE Standard De#initions o#
Ter$s #or Antennas,:EEE Std 1&'
Ga)*a/ 2&1 An"enna se*a+ai ala" "/ansisi728
9a(bar #1 (enunjukan (odel antena sebagai alat transisi antara
gelo(bang listrik ke gelo(bang elektrok(agnetik dan sebaliknya Pada ga(bar7
source beru)a gelo(bang listrik yang dialirkan (enuju transi$ission line yang
da)at beru)a kabel koaksial7 ke(udian dialirkan (enuju antena yang ber%ungsi
(erubah gelo(bang listrik ke gelo(bang elektro(agnetik dan selanjutnya
4
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
7/34
gelo(bang elektro(agnetik di)an3arkan atau diradiasikan (enuju #ree-sace
Dala( (elakukan analisis7 antena da)at diibaratkan sebagai rangkaian e%uivalent
yang ditunjukan )ada ga(bar ## Di(ana trans$ission linediibaratkan sebagai
characteristic i$edance atau B? dan antena sebagai beban atau BA =
ZA=(RL+Rr)+j XA > yang disa(bungkan ke trans$ission line&
Ga)*a/ 2&2 Ran+,aian eqivalentan"ena728
Pada ga(bar ## tahanan beban atau *!ber%ungsi untuk (ere)resentasikan
konduksi dan loss dielektrik yang berhubungan dengan struktur antena dan *r atau
tahanan radiasi untuk (ere)resentasikan radiasi antena Sedangkan reaktansi atau
CA digunakan untuk (ere)resentasikan bagian i(ajiner dari hubungan i()edansi
dengan radiasi antena=#> Untuk (enda)atkan hasil yang (aksi(al dari kinerja
antena7 (aka antara antena dan trans$ission lineharus dala( keadaan $atching
Antena da)at berbentuk kabel yang berkonduksi7 sebuah aerture7 beru)a
atch7 gabungan dari bebera)a ele(en ,array/7 sebuah re#lector dan lensa=#>
"erdasarkan jenisnya7 antena terdiri dari bebera)a jenis diantaranya antena yagi
Ga)*a/ 2&BandwidthAn"ena71'8
Bandwidth antena da)at dibagi (enjadi dua7 yaitu !andwidth !road!and dan
!andwidth narrow!and& Bandwidth !road!and dide%inisikan sebagai
)erbandingan %rekuensi tinggi ke %rekuensi rendah Sedangkan !andwidth
narrow!and dide%inisikan sebagai )resentase selisih %rekuensi dibagi dengan
%rekuensi tengah Se3ara siste(atis7 ditunjukan oleh )ersa(aan berikut =1&>
BWbroadband=fH
fL 92&2
6
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
9/34
BWnarrowband( )=[ fHfLfc ]100 92&
Di(ana fH %rekuensi tertinggi
fL %rekuensi terendah
fc %rekuensi tengah
2&2& Voltage Standing Wave Ratio94S;R
-S.* adalah )erbandingan antara a()litudo gelo(bang berdiri
,standing wave/ (aksi(u( ,-(a/ dengan (ini(u( ,-(in/ Pada saluran
trans(isi ada dua ko()onen gelo(bang tegangan7 yaitu tegangan yang
dikiri(kan ,-4G/ dan tegangan yang dire%leksikan ,-4 Perbandingan antara
tegangan yang dire%leksikan dengan yang dikiri(kan disebut sebagai koe%isien
re%leksi tegangan ,H/ =#>
V0+=
ZLZ0ZLZ0
V0
=
92&5
Di(ana
ZL i()edansi beban ,load/
Z0 i()edansi saluran lossless
Koe%isien re%leksi tegangan ,H/ (e(iliki nilai ko()leks7 yang
(ere)resentasikan besarnya (agnitudo dan %asa dari re%leksi Untuk bebera)a
kasus yang sederhana7 ketika bagian i(ajiner dari Hadalah nol7 (aka =2>
a H I
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
10/34
1
VSWR=|V|max|V|min
=1+||
92&(
Kondisi yang )aling baik adalah ketika -S.* bernilai 1 yang berarti
tidak ada re%leksi ketika saluran dala( keadaan $atching se()urna a(un
