STUDI PERBANDINGAN PARAMETER-PARAMETER PRIMER ANTENA MIKROSTRIP
Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Telekomunikasi
Oleh
FRANKLIN T. SIANTURI NIM : 100422058
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
ABSTRAK
Antena mikrostrip saat ini merupakan salah satu antena yang sangat pesat perkembangannya dalam sistem telekomunikasi. Sehingga banyak diaplikasikan pada peralatan-peralatan telekomunikasi modren saat ini. Untuk mendukung kinerja dan daya guna suatu antena dapat dilihat dari nilai parameter-parameter antena. Parameter-parameter antena yang biasanya digunakan untuk menganalisa suatu antena adalah Voltage Wave Standing Ratio (VSWR), dimensi antena (ukuran patch dan ukuran feed) dan gain (penguatan).
Tugas Akhir ini membahas perbandingan parameter-parameter primer antena mikrostrip yaitu ukuran patch, ukuran saluran pencatu, ukuran groundplane dan gain dengan menggunakan software VB (Visual Basic) dari antena mikrostrip patch rectangular, sirkular dan triagular. Dari hasil analisis diperoleh jika semakin kecil konstanta dielektrik maka ukuran patch, saluran pencatu, dan groundplane akan semakin besar. Hal ini dikarenakan ukuran patch, saluran pencatu dan groundplane berbanding terbalik dengan konstanta dielektrik. Gain yang diperoleh
pada antena mikrostrip patch regtangular adalah 5,989 dBi, antena mikrostrip patch sirkular adalah 2,610 dBi, antena mikrostrip patch triangular adalah 6,178
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis haturkan kehadiran Tuhan Yesus Kristus Yang Maha Esa yang telah memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala cobaan dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelasaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
PERANCANGAN KALKULATOR UNTUK MENENTUKAN PARAMETER PRIMER ANTENA MIKROSTRIP
Selanjutnya Tugas Akhir ini Penulis persembahkan buat ayahnda dan ibunda tercinta yang telah mengorbankan segalanya buat anaknya yang tercinta. Semoga dengan segala pengorbanannya Allah membalasnya dengan memudahkan segala urusannya baik didunia maupun diakhirat kelak.
Selama penulis menjalani masa pendidikan dikampus ini hingga diselesaikan-nya Tugas Akhir ini, penulis badiselesaikan-nyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan
4. Kepada Bapak dan Ibu tercinta yang telah mengantarkan doa, perhatian, semangat dan segalanya sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Dan saudara-saudara penulis tercinta Martyanti Sianturi, Nova Sianturi, Linda Sianturi, dan Yohanna Sianturi terima kasih atas perhatian dan doanya.
5. Seluruh staf pengajar dan karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis selama menjalani perkuliahan.
6. Sahabat-sahabat ekstensi 2010: Neronzie, Rayhan, Roland, Edwart, Saipul, Wira, Ginda, Yoland, Fauziah, Nata, Bang Doni, Dontri, Eljas, Iwan, Juhendra, Ami, Reni, Gita, Ramando, Hatta, Raihan, Nova, Winny, Masta, Bram. Terima kasih atas kebaikan yang telah kalian berikan kepada penulis selama kuliah, semoga kebersamaan kita terus terjaga.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritikan dengan tujuan penyempurnaan dan pengembangan penelitian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.
Akhir kata penulis mohon perlidungan pada Tuhan Yang Maha Esa, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama buat penulis sendiri.
Medan, April 2013 Penulis
...
