HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3. Hasil Simulasi Antena Mikrostrip Patch Segi Empat 2 Elemen
Antena mikrostrip dualband 1 elemen pada Gambar 4.7 dikembangkan menjadi antena mikrostrip 2 elemen. Menggunakan dimensi patch dan posisi pencatu yang sama dengan AMPSE 1 elemen dilakukan pengembangan dengan iterasi pada simulator AWR microwave office 2004 untuk menghasilkan antena mikrostrip patch segi empat 2 elemen yang tetap dapat bekerja pada frekuensi dualband dan dapat pula memenuhi bandwidth dari kebutuhan teknologi selular 1800 MHz dan WLAN 2400 MHz. Gambar 4.8 menunjukkan bentuk rancangan awal antena mikrostrip patch segi empat dualband 2 elemen.
Parameter Spesifikasi Fband1 1800 MHz Fband2 2400 MHz BW Lower Band 37 MHz BW Upper Band 67 MHz VSWR < 2
Gambar 4.8. Rancangan awal AMPSE dualband 2 elemen
Dimensi patch 1 = dimensi patch 2, hasil dari rancangan AMPSE 1 elemen. Lebar ground plane Wg = 94 mm, panjang ground plane Lg = 54 mm, lebar patch Wp = 40 mm, panjang patch Lp = 29 mm. Dimensi saluran pancatu T-junction multiple section Lf= 10 mm, Lf1 = 20 mm, Lf2 = 10 mm, Lf3 = 5 mm, Lf4 = 10 mm. Hasil rancangan awal saluran pencatu AMPSE 2 elemen merupakan hasil rancangan saluran pencatu T-junction multiple section yang berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan pada pada Bab 3. Rancangan ini selanjutnya dimodelkan dan disimulasikan pada simulator microwave office AWR 2004.
4.3.1. Iterasi perubahan panjang saluran pencatu
Rancangan awal AMPSE dualband 2 elemen disimulasikan dengan iterasi pada dimensi panjang saluran pencatu. Saluran pencatu yang merupakan saluran mikrostrip T-junction multiple section diiterasi dengan perubahan panjang pada masing-masing bagian saluran mikrostrip nya sampai diperoleh nilai optimal.
Wg Lg Lp Wp Lp Wp Lf Lf4 Lf4 Lf3 Lf3 Lf2 Lf1 Lf2
Gambar 4.9. Grafik VSWR iterasi perubahan panjang saluran pencatu
Gambar 4.9 memperlihatkan perbaikan grafik nilai VSWR terhadap frekuensi kerja yang mengarah pada frekuensi dualband, yang ditunjukkan pada posisi grafik berada pada nilai VSWR < 2. Pada band 2400 MHz grafik VSWR sudah menunjukkan band yang lebar dari 2180 MHz – 2550 MHz. Hasil iterasi ini cukup optimal untuk band frekuensi 2400 MHz, namun belum optimal pada band frekuensi kerja 1800 MHz yang masih berupa narrowband. Sehingga diperlukan iterasi lanjutan pada dimensi lebar saluran pencatu.
Gambar 4.10 yang merupakan hasil rancangan dari iterasi perubahan panjang saluran pencatu.
Gambar 4.10. Rancangan AMPSE 2 elemen perubahan panjang pencatu
Dimensi patch 1 = dimensi patch 2, hasil dari rancangan AMPSE 1 elemen. Lebar ground plane Wg = 94 mm, panjang ground plane Lg = 54 mm, lebar patch Wp = 40 mm, panjang patch Lp = 29 mm. Dimensi saluran pancatu T-junction multi section Lf= 13 mm, Lf1 = 18,5 mm, Lf2 = 17 mm, Lf3 = 5 mm, Lf4 = 2,5 mm dan Lf5=12 mm. Pada proses iterasi ini telah dilakukan perubahan hanya pada panjang saluran pencatu. Pada Gambar 4.10 terlihat bahwa section vertikal pertama pencatu terjadi penambahan ukuran panjang dari rancangan awal saluran. Saluran multiple section posisi horizontal terdapat perubahan kombinasi dari pengurangan dan penambahan panjang saluran mikrostrip.