kondisi ini )ada )raktiknya sulit untuk dida)atkan leh karena itu7 nilai standar
-S.* yang diijinkan untuk %abrikasi antena adalah -S.*L#
2&2&5Return Lo
Return lossadalah )erbandingan antara a()litudo dari gelo(bang yang
dire%leksikan terhada) a()litudo gelo(bang yang dikiri(kan Return lossda)at
terjadi karena adanya diskontinuitas di antara saluran trans(isi dengan i()edansi
(asukan beban ,antena/ Pada rangkaian gelo(bang (ikro yang (e(iliki
diskontinuitas ,$is$atched/7 besarnya return lossbervariasi tergantung )ada
%rekuensi se)erti yang ditunjukkan oleh =1+>
returnloss=20log10|| 92&
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
11/34
9ain I &U( )
! 92&
Sedangkan relative gain dide%inisikan sebagai )erbandingan antara
)erolehan daya )ada sebuah arah dengan )erolehan daya )ada antenna re%erensi
)ada arah yang dire%erensikan juga Daya (asukan harus sa(a diantara kedua
antena Akan teta)i7 antena re%erensi (eru)akan su(ber isotroictan)a rugi
2&2&< P#la Ra=iasi
Pola radiasi atau )ola antena (engga(barkan kekuatan relati% (edan yang
di)an3arkan di berbagai arah dari antena7 )ada jarak yang konstan Pola radiasi
suatu antenna dide%inisikan sebagai sebuah %ungsi (ate(atis yang beru)a
re)resentasi gra%is dari si%at radiasi antenna sebagai suatu %ungsi dari koordinat
ruang Sering kali )ola radiasi ditentukan )ada daerah (edan jauh dan
dire)resentasikan sebagai %ungsi koordinat arah Dengan adanya ga(baran )ola
radiasi7 kita bisa (elihat bentuk )an3aran dari antenna Si%at radiasi yang )aling
uta(a adalah dua atau tiga di(ensi ruang distribusi dari energi )an3ar sebagai
%ungsi dari )osisi tinjauan se)anjang )er(ukaan dari radius konstan Siste(
koordinat antena da)at dilihat )ada ga(bar #&
Pola radiasi da)at disebut sebagai )ola (edan ,#ield attern/ yang bila
diga(barkan beru)a kuat (edan dan disebut )ola daya ,ower attern/ a)abila
yang diga(barkan ointingve3tor Seringkali )ola (edan dan daya disa(akan
ukurannya dengan (enga3u )ada nilai (aksi(u( (asing
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
12/34
(ere)resentasikan sebuah )lot (agnitude dari (edan listrik atau (edan (agnet
sebagai %ungsi sudut ruang Pola daya ,dala( skala linear/ se3ara khusus
(ere)resentasikan sebuah )lot kuadrat (agnitude dari (edan listrik atau (edan
(agnet sebagai sebuah %ungsi dari sudut ruang Pola daya ,dala( d"/
(ere)resentasikan (agnitude dari (edan listrik atau (agnet sebagai sebuah
%ungsi dari sudut ruang=#>
Ga)*a/ 2&5 Sis"e) ,##/=ina" !n"!, analisa an"ena 728
Ada bebera)a (a3a( )ola radiasi7 diantranya adalah=#>
1 Pola'sotroi(
Antena isotroi(dide%inisikan sebagai sebuah antena tan)a rugi Antena (ikrostri) (eru)akan salah satu antena yang )aling
)o)uler saat ini ;al ini dikarenakan sangat 3o3ok digunakan sebagai )erangkat
teleko(unikasi yang sangat (e(e)erhatikan e%isiensi bentuk dan ukuran
2&&1 Pen+e/"ian An"ena Mi,/#s"/i%
"erdasarkan asal katanya7 (ikrostri) terdiri atas dua kata7 yaitu $icro
,sangat ti)is6ke3il/ dan stri ,bilah6)otongan/ Antena (ikrostri) da)at
dide%enisikan sebagai salah satu jenis antena yang (e()unyai bentuk se)erti
bilah6)otongan yang (e()unyai ukuran sangat ti)is6ke3il& Struktur antena