2.8 Wireless Local Area Network (WLAN)
2.8.1 Standar WLAN
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMROGRAMAN KALKULATOR
3.4.3 Perhitungan Antena Mikrostrip Patch Segitiga Sama
4.2.1 Pengujian Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Segiempat
4.2.2 Pengujian Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Lingkaran
... 47
... 51
5.2 Saran
51
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Struktur Dasar Antena
Mikrostrip
... 5
Gambar 2.2 Jenis-Jenis Antena Mikrostrip
... 9
Gambar 2.3 Antena Mikrostrip Patch Regtangular
Gambar 2.4 Antena Mikrostrip Patch
Gambar 2.6 Tampilan Jendela Program Visual Basic 6.0
... 29
Gambar 3.1 Flow Chart Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Rectangular
... 31
Gambar 3.2 Flow Chart Kalkulator Antena Mikrostrip Patch lingkaran
... 32
Gambar 3.3 Flow Chart Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Segitiga Sama Sisi
Gambar 3.4 Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Rectangular
... 42
Gambar 3.5 Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Lingkaran
... 43
Gambar 4.4 Hasil Pengujian Kalkulator Antena MIkrostrip Patch Segitiga Sama Sisi
... 48
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Konstanta Dielektrik Beberapa Bahan Dielektrik
... 6
Tabel 2.2 Standar – Standar WLAN 802.11
... 23
Tabel 2.3 Wifi Channel
... 28
... 46
Tabel 4.2 Perbandingan Konstanta Dielektrik
... 49
Tabel 4.3 Perbandingan Gain Antena Mikrostrip Patch Rectangular, Lingkaran dan Segitiga
ABSTRAK
Antena mikrostrip saat ini merupakan salah satu antena yang sangat pesat perkembangannya dalam sistem telekomunikasi. Sehingga banyak diaplikasikan pada peralatan-peralatan telekomunikasi modren saat ini. Untuk mendukung kinerja dan daya guna suatu antena dapat dilihat dari nilai parameter-parameter antena. Parameter-parameter antena yang biasanya digunakan untuk menganalisa suatu antena adalah Voltage Wave Standing Ratio (VSWR), dimensi antena (ukuran patch dan ukuran feed) dan gain (penguatan).
Tugas Akhir ini membahas perbandingan parameter-parameter primer antena mikrostrip yaitu ukuran patch, ukuran saluran pencatu, ukuran groundplane dan gain dengan menggunakan software VB (Visual Basic) dari antena mikrostrip patch rectangular, sirkular dan triagular. Dari hasil analisis diperoleh jika semakin kecil konstanta dielektrik maka ukuran patch, saluran pencatu, dan groundplane akan semakin besar. Hal ini dikarenakan ukuran patch, saluran pencatu dan groundplane berbanding terbalik dengan konstanta dielektrik. Gain yang diperoleh
pada antena mikrostrip patch regtangular adalah 5,989 dBi, antena mikrostrip patch sirkular adalah 2,610 dBi, antena mikrostrip patch triangular adalah 6,178
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Antena mikrostrip merupakan salah satu jenis antena yang pengembangannya dimulai sejak tahun 1970an. Antena mikrostrip adalah salah satu antena gelombang mikro yang digunakan sebagai radiator pada sejumlah sistem telekomunikasi modren saat ini.Hal ini disebabkan karena ukuran antena mikrostrip yang kecil dan beratnya yang ringan membuat jenis antena ini sederhana untuk dibuat dan mudah untuk diintegrasikan.
Antena mikrostrip terdiri dari 3 komponen, yaitu patch peradiasi yang merupakan lapisan teratas, substrat yang menggunakan bahan dielektrik, dan groundplane yang merupakan bagian paling bawah. Bentuk dari patch antena
mikrostrip yang paling banyak digunakan adalah segiempat(rectangular), segitiga sama sisi, dan lingkaran.