4.3.2. Iterasi perubahan lebar saluran pencatu
Langkah selanjutnya dari hasil simulasi perubahan panjang saluran pencatu, dilakukan iterasi perubahan pada dimensi lebar saluran pencatu T-junction pada
Wg Lg Lp Wp Wp1 Wp1 Lp Wp Lf Lf5 Lf5 Lf4 Lf4 Lf3 Lf1 Lf2
masing-masing section nya. Saluran pencatu yang merupakan saluran mikrostrip T- junction multiple section diiterasi dengan perubahan panjang pada masing-masing bagian saluran mikrostrip nya sampai diperoleh nilai optimal.
Gambar 4.11 merupakan grafik VSWR terhadap frekuensi kerja hasil simulasi iterasi perubahan lebar saluran pencatu T-junction multiple section.
Gambar 4.11. Grafik VSWR iterasi perubahan lebar saluran pencatu
Gambar 4.11 memperlihatkan grafik nilai VSWR terhadap frekuensi kerja yang mengarah pada perbaikan frekuensi dualband, yang ditunjukkan pada posisi grafik berada pada nilai VSWR < 2. Pada band 1800 MHz grafik VSWR sudah menunjukkan band yang lebar. Grafik VSWR pada band 2400 MHz juga sudah menunjukkan bandwidth yang lebar untuk VSWR < 2. Hasil iterasi ini cukup optimal untuk frekuensi dualband 1800 MHz dan 2400 MHz.
Gambar 4.12 merupakan grafik VSWR AMPSE dualband 2 elemen optimal hasil simulasi dari iterasi perubahan panjang dan lebar saluran pencatu terhadap rancangan awal.
Gambar 4.12. Grafik VSWR hasil akhir simulasi AMPSE dualband 2 elemen Gambar 4.12 memperlihatkan perbaikan grafik nilai VSWR terhadap frekuensi kerja yang mengarah pada frekuensi dualband, yang ditunjukkan pada posisi grafik berada pada nilai VSWR < 2. Pada band 1800 MHz grafik VSWR sudah menunjukkan band yang lebar dari 1705 MHz – 1880 MHz. Nilai VSWR terbaik band 1800 MHz berada pada nilai 1,297 pada frekuensi 1738 MHz.
Grafik VSWR pada band 2400 MHz sudah sesuai dengan target capaian band frekuensi kerja yaitu pada 2339 MHz – 2568 MHz untuk nilai VSWR < 2. Nilai VSWR terbaik band 2400 MHz berada pada nilai 1,25 pada frekuensi 2434 MHz.
Gambar 4.13 merupakan hasil rancangan akhir dari simulasi optimasi saluran pencatu T-junction multiple section antena mikrostrip patch segi empat dualband 2 elemen.
Gambar 4.13. Rancangan akhir AMPSE dualband 2 elemen
Dimensi patch 1 = dimensi patch 2, hasil dari rancangan AMPSE 1 elemen. Lebar ground plane Wg = 94 mm, panjang ground plane Lg = 54 mm, lebar patch Wp = 40 mm, panjang patch Lp = 29 mm, gap antar patch G = 7,5 mm. Dimensi saluran pancatu T-junction multi section, wa = 2,5 mm, la = 13 mm, wb = 1 mm, lb = 18,5 mm, wc = 1,5 mm, lc = 17 mm, wd = 1,5 mm, ld = 5 mm, we = 2,5 mm, le = 4,5 mm, wf = 2,5 mm, lf = 4,5 mm, wg = wh = 2 mm, lg = lh = 9,5 mm.
Hasil simulasi optimal AMPSE dualband 2 elemen ini kemudian dipabrikasi untuk dilakukan pengukuran dengan menggunakan alat ukur Anritsu MT8222A dan
Patch 1 Patch 2 Wg Lg Wp2 Lp1 Wp1 Lp2 a h e g f b c d wi2
selanjutnya dilakukan pengujian fungsi dan kinerja pada perangkat yang bekerja pada teknologi band selular 1800 MHz dan band WLAN 2400 MHz.
Berikut adalah hasil akhir impedansi karakteristik dari bagian-bagian saluran pencatu T-junction multi section seperti yang di perlihatkan pada Gambar 4.14.
Gambar 4.14. Rancangan akhir optimasi saluran pencatu AMPSE dualband 2 elemen Gambar 4.14 menunjukkan hasil akhir impedansi karakteristik rancangan optimasi saluran pencatu dari setiap section nya untuk antena mikrostrip patch segi empat dualband 2 elemen pada band selular 1800 MHz dan WLAN 2400 MHz.