(ikrostri) ditunjukan )ada ga(bar #'
9a 9*
Ga)*a/ 2&( S"/!,"!/ An"ena Mi,/#s"/i%& 9a An"ena Mi,/#s"/i% 9* An"ena
Mi,/#s"/i% Ta)%a, Sa)%in+728
9a(bar #' diatas (enunjukan struktur u(u( antenna (ikrostri) yang
terdiri dari radiating atch7 dielectricsubstrat danground laneRadiating atch
atau ele(en )eradiasi yang sering disebut atch terletak diatas substrat dan
ground lane terletak dibagian )aling ba8ah Ketebalan atchsangat ke3il dan
11
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
14/34
biasanya berkisar antara 4744$ "o sa()ai 474'
"o Sedangakanground)ada
u(u(nya diran3ang (enggunakan bahan yang sa(a denganatch&
Patch)ada antenna (ikrostri) ber%ungsi untuk (eradiasikan gelo(bang
elektro(agnetik Patch (e(iliki bentuk yang ber(a3a( *en"!, ele)en %e/a=iasi 9!at"h728
Dielectric substrat ,substrat/ ber%ungsi sebagai bahan dielektrik
antena$i(rostriyang (e(batasi antaraatchdanground lane Subtrat antena
diran3ang dari bahan dielektrik dengan range konstanta dielektrik , #r / antara
#7# sa()ai 1#=1> dan ketebalan tertentu ,h/ Konstanta dielektrik dan ketebalan
dari substrat akan (e()engaruhi %rekuensi kerja7 !andwidthdan e%isiensi antenna
(ikrostri) Se(akin tebal substrat (aka !andwidth antenna akan se(akin
(eningkat7 ta)i akan ber)engaruh )ada ti(bulnya gelo(bang )er(ukaan
,sur#ace wave/ 9elo(bang )er(ukaan da)at (engurangi sebagian daya yang
digunakan untuk (eradiasikan gelo(bang elektro(agnetik
Tabel #1 diba8ah (enunjukan bebera)a bahan yang sering di)akai untuk
)e(buatan substrat dan nilai konstanta dielektriknya , #r /
Jenis "ahan Dielektrik ilai Konstanta Dielektrik , #r /
12
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
15/34
Alu(ina 27
Material Sintetik Te%lon #74
Material Ko()osit < Duroid #7# 147Feri(agnetik Ferrite 2 1+
Se(ikonduktor Silikon 1172
Fiberglass &7#
Ta*el 2&1 Nilai ,#ns"an"a =iele,"/i, *e*e/a%a *ahan =iele,"/i,
Ground lane(eru)akan la)isan )aling ba8ah dari substrat7 la)isan ini
bisaanya juga terbuat dari konduktor7 (e(iliki bentuk geo(etris sederhana7se)erti lingkaran7 )ersegi )anjang7 segitiga atau bentuk lain ber%ungsi sebagai
re%lektor dari gelo(bang elektro(agnetik=1#>
2&&2 Kele*ihan =an Ke,!/an+an An"ena#i$rotri!
Antena (ikrostri) ini (e()unyai bebera)a kelebihan a)abila
dibandingkan dengan antena lain7 diantaranya=+>
1 Low ro#ileyakni berdi(ensi ke3il dan ringan dan da)at dibuat kon%or(al
# "iaya %abrikasi (urah$ Polarisasi linear (au)un (elingkar da)at di(ungkinkan hanya dengan 3atu
sederhana
& Me(ungkinkan untuk dibuat dual-#re%uencydan dual-olari+ation
' Da)at diintegrasikan dengan rangkaian $icrowave lainnya dengan (udah
+ ,eed linedan $atching networ( da)at di%abrikasi )ada struktur antena sekaligus
Akan teta)i selain kelebihan
1 Bandwith yang se()it
# Me(ilikigain yang rendah
$ *ugi
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
16/34
Untuk (en3ari di(ensi antena (ikrostri) ,. dan !/7 harus diketahui
terlebih dahulu )ara(eter bahan yang digunakan yaitu tebal dielektrik ,h/7
konstanta dielektrik ,
#r/7 tebal konduktor ,t/ dan rugi rugi bahan Panjang
antenna (ikrostri) harus disesuaikan7 karena a)abila terlalu )endek (aka