Parameter-parameter antena yang biasanya digunakan untuk menganalisa suatu antena adalah impedansi masukan, voltage wave standing ratio (VSWR), dimensi antena (ukuran patch dan ukuran feed), gain (penguatan), bandwidth, pola radiasi, dan frekuensi resonansi.
jenis patch antena mikrostrip yang akan dibahas adalah rectangular, sircular, dan triagular.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan pada Tugas Akhir ini yaitu:
1. Apa saja parameter primer dari antena mikrostrip ?
2. Bagaimana menghitung ukuran patch, lebar saluran pencatu, ukuran groundplane dan gain dari antena mikrostrip?
3. Bagaimana merancang kalkulator untuk menghitung parameter primer antena mikrostrip?
4. Bagaimana perbandingan parameter-parameter primer antena mikrostrip patch rectangular, lingkaran dan segitiga
1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir
Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah merancang kalkulator untuk menghitung parameter primer antena mikrostrip dan membandingkan parameter-parameter primer antena mikrostrip yaitu ukuran patch, ukuran saluran pencatu, ukuran groundplane dan gain.
1.4 Batasan Masalah
Agar pembahasan lebih terarah, maka pembahasan dibatasi sebagai berikut: 1. Antena mikrostrip patch yang dibahas yaitu rectangular, segitiga sama sisi
2. Parameter yang dibahas hanya: ukuran patch, ukuran saluran pencatu, ukuran groundplane dan gain.
3. Perancangan kalkulator dilakukan dengan menggunakan software VB (Visual Basic).
1.5 Metodologi Penulisan
Metodologi penulisan yang dilakukan pada penulisan tugas akhir ini adalah: 1. Studi literatur
Berupa studi kepustakaan dan kajian dari buku-buku dan tulisan-tulisan lain yang terkait serta dari layanan internet berupa jurnal-jurnal penelitian.
2. Diskusi
Yaitu melakukan diskusi mengenai masalah-masalah yang timbul selama penulisan Tugas Akhir berlangsung dengan dosen pembimbing.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pemahaman terhadap Tugas Akhir ini maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan, serta sistematika penulisan.
Bab ini berisi penjelasan tentang antena mikrostrip secara umum dan penjelasan tentang parameter antena mikrostrip patchrectangular, segitiga sama sisi dan lingkaran.
BAB III : PERANCANGAN DAN PEMROGRAMAN
Bab ini berisi tentang perancangan kalkulator, tahap-tahap perancangan, parameter-parameter antena, algoritma pemrograman, dan tampilan kalkulator.
BAB IV : HASIL DAN ANALISIS
Bab ini berisiperancangan kalkulator dengan menggunakan software Visual Basic dan analisis perbandingan parameter-parameter primer antena mikrostrip.
BAB V : PENUTUP
BAB II
ANTENA MIKROSTRIP
2.1 Pengertian Antena Mikrostrip
Salah satu antena yang sangat populer saat ini adalah antena mikrostrip. Hal ini disebabkan karena antena mikrostrip sangat cocok digunakan untuk perangkat telekomunikasi yang sekarang ini sangat memperhatikan bentuk dan ukuran.
Berdasarkan asal katanya, mikrostrip terdiri atas dua kata, yaitu micro (sangat tipis/kecil) dan strip (bilah/potongan),maka antena mikrostrip dapat didefenisikan sebagai salah satu jenis antena yang mempunyai bentuk seperti bilah/potongan yang mempunyai ukuran yang sangat tipis/kecil.
Gambar 2.1 Struktur dasar antena mikrostrip
Gambar 2.1 menunjukkan struktur dari sebuah antena mikrostrip [2]. Secara umum, antena mikrostrip terdiri atas 3 bagian, yaitu :
1. Patch, merupakan lapisan teratas dari substrat, lapisan ini biasanya terbuat dari bahan konduktor yang berfungsi untuk meradiasikan gelombang elektromagnetik ke ruang bebas.
Merupakan bagian tengah dari antena mikrostrip yang berfungsi untuk menyalurkan gelombang elektromagnetik yang berasal dari patch.Substrate dielektrik ini biasanya terbuat dari bahan non konduktor
seperti plastik, teflon, dan silikon. 3. Groundplane
Bagian dari antena mikrostrip yang berfungsi untuk memisahkan antara substrate dielektrik dengan benda lain yang dapat mengganggu radiasi
sinyal atau sebagai reflector yang memantulkan sinyal yang tidak diiginkan.
