Bab ini berisi hasil simulasi perancangan menggunakan bantuan simulator Advance Design System (ADS)
BAB V PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian yang dilakukan serta saran.
ABSTRAK
Spektrum frekuensi radio merupakan sumber daya alam terbatas yang tersedia di setiap Negara di dunia. Seiring berkembangnya zaman, kebutuhan akan spektrum frekuensi semakin bertambah namun ketersediaan spektrum tidak bertambah. Salah satu solusi yang ditawarkan oleh para peneliti adalah dengan memanfaatkan spektrum frekuensi tinggi yang belum digunakan yaitu pada spektrum frekuensi 60 GHz. Tugas akhir ini membahas antena mikrostrip yang memiliki frekuensi kerja pada band 60 GHz. Metode perancangan yang digunakan pada tugas akhir ini adalah dengan menggunakan antena array sebanyak 8 elemen yang mampu bekerja dengan parameter antena yang dibutuhkan.
Hasil yang diperoleh dari pengujian bahwa antena mikrostrip dengan 8 elemen susun memiliki return loss -14,67 dB, VSWR antena 1,54, lebar bandwith antena 0,8 GHz dan gain antena 16,8 dB.
Kata kunci : Array, Spektrum Frekuensi, 60 GHz, Return Loss, Bandwith, Gain, VSWR.
TUGAS AKHIR
PERANCANGAN ANTENA MICROSTRIP PATCH SEGIEMPAT ARRAY 8X1 UNTUK APLIKASI SISTEM KOMUNIKASI 60 GHZ
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro
Oleh
IKHYAR ABADI SIREGAR NIM : 110402051
P
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Spektrum frekuensi radio merupakan sumber daya alam terbatas yang tersedia di setiap Negara di dunia. Seiring berkembangnya zaman, kebutuhan akan spektrum frekuensi semakin bertambah namun ketersediaan spektrum tidak bertambah. Salah satu solusi yang ditawarkan oleh para peneliti adalah dengan memanfaatkan spektrum frekuensi tinggi yang belum digunakan yaitu pada spektrum frekuensi 60 GHz. Tugas akhir ini membahas antena mikrostrip yang memiliki frekuensi kerja pada band 60 GHz. Metode perancangan yang digunakan pada tugas akhir ini adalah dengan menggunakan antena array sebanyak 8 elemen yang mampu bekerja dengan parameter antena yang dibutuhkan.
Hasil yang diperoleh dari pengujian bahwa antena mikrostrip dengan 8 elemen susun memiliki return loss -14,67 dB, VSWR antena 1,54, lebar bandwith antena 0,8 GHz dan gain antena 16,8 dB.
Kata kunci : Array, Spektrum Frekuensi, 60 GHz, Return Loss, Bandwith, Gain, VSWR.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan kemampuan dan kesehatan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis sampaikan kepada junjungan umat Nabi Muhammad S.A.W.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
“PERANCANGAN ANTENA MICROSTRIP PATCH SEGIEMPAT ARRAY 8X1 UNTUK APLIKASI SISTEM KOMUNIKASI 60 GHZ”
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu ayahanda Syawaluddin Siregar dan ibunda Purnama Harahap yang senantiasa memberikan perhatian dan kasih sayang sejak penulis lahir hingga sekarang, serta saudara-saudara tercinta yang senantiasa mendukung dan memberi semangat.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Ali Hanfiah Rambe, S.T., M.T., selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Drs. Hasdari Helmi, M.T., selaku Penasehat Akademis penulis, atas bimbingan dan arahannya dalam melayani perkuliahan selama ini.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi S.T, M.T selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Emerson P. Sinulingga, S.T., M.Sc., Ph.D dan Bapak Rahmat Fauzi, S.T, M.T selaku dosen penguji Tugas Akhir, atas masukan dan bantuannya dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.
5. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya.
6. Temen - teman Sub-Jurusan Telekomunikasi Teknik Elektro USU, Wahyudi, Hasan, Rido, Dhani, Ferdi, Ari, Surya, Faisal, dan Oktri yang selama ini membantu dan memfasilitasi penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7. Teman – teman di Teknik Elektro FT-USU, terkhusus angkatan 2011 atas
dukungan, do’a, suka dan duka selama di bangku perkuliahan.
8. Abang-abang senior yang selalu membantu, mendukung dan memberi masukan selama menjalani perkuliahan.
9. Keluarga Besar MME-GS yang telah memberikan banyak sekali pembelajaran.
10. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan
tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.
Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.
Medan, Mei 2016 Penulis
Ikhyar Abadi Siregar NIM. 110402050
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ...viii
DAFTAR TABEL ... x BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Perumusan Masalah ... 2 1.3 Tujuan Penelitian ... 2 1.4 Batasan Masalah ... 3 1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum ... 5
2.2 Penggolongan Pita Frekuensi ... 5
2.3 Prospek Penggunaan Pita Frekuensi 60 GHz ... 6
2.5 Antena Mikrostrip Patch Segiempat ... 9
2.6 Parameter Antena... 11
2.7 Mikrostrip dalam Array ... 13
2.8 Teknik Pencatuan Antena dan Penyesuaian Impedansi ... 14
BAB III PERANCANGAN ANTENA 3.1 Umum……….. ... 16
3.2 Diagram Alir Perancangan Antena ... 17
3.3 Perancangan Patch Segiempat Elemen Tunggal ... 18
3.3.1 Jenis Substrat yang Digunakan ... 19
3.3.2 Perancangan Dimensi Patch Segiempat Elemen Tunggal ... 19
3.4 Perancangan Antena Mikrostrip Patch Segiempat Array 8x1 ... 23
3.4.1 Perancangan Skematik Antena Mikrostrip Patch Segiempat Array 8x1 pada Simulator ... 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Umum ... 29
4.2 Analisis Antena Patch Antena ... 29
4.4 Analisis Antena Mikrostrip Patch Segiempat Array 8x1 Optimal ... 35 4.5 Analisis Perbandingan Antena Mikrostrip Patch Tunggal dan
Antena Array 8x1 Optimal ... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 40
5.2 Saran ... 40
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Dasar Antena Mikrostrip ... 8
Gambar 2.2 Antena Mikrostrip Patch Segiempat ... 9
Gambar 3.1 Tahapan Perancangan Antena Mikrostrip ... 17
Gambar 3.2 Pembuatan Workspace ... 22
Gambar 3.3 Penyimpanan Workspace pada Library ... 22
Gambar 3.4 Skema Rancangan Antena Mikrostrip Elemen Tunggal ... 23
Gambar 3.5 Rancangan Awal Antena pada Simulator ... 24
Gambar 3.6 Pengisisan Karakteristik Antena Mikrostrip ... 24
Gambar 3.7 Perancangan Saluran Pencatu 2 Antena Array ... 27
Gambar 3.8 Perancangan Saluran Pencatu 4 Antena Array ... 27
Gambar 3.9 Perancangan Saluran Pencatu 8 Antena Array ... 28
Gambar 3.10 Rangkaian Antena Mikrostrip Patch Segiempat Linear Array 8x1 ... 28
Gambar 4.1 Grafik S11 Antena Mikrostrip Patch Tunggal ... 29
Gambar 4.2 Menentukan Bandwith Antena ... 30
Gambar 4.3 Nilai Simulasi VSWR Antena ... 31
Gambar 4.5 Pola Radiasi Antena ... 32
Gambar 4.6 Grafik S11 Antena Array 8x1 ... 33
Gambar 4.7 Menentukan Bandwith dan VSWR Antena Array 8x1 ... 33
Gambar 4.8 Parameter Antena Array 8x1 ... 34
Gambar 4.9 Pola Radiasi Antena Array 8x1 ... 34
Gambar 4.10 Perbandingan Grafik S11 Beberapa Optimasi Antena ... 35
Gambar 4.11 Grafik S11 Rancangan Antena Array 8x1 Optimal ... 36
Gambar 4.12 Mencari VSWR dan Bandwith Rancangan Antena Optimal ... 37
Gambar 4.13 Nilai Simulasi VSWR Antena Array 8x1 Optimal ... 37
Gambar 4.14 Parameter Antena Array 8x1 Optimal ... 38
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Frekuensi dan Panjang Gelombang... 5 Tabel 2.2 Berbagai Jurnal Penelitian Antena Mikrostrip yang Bekerja pada Frekuensi 60 GHz ... 6 Tabel 3.1 Karakteristik Antena yang Dibutuhkan... 17
Tabel 4.1 Optimasi Dengan Perubahan pada Jarak Antara Patch ... 35 Tabel 4.2 Parameter Antena Mikrostrip Patch Tunggal dan Antena Array