!andwidth akan se()it sedangkan a)abila terlalu )anjang !andwidth akan
(enjadi lebih lebar teta)i e%isiensi radiasi akan (enjadi ke3il Dengan (engatur
lebar dari antena (ikrostri) ,./ i()edansi inutjuga akan berubah Pendekatan
yang digunakanuntuk (en3ari )anjang dan lebar antena (ikrostri) da)at
(enggunakan )ersa(aan=1#>
W= c
2 fo(#r+1 )
2
92&'
Di(ana
. lebar konduktor
#r konstanta dielektrik
3 ke3e)atan 3ahaya di ruang bebas , $14(6s/
fo %rekuensi tengah antena
Sedangkan untuk (enentukan )anjangatch,!/ di)erlukan )ara(eter N! yang
(eru)akan )erta(bahan )anjang dari ! akibat adanya #ringing e##ect
Perta(bahan )anjang dari ! ,N!/ tersebut diru(uskan dengan =#>
$L=0,412%( #reff+0,3)( W% +0,624)
( #reff0,258 )(W
% +0,8)
92&10
#reff=# r+1
2+#r1
2 ( 1
1+12 %W) 92&11Dengan )anjangatch,!/ diru(uskan oleh
14
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
17/34
L=Leff2& L 92&12
Di(anaLeff (eru)akan )anjangatche%ekti% yang da)at diru(uskan dengan
Leff= c
2 fo #reff 92&1
Keterangan
h tebalsu!stratatau tinggisu!strat
#reff konstanta dielektrik relati% yang diru(uskan sebagai
#r konstanta dielektriksu!strat
. lebaratch
h ketebalansu!strat
N! )erta(bahan )anjang dari !
Leff )anjangatch e%ekti%
2&&5 Te,ni, Pen?a"!an Mi,/#s"/i%Line
Teknik )en3atuan (ikrostri) line(eru)akan salah satu teknik )en3atuan
yang u(u( digunakan dala( )en3atuan antena (ikrostri) Di(ana atch dari(ikrostri) di3atu dengan jalur konduktor yang diletakkan di sisi yang sa(a )ada
ele(en )eradiasi Untuk (enda)atkan i()edansi inut antena yang sebanding
dengan i()edansi karakteristik dari saluran )en3atu7 da)at dilakukan dengan
(engubah
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
18/34
Ga)*a/ 2& Te,ni, Pen?a"!an#i$rotri! Line7'8&
Untuk (enentukan )anjang saluran )en3atu ,!$/ da)at (enggunakan
)ersa(aan=1#>
r
$#
cL
4
&
=
92&15
Keterangan
Lm )anjang saluran )en3atu
r konstanta dielektrik
3 ke3e)atan 3ahaya di ruang bebas ,$14(6s/
# %rekuensi tengah antena ,;@/
Dan untuk lebar )en3atu ,.$/ sangat di)engaruhi oleh tinggi6ketebalan
bahan su!strate ,h/ dan jenis bahan su!strate yang digunakan Da)at dituliskan
dala( )ersa(aan =1#>
#/#eE),
/eE),
=
A
AhW$
92&1(
di(ana
++
+
+
=rr
rr+
A
114#$4
1
1
#
1
+4
#1
4
92&1
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
19/34
Wm lebar saluran )en3atu
h ketebalansu!strat#r konstanta diekektriksu!strat
B4 i()edansi inut
Sedangkan )osisi terbaik saluran )en3atu terhada) lebar atch adalah
di)osisi tengah jika lebar atch besar sa(a dengan )anjang atch atau da)at
dituliskan=+> ' f=W/2 7 jika . ( ! 92&1
Keterangan ' f )osisi saluran )en3atu berdasarkan lebaratch
. lebaratch
! )anjangatch
2&&( Te,ni, Pen?a"!anInet %eed
Teknik )en3atuan inset #eed (eru)akan turunan dari teknik )en3atuan
(ikrostri) line yang ditunjukan )ada ga(bar #& Perbedaan teknik inset #eed dari
(ikrostri) line adalah adanya jalur konduktor yang (enjorok ke bagian atch
antenna Tujuan dari )ena(bahan jalur konduktor7 agar terjadi kondisi yang
$atchingantara antena dan i()edansi in)ut sehingga trans%er daya dari in)ut ke
antena akan (aksi(al
Ga)*a/ 2&3 Te,ni, Pen?a"!an =en+anInet %eed 7118