Pada umumnya, patch terbuat dari logam konduktor seperti tembaga atau emas dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam. Bentuk patch antena mikrostrip yang sering dibuat, misalnyarectangular, segitiga, lingkaran, dan lain-lain. Patch berfungsi sebagai pemancar (radiator). Patch dan saluran pencatu biasanya terletak di atas substrat. Tebal patch dibuat sangat tipis ( ≪ � ; t=ketebalan patch). Substrat terbuat dari bahan-bahan dielektrik. Substrat biasanya
mempunyai tinggi (h) antara 0,003 λ0–0,05λ0 [1].
Tabel 2.1Nilai konstanta dielektrik beberapa bahan dielektrik Bahan dielektrik Nilai konstanta dielektrik (εr)
Alumina 9,8
Material sintetik – Teflon 2,08
Material komposit – Duroid 2,2 – 10,8
Ferimagnetik – Ferrite 9 – 16
Semikonduktor – Silikon 11,9
Fiberglass 4,882
Tabel 2.1 menunjukkan nilai permeativitas relatif bahan dielektrik yang sering digunakan untuk membuat substrat antena mikrostrip. Tampak bahwa
semikonduktor (silikon) memiliki nilai εr yang lebih tinggi dan teflon memiliki nilai εr yang lebih rendah.
Antena mikrostrip mempunyai nilai radiasi yang paling kuat terutama pada daerah pinggiran di antara tepi-tepipatch. Untuk performa antena yang baik, biasanya substrat dibuat tebal dengan konstanta dielektrik yang rendah. Hal ini akan menghasilkan efisiensi dan radiasi yang lebih baik serta bandwidth yang lebih lebar, namun akan menambah ukuran dari antena itu sendiri. Oleh sebab itu, kejelian dalam menetapkan spesifikasi, ukuran, dan performa akan menghasilkan antena mikrostrip yang mempunyai ukuran yang kompak dengan performa yang masih dalam batas toleransi.
2.2 Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostrip
dapat diintegrasikan langsung dengan MICs-nya.. Beberapa keuntungan dari antena mikrostrip adalah [4]:
1. Mempunyai bobot yang ringan dan volume yang kecil.
2. Konfigurasi yang low profile sehingga bentuknya dapat disesuaikan dengan perangkat utamanya.
3. Biaya fabrikasi yang murah sehingga dapat dibuat dalam jumlah yang besar. 4. Mendukung polarisasi linear dan sirkular.
5. Dapat dengan mudah diintegrasikan dengan microwave integrated circuits (MICs)
6. Kemampuan dalam dual frequency dan triple frequency. 7. Tidak memerlukan catuan tambahan.
Namun, antena mikrostrip juga mempunyai beberapa kelemahan, yaitu : 1. Bandwidth yang sempit
2. Efisiensi yang rendah 3. Penguatan yang rendah
4. Memiliki rugi-rugi hambatan (ohmic loss) pada pencatuan antena array 5. Memiliki daya (power) yang rendah
6. Timbulnya gelombang permukaan (surface wave)
2.3 Jenis-jenis Antena Mikrostrip
Jenis-jenis patch antena mikrostrip yang sering atau umum digunakan adalah sebagai berikut :
a. Antena mikrostrip patch persegi (square)
Feed line
patch c. Antena mikrostrip patch lingkaran (circular) d. Antena mikrostrip patch segitiga (triangular) e. Antena mikrostrip patch elips (elliptical) f. Antena mikrostrip patch cincin (circular ring)
Untuk bentuk patch tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Jenis-jenis antena mikrostrip
2.4 Antena Mikrostrip Patch Segiempat (Rectangular)
Antena mikrostrip Patch rectangular merupakan konfigurasi yang paling banyak digunakan karena bentuknya yang paling sederhana dan memungkinkan dibaca secara analisa teoritik.Antena rectangular patch juga sering dimodelkan seperti saluran transmisi mikrostrip dengan panjang (L), lebar (W), dan ketebalan subtrat (h). Untuk lebih memahami antena mikrostrip patch regtangular ini dapat
Gambar 2.3 antena mikrostrip patch regtangular
2.4.1 Ukuran Patch
Untuk mencari ukuran patch antena microstrip (W dan L), harus diketahui terlebih dahulu parameter bahan yangakan digunakan yaitu tebal dielektrik (h), konstanta dielektrik (� ). 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 menjadi berubah. Pendekatan yang digunakan untuk mencari panjang dan lebar antena mikrostrip dapat menggunakan persamaan [2] :
� = �
√�� +
.
Dimana :
W = lebar konduktor
� = konstanta dielektrik
C = kecepatan cahaya di ruang bebas ( 3x108)
Sedangkan untuk menentukan panjang patch (L) diperlukan parameter ∆L yang merupakan pertambahan panjang dari L (∆L) tersebut dirumuskan dengan [2]:
∆L = , ℎ ɛ + , ℎ+ ,
ɛ − , ℎ + , .
Dimana h merupakan tinggi substrat atau tebal substrat, dan ɛ adalah konstanta dielektrik relative yang dirumuskan sebagai berikut [2] :
ɛ = ɛᵣ + +ɛᵣ −
√ + ℎ⁄ .
Dengan panjang patch (L) dirumuskan oleh [2]:
L = Leff–2 ∆L (2.4)
Dimana Leff merupakan panjang patch efektif yang dapat dirumuskan dengan [2]:
L = c
fo√ɛr .
2.4.2 Ukuran Saluran Pencatu
Setelah menghitung panjang dan lebar dari patch untuk substrat yang telah diberikan, langkah selanjutnya adalah menentukan lebar saluran pencatu dan panjang saluran pencatu dimana dalam perancangan ini besarnya panjang pencatu sangat mempengaruhi nilai VSWR dan besarnya lebar saluran pencatu (W) sangat mempengaruhi nilai panjang pencatu, dapat ditulis dengan persamaan [2]:
Dan untuk lebar pencatu sangat dipengaruhi dengan tinggi bahan substrat dan jenis
Groundplane pada antena mikrostrip berfungsi untuk memisahkan
antarasubstrate dielektrik dengan benda lain yang dapat mengganggu radiasi sinyal. Untuk menentukan lebar dan panjang groundplane dapat diketahui setelah mendapatkan lebar dan panjang patch antena seperti pada Persamaan 2.9.
� = � + � .
Dimana : Wg = lebar groundplane W = lebar patch antena
� = panjang gelombang
Panjang groundplane diberikan oleh Persamaan 2.10.
� = � + � + � .
Dimana: Lg = Panjang groundplane L = panjang patch
Lf = panjang pencatu
Substrate
groundplane
Feed line patch
Feed line
patch
� = .
2.5 Antena Mikrostrip patch Sirkular (Lingkaran)
Bentuk antena mikrostrip lainnya yang sering digunakan adalah bentuk patch sirkular, dimana hanya memerlukan satu jari-jari saja dalam perancangannya.
Untuk lebih memahami antena mikrostrip patch sirkular, dapat dilihat Gambar 2.4.
Gambar 2.4 antena mikrostrip patch sirkular
2.5.1 Ukuran jari-jari PatchSirkular
Ukuranpatch dengan jari-jari ditentukan oleh kondisi resonansi, yaitu ′ = � √� = . Untuk orde yang paling rendah (n = 1) berlaku [6]:
� √� = . .
atau
= .
� √� .
Karena faktor area pinggir pada tepi patch konduktor, patch yang secara fisik memiliki jari-jari a akan memiliki jari-jari efektif sebesar aedimana ae >a.