Ukuran inset #eed untuk (enda)atkan saluran trans(isi yang $atchingda)at dihitung dengan (enggunakan ru(us=1>
x0=cos1
Z0
ZA)( L180 )mm
cos1
Z
0
90# r
2
#r1 ( L
W)2)( L180)mm
92&13Keterangan
17
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
20/34
x0 )anjang inset #eed
Z
0 i()edansi in)ut
#
r konstanta dieektriksu!strat
! )anjangatch
. lebaratch
2&5 An"ena Mi,/#s"/i%&at"hSe+i E)%a"
Antena (ikrostri)atchsegi e()at (eru)akan bentuk antena yang u(u(
diran3ang karena (e(iliki bentuk yang sederhana7 (udah di%abri%ikasi dan
(udah dianalisis 9a(bar # (e()erlihatkan bentuk geo(etri dari atch
$i(rostri segie()at di(ana . dan ! adalah lebar dan )anjang dari atch7 h
adalah tebal substrat dan#r (eru)akan nilai konstanta dielektrik dari substrat
9a(bar #2 (e()erlihatkan bentuk nyata dari )at3h (ikrostri) segi e()at
Ga)*a/ 2&' *en"!, +e#)e"/i!at"h )i,/#s"/i% se+ie)%a"728&
Ga)*a/ 2&10 $en"!, N@a"a&at"h Mi,/#s"/i% Se+ie)%a"728
2&(& An"ena Mi,/#s"/i%Arra'
Antena ele(en tunggal biasanya (e(iliki )ola radiasi yang sangat lebar7
dan setia) ele(en tersebut (enghasilkan keterarahan dan )erolehan gain yang
rendah Pada banyak a)likasi di)erlukan antena dengan keterarahan yang baik dan
)erolehan gain yang tinggi ?ontoh a)likasi yang (e(butuhkan karakteristik
18
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
21/34
tersebut antara lain adalah radar7 )enginderaan jauh7 ko(unikasi satelit7 dan
banyak lagi Kebutuhan karakteristik ini da)at di)enuhi dengan (enyusun antena
dengan bebera)a kon%igurasi Antena susunan ini sering disebut sebangai antena
(ikrostri) array
Antena (ikrostri) array adalah susunan dari bebera)a antena yang
identik Antena (ikrostri) array da)at berbentuk seri7 )aralel7 atau gabungan dari
keduanya Dala( antena (ikrostri) array7 yang disusun se3ara array adalah
bagian atch Medan total dari antena array ditentukan oleh )enju(lahan vektor
dari (edan yang diradiasikan oleh ele(en tunggal=&> Dengan (enyusun ele(en
tunggal antenna (enjadi ele(en array (aka karakteristik antena da)at berubah7
se)erti terjadi )erubahan bentuk )ola radiasi antena sesuai dengan kon%igurasi
antena array7 )eningkatangain7 dan )eningkatan !andwidth antena
Pada antena array terda)at Array Fa3tor ,AF/ yang (eru)akan vektor
)engali dari (edan elektrik dari ele(en tunggal Array %aktor inilah yang
(enentukan bagai(ana )ola radiasi dan sebera)a besar tingkat daya yang
diradiasikan oleh antena tersebut yang ditunjukan )ada ga(bar #14 Medan total
yang diradiasikan antena array dida)at dari )enju(lahan tia) (edan yang
diradiasikan oleh (asing
1+e
j[ *r2(+ /2) ]
r1cos 1
ej [*r1(+ /2)]
r1cos
,t=,1+,2= aj*l0l4 -
92&1'
,t=aj*l0 l e
j*r
4 -r cos [e+j (*d cos++ )/2+ej( *dcos++ ) /2 ] 92&20
,t=aj*l0 l e
j*r
4 -r cos {2cos [12( *dcos ++ )]} 92&21
19
Ele(en Tunggal Array ,actor
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
22/34
Keterangan
,t Medan total ele(en array
,1 Medan listrik antena ele(en 1
,2 Medan listrik antena ele(en #
+ "eda %asa antar ele(en
d jarak antar ele(en antena
9a
9*
20
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
23/34
9?
Ga)*a/ 2&11 P#la T#"al Me=an @an+ Di/a=iasi,an D!a Ele)en"Arra' 9a
+ 0
.