Oleh karena itu Persamaan 2.13 di atas dapat ditulis menjadi Persamaan 2.14 [6]:
= .
� √�
Hubungan antara a dan ae ditunjukkan oleh Persamaan 2.15 [6]:
= { +� �ℎ ln�ℎ+ . } ⁄ .
Didalam perancangan antena, nilai dari aeyang diinginkan pada frekuensi kerja
frdidapatkan dengan menggunakan Persamaan 2.16 [6]:
= .
� √� =
.
√� .
2.5.2 Ukuran saluran pencatu
Untuk menghitung lebar saluran pencatu dapat menggunakan persamaan berikut ini:
= × ℎ
√� .
untuk menghitung panjang saluran pencatu dapat menggunakan persamaan berikut ini:
� =� .
2.5.3 Ukuran Groundplane
Groundplane pada antena mikrostrip berfungsi untuk memisahkan
antarasubstrate dielektrik dengan benda lain yang dapat mengganggu radiasi sinyal. Untuk menentukan lebar dan panjang groundplane dapat diketahui setelah mendapatkan lebar dan panjang patch antena dengan hubungan seperti pada persamaan 2.19.
� = � + .
Dimana : Wg = lebar groundplane a = jari-jari patch antena
� = panjang gelombang
Panjang groundplane dapat diberikan pada persamaan 2.20.
� = � + + � .
Substrate
groundplane
Feed line patch
Feed line
patch
2.6 Antena Mikrostrip Segitiga
Antena mikrostrip memiliki bentuk patch segitiga. Bentuk segitiga memiliki keunggulan dibandingkan dengan bentuk segi empat: yaitu untuk menghasilkan karakeristik radiasi yang sama, luas yang dibutuhkan oleh bentuk segitiga lebih kecil dibandingkan degan luas yang dibutuhkan oleh bentuk segiempat.Bentuk dari patchsegitiga ini yang sering digunakan berdasarkan ketiga sudutnya,yaitu: 450
-450-900, 300-600-900, dan 600-600-600. Disini hanya dibahas antena mikrostrip
segitiga sama sisi (600-600-600).Untuk lebih memahami antena mikrostrip patch
segitiga, dapat dilihat Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Antena mikrostrip patchsegitiga
2.6.1 Ukuran Patch Segitiga
Untuk menentukan panjang sisi segitiga, frekuensi resonansi terlebih dahulu ditentukan dengan rumus berikut [2][4]:
= ��
Dimana c merupakan cepat rambat gelombang cahaya. Persamaan 2.21 berlaku jika elemen peradiasi segitiga dikelilingi oleh dinding magnet yang sempurna. Jika elemen peradiasi dikelilingi oleh dinding magnet yang tidak sempurna, maka nilai diganti dengan nilai yang merupakan nilai efektif dari
Setelah diperoleh panjang sisi segitiga dari patch untuk substrat yang telah diberikan, langkah selanjutnya adalah menentukan lebar saluran pencatu / feed line.Lebar saluran pencatu dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.27.
= �ℎ{ − − ln − +� −� [ln − + , − �, ]} .
Dengan
= �
√� .
untuk menghitung panjang saluran pencatu dapat menggunakan persamaan berikut ini:
� =� .
2.6.3 Groundplane
Groundplane pada antena mikrostrip berfungsi untuk memisahkan
antarasubstrate dielektrik dengan benda lain yang dapat mengganggu radiasi sinyal. Untuk menentukan lebar dan panjang groundplane dapat diketahui setelah mendapatkan lebar dan panjang patch antena seperti pada Persamaan 2.30.
� = � + .
Dimana : Wg = lebar groundplane a = sisi patch antena
Panjang groundplane diberikan oleh Persamaan 2.31.
Dimana : Lg = panjang groundplane Lf = panjang pencatu
2.7 Parameter Antena Mikrostrip
Untuk kerja (performance) dari suatu antena mikrostrip dapat diamati dari parameternya. Parameter antena mikrostrip yang akan dibahas adalah gain (penguatan).
2.7.1 Gain (Penguatan)
Ada dua jenis parameter penguatan (gain) yaitu absolute gain dan relative gain.Absolute gain pada sebuah antena didefenisikan sebagai perbandingan antara
intensitas pada arah tertentu dengan intensitas radiasi yang diperoleh jika daya yang diterima oleh antena teradiasi secara isotropic. Intensitas radiasi yang berhubungan dengan daya yang diradiasikan secara isotropicsama dengan daya yang diterima
oleh antena (Pin) dibagi dengan 4п. Absolute gain ini dapat dihitung dengan rumus [3]:
� = �u θ,∅
�� .
Selain absolute gain juga ada relative gain.Relative gain didefenisikan sebagai perbandingan antara perolehan daya pada sebuah arah dengan perolehan daya pada antena referensi pada arah yang direferensikan juga. Daya masukan harus sama diantara kedua antena itu.
pembacaan level penerima sinyal. Persamaan yang digunakan untuk menghitung gain dapat dilihat pada Persamaan 2.33.
Ga (dB) = Pa (dBm) – Ps (dBm) + Gs (dB) (2.33)
Selanjutnya gain dapat juga dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.34.
= � D � .
Keterangan :
η = besar efisiensi antena mikrostrip yang digunakan biasanya berkisar 60% sampai 70%.
Dtotal= directivity (keterarahan) total
Keterarahan dari serbuah antena didefenisikan sebagai perbandingan intensitas radiasi sebuah antena pada arah tertentu dengan intensitas radiasi rata-rata pada semua arah.Keterarahan ini dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.35 [3].
� = = �
� � .
Jika arah tidak ditentukan, keterarahan terjadi pada intensitas radiasi maksimum yang dapat dicari dengan Persamaan 2.36.
� = = ��� = ��� �
� .
Dimana :
D = keterarahan
U = intensitas radiasi
Umax = intensitas radiasi maksimum
U0 = intensitas radiasi padda sumber isotropic Prad = daya total radiasi
Adapun cara lain untuk menghitung directivity single slot dapat dicari dengan menggunakan Persamaan 2.37.
= � �
� .
Dimana nilai I1 dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.38.
= √ � �
� .
Setelah nilai directivity didapat maka nilai directivity susunnya dapat dicari dengan menggunakan Persamaan 2.39.
= .
Setelah directivity ditentukan maka didapat nilai directivity total. Untuk menghitung besarnya directivity total dapat dicari dengan menggunakan Persamaan 2.40.
� = .
Dimana : Delemen = banyak elemen yang akan dirancang
2.8 Wireless Local Area Network (WLAN)
Wireless Local Area Network (WLAN) merupakan salah satu aplikasi
meliputi daerah satu gedung, satu kantor, satu wilayah, dan sebagainya, yang tidak menggunakan kabel.
Sistem koneksi WLAN adalah dengan menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mengirim dan menerima data lewat media udara. Dengan komunikasi jaringan yang menggunakan media tanpa kabel, maka diharapkan WLAN dapat meminimalisasikan kebutuhan untuk komunikasi menggunakan kabel, walaupun penggunaan kabel masih tetap ada dalam mendukung aplikasi WLAN.
Dengan adanya WLAN ini, maka biaya pengeluaran yang digunakan untuk membuat suatu infrastruktur jaringan dapat ditekan menjadi lebih rendah dan mendukung suatu aplikasi jaringan mobile yang menawarkan berbagai keuntungan dalam hal efisiensi proses, akurasi, dan biaya pengeluaran[6].