=an = B5 9*+
+90.
=an = B5 9?+
90.
=an
= B5 728
2&(&1& K#n.i+!/asi Mi,/#s"/i%Arra'
Ada bebera)a (a3a( kon%igurasi antena array7 di antaranya linear7
)lanar7 dan 3ir3ular Antena array linear adalah array dengan titik )usat ele(en
array berada )ada satu garis lurus Antena )lanar array adalah antena dengan
susunan ele(en array (e(bentuk sebuah area yang berbentuk kotak Antena
array 3ir3ular adalah array dengan ele(en array terletak )ada suatu lingkaran
dengan radius tertentu 9a(bar #11 (enunjukan (a3a( (a3a( kon%igurasi
(ikrostri) array =1+>
21
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
24/34
Ga)*a/ 2&12 K#n.i+!/asi Mi,/#s"/i% A//a@71
*angkaian )aralel satu di(ensi bisa diatur (enjadi rangkaian
)aralel dua di(ensi se)erti yang ditunjukan )ada ga(bar #1$
Kon%igurasi dasar subarray bisa di)erluas (enjadi bentuk array yang lebih
besar dengan ju(lah ele(en )eradiasi 2n
setia) bagian dengan
(enggunakan kon%igurasi si(estris Struktur rangkaian )aralel dua
di(ensi biasanya digunakan untuk )eran3angan antenna (ikrostri)
ele(en array dengan %rekuensi kerja yang tinggi ,$' 9;@7 $ 9;@ dan +4
9;@/=+>
22
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
25/34
9a
9*
Ga)*a/ 2&1 Ran+,aian Pa/alel Sa"! Di)ensi 9a K#n.i+!/asi
Si)e"/is 9* K#n.i+!/asi Asi)e"/is7
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
26/34
9*
Ga)*a/ 2&1( Sis"e) a/in+an Pen?a"!an Se/i 9a K#n.i+!/asi
Un"/ans%#se= 9* K#n.i+!/asi T/ans%#se=7
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
27/34
Trans%or(ator 56& (eru)akan teknik i$edance $atching dengan
(ena(bahkan saluran trans(isi dengan i()edansiZ/ diantara dua saluran
yang tidak $atchse)erti yang terlihat )ada ga(bar #1' Panjang saluran trans(isi
trans%or(ator 56& sebesarl=
1
4"0 7 di(ana
"0 (eru)akan )anjang
gelo(bang )ada bahan dielektrik yang besarnya da)at dihitung dengan )ersa(aan
#12Sedangkan nilai i()edansiZ/ da)at dihitung dengan )ersa(aan ##4=&>
"0= "0
#eff 92&1'
"0 (eru)akan )anjang gelo(bang )ada ruang bebas
Z/=Zo ) ZL 92&22
2&& T()un"tion &ower *ivider
Power divider /co$!iner0 (eru)akan salah satu teknik yang da)at
(endukung i$edance $atching)ada saluran trans(isi khususnya untuk antenna
(ikrostri) array=14> Terda)at tiga jenisower divider. yaitu T-1unction. resistive
divider. dan Wil(inson divider=0>& Salah satu jenis ower divider yang sering
di)akai adalah jenis T-1unction yang ditunjukan )ada ga(bar #10
T-1unction (e(iliki struktur yang sederhana yang (e(butuhkan ruang
(ini(u( yang (e(ungkinkan )enggunaan substrat dengan )er(iti%itas yang
rendah dan (e(ungkinkan energi yang tidak sei(bang yang (enghasilkan
)elonjongan a()litude dan )eningkatan level sidelo!e& Kele(ahan yang
dite(ukan dari t-1unction sendiri adalah (e(iliki tingkat isolasi yang
burukdiantara outut ,sekitar +d"/=$>
25
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
28/34
9a 9*
Ga)*a/ 2&13& T(+un"tion, 9a M#=elLole Tran-iion Line, 9* M#=el
Sal!/an T/ans)isi Mi,/#s"/i%78Ada dua ketentuan dasar yang dibutuhkan untuk (e(bentuk ower
dividerjenis ini7 yaitu =10>
2& ,eedline harus $atching
# Daya in)ut , ! / harus terbagi ke )ort 1 dan )ort # dengan
)erbandingan yang diinginkan
Misalkan )erbandingan daya yang diinginkan di(isalkan dengan C O7
(aka daya yang dikiri( )ada )ort )erta(a sebesar
X
(X+1))100 7 sedangkan
daya yang dikiri( )ada )ort kedua sebesar1
(X+1))100
Misalkan
)erbandingan daya yang diinginkan sebesar 1 1 (aka setia) )ort akan (eneri(a
daya sebesar '4 dari daya in)utUntuk (enda)atkan ketentuan dasar agar
#eedline harus (at3hing7 (aka berdasarkan )e(bagian daya )ada (asing
(asing )ort7 (aka dida)atkan )ersa(aan untuk (en3ari i()edansi (asing
(asing )ort yang ditunjukan oleh )ersa(aan ##1=10>
1=1
Z1
+ 1
Z2
=1
Z0
92&21
26
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
29/34
Ya
Buat kesimpulan
Selesai
Analisis data
Pengambilan data
Melakukan simulasi dengan menggunakan sot!a"e #$SS 13%0
Simulasi sesuai dengan pa"amete" &ang di'a"apkan (
Modi)kasi dimensi antena dan letak titik pen*atuanTidak
Ya
Menentukan dimensi antena dengan pe"'itungan%Menentukan pa"amete" &ang di'a"apkan be"upa "etu"n loss+ ,9-5 dB dan pola "adiasi di"e*tional%
Menentukan model a!al antenna elemen tunggalMenentukan "ekuensi ke".a antenaMulai
dan pan.ang salu"an pen*atu be"dasa"kan data elemen tunggal dengan pa"amete" be"upa "etu"n loss+ ,9-5 dB- pola "adiasi di"e
Simulasi sesuai dengan pa"amete" &ang di'a"apkan (
Modi)kasi pan.ang salu"an pen*atuTidak
$A$ III
METODOLOGI PENELITIAN
&1 Dia+/a) Ali/ Peneli"ian
Penelitian yang dilakukan akan (elalui bebera)a taha) Se3ara sederhana7
taha) tersebut da)at diga(barkan dala( diagra( alir )ada ga(bar $1
Ga)*a/ &1 Dia+/a) Ali/ Peneli"ian
"erikut )enjabaran diagra( alir )eran3angan antenna $i(rostri)ada ga(bar $1
1 Menentukan (odel a8al antena
Taha) )erta(a dala( )eran3angan antena yaitu (enentukan (odel
dari antena Pada )enelitian ini bentuk atchyang di)akai beru)aatch
rectangular
# Menentukan %rekuensi kerja antena
27
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
30/34
Frekuensi kerja antena nantinya akan (e()engaruhi di(ensi antena
yang akan diran3ang Pada )enelitian ini akan diran3ang antena (ikrostri)
untuk a)likasi antenareeater yang bekerja )ada )ita %rekuensi #144 M;@
leh karena itu7 diran3ang antena $i(rostri yang bekerja )ada
range%rekuensi #114 M;@ #104 M;@
$ Menetukan di(ensi antena dengan )erhitungan
Di(ensi yang ditentukan dengan ru(us terdiri dari di(ensi atch
dan saluran )en3atu Karena bentuk atch yang digunakan beru)a
rectangular7 (aka di)akai ru(us untuk (en3ari di(ensi atch antena
$i(rostri yang terda)at )ada )ersa(aan #2 sa()ai #1$ Di(ensi
saluran )en3atu da)at di3ari dengan (enggunakan )ersa(aan #1& sa()ai
#1+ dan letak saluran )en3atuan dengan )ersa(aan #10 dan #17 dengan
i()edansi in)ut atau B4sebesar '4 Q
Dala( )enentuan di(ensi antena7 karakteristik substrat beru)a
konstanta dielektrik ,r/7 dielectric loss tangent ,tan / dan ketebalan ,h/
akan (e()engaruhi di(ensi antena yang akan diran3ang Pada )enelitian
ini7 digunakan substrat F*& ,evoksi/ dengan ketebalan 17+ (( dengan
s)esi%ikasi )ada Tabel $1
S%esi.i,asi S!*s"/a" Nilai
Tebal substrat ,h/ 17+ ((
Konstanta dielektrik ,r/ &70
Dielectric Loss Tangent,tan / 474#
Ta*el &1 S%esi.i,asi FR5 9e#,si
& Menetukan )ara(eter yang dihara)kan
Para(eter )era(eter antenna (ikrostri) yang dihara)kan beru)a
di(ensi antenayang telah sesuai dengan %rekuensi kerja yang dihara)kan7
return loss L
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
31/34
)roses si(ulasi di(ungkinkan untuk (elakukan (odi%ikasi dan o)ti(asi
di(ensi antena dan letak )en3atuan untuk (enda)atkan )ara(eter Al%ian7 Ageng #41& Perancangan Antena 4i(rostri Array Dua
5le$en Rectangular 4engguna(an Phase Shi#ter Saluran Pencatu
Pada ,re(uensi 6er1a 7 48+& Tugas Akhir Padang
Universitas Andalas
=#>"alanis7 ?onstantine A #44' Antenna Theory Analysis And Design.
Third 5dition&A(erika .iley
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
33/34
=$>"arbetty7 Mauri3io Sn3he@ #44' Design And '$le$entation *# A
Transceiver And A 4icrostri "ororate ,eed ,or Solid State
9- Band Radar Tesis University % Puerto *i3o Mayage@ ?a()us
=&>Fahra@al7 Muha((ad #44 Rancang Bangun Antena 4i(rostri
Trile- Band Linear Array : 5le$en untu( Ali(asi W'4A9&Tesis
De)ok Universitas :ndonesia
='>Fitri7 :skandar #44 Studi 6ara(teristi( Pancaran Antena 4i(rostri
Slot Array dengan Pencatuan 4odel Garu untu( 4e$erle!ar
Bandwidth Disertasi De)ok Universitas :ndonesia
=+>9arg7 *7 Prakash "hartia7 :nder "ahl7 dan A)isak :tti)iboon #441
4i(rostri Design 8and!oo( !ondon Arte3h ;ouse :n3
=0>;arty7Daniel D #414 ;ovel Design *# A Wide!and Ri!cage-Diole
Array And 'ts ,eeding ;etwor(& Tesis.or3ester Polyte3hni3
:nstitute
=>;er(ansyah7 Muha((ad *udy #414 Rancang Bangun Antena
4icrostri Patch Segi 5$at Ja(es7 J* dan PS ;all 122 8and!oo( o# 4icrostri Antennas&
!ondon Peter Peregrinus !dt
=14> Julardi7 eron@ie #41$Rancang Bangun Antena 4i(rostri Patch
"ircular /3.:= Gh+0 Dengan Te(ni( Planar Array Se!agai Penguat
Sinyal Wi-,i& Skri)si Medan Universitas Su(atera Utara
=11> !eung7 Martin #44# 4icrostri Antenna Design Mu%ti7 M Abdi Fadilat #41& Rancang Bangun Antena 4i(rostri
Dengan Slot Ber!entu( < Pada Pita ,re(uensi Muhtadi7 Aditya #414Reeater!a)oran Praktiku( :nstru(entasi
,Tk% $'#1/ Oogyakarta Universitas 9ajah Mada
2
-
7/24/2019 Proposal Tugas Akhir Tanpa Teori Repeater
34/34
=1&> akar7 Punit Shantilal#44&Design o# a co$act 4icrostri Patch
Antenna #or use in Wireless>"ellular Devices Thesis A(erika
Florida State University
=1'> Pela8i7 Denny s(ond#41# Studi Perancangan Antena
4i(rostri Patch Segie$at Dengan Tie Polarisasi 4eling(ar
4engguna(an Anso#t Tugas Akhir Medan Universitas Su(atera
Utara
=1+> Silalahi7 Maria atalia #41$ Analisis Antena 4i(rostri Patch
Segie$at Dengan Te(ni( Planar Array Tugas AkhirMedan
Universitas Su(atera Utara
=10> .hites7 Keith . #41$ Lecture 3: ?T-1unction and Resistive
Power dividers EE &1
=1> .hites7 Keith . #41$ Lecture @ ? uarter Wave Trans#or$er
4atching&EE &1
=12> Oulindon dan Firdaus #44Teori dan Perencanaan Antena&
Padang Poli Teknik egri Padang