2.8.1 Standar WLAN 802.11
Seiring dengan perkembangan yang semakin pesat, beberapa pabrikan RF wireless mempunyai metode berbeda dalam mengembangkan frekuensi, skema
encoding, jenis antena, dan protokol jaringan wireless. Banyaknya variasi jenis
tentu saja tidak menguntungkan bagi para pengguna. Untuk itu pada jaringan wireless ditetapkan standarisasi peralatan wireless yang disebut standarisasi IEEE
sering digunakan dan paling dikenal yaitu standar awal 802.11, 802.11a, 802.11b, dan 802.11g. Tabel 2.2 menunjukkan standar – standar WLAN 802.11[6].
Tabel 2.2Standar – Standar WLAN 802.11
802.11 Standar dasar WLAN yang mendukung transmisi data 1 Mbps hingga 2 Mbps
802.11a Standar High Speed WLAN untuk 5 GHz band yang mendukung hingga 54 Mbps
802.11b Standar WLAN untuk 2,4 GHz
band yang mendukung hingga 11
Mbps atau disebut Wi-Fi
802.11e Perbaikan dari QoS (Quality of Service) pada semua interface radio IEEE WLAN
802.11f Mendefinisikan komunikasi inter-access point untuk
memfasilitasi beberapa vendor yang mendistribusikan WLAN
802.11g Menetapkan teknik modulasi tambahan untuk 2,4 GHz band, yang dimasukkan untuk menyediakan kecepatan hingga 54 Mbps
802.11h Mendefinisikan pengaturan spektrum 5 GHz band yang digunakan di Eropa dan Asia Pasifik
802.11i
Menyediakan keamanan yang lebih baik. Penentuan alamat dimana terdapat kelemahan keamanan pada protokol Autentifikasi dan Enkripsi
802.11j Penambahan pengalamatan pada kanal 4,9 GHz hingga 5 GHz untuk standar 802.11a di Jepang
2.8.2 Standar Awal 802.11
data rate hingga 2 Mbps. Karena versi ini hanya mempunyai data rate maksimum
2 Mbps, versi ini tidak banyak dipergunakan pada WLAN indoor.
802.11 merupakan standar dasar WLAN yang mendukung transmisi data 1 Mbps hingga 2 Mbps. 802.11a merupakan standar High Speed WLAN untuk 5 GHz band yang mendukung hingga 54 Mbps. 802.11b merupakan standar WLAN untuk 2,4 GHz band yang mendukung hingga 11 Mbps atau disebut Wi-Fi. 802.11e merupakan perbaikan dari QoS (Quality of Service) pada semua interface radio IEEE WLAN. 802.11f mendefinisikan komunikasi inter-access point untuk memfasilitasi beberapa vendor yang mendistribusikan WLAN. 802.11g menetapkan teknik modulasi tambahan untuk 2,4 GHz band, yang dimaksudkan untuk menyediakan kecepatan hingga 54 Mbps. 802.11h mendefinisikan pengaturan spektrum 5 GHz band yang digunakan di Eropa dan Asia Pasifik. 802.11i menyediakan keamanan yang lebih baik. Penentuan alamat dimana terdapat kelemahan keamanan pada protokol autentifikasi dan enkripsi. 802.11j merupakan penambahan pengalamatan pada channel 4,9 GHz hingga 5 GHz untuk standar 802.11a di Jepang.[6].
2.8.3 Standar 802.11a
Pada tahun 1999, IEEE mengeluarkan standar 802.11a yang beroperasi pada pita 5 GHz. Standar ini menggunakan skema modulasi yang disebut Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) dengan kecepatan transmisi data
mendukung aplikasi yang membutuhkan performa tinggi, seperti streaming video. Kekurangan dari standar ini adalah terbatasnya cakupan area pancarnya karena menggunakan pita frekuensi 5 GHz. Pita ini hanya dapat mencakup area tidak lebih dari 50 meter pada berbagai fasilitas. Akibatnya standar ini memerlukan AP yang lebih banyak[6].
2.8.4 Standar 802.11b
Pada tahun yang sama ketika IEEE mengeluarkan standar 802.11a, IEEE juga mengeluarkan standar 802.11b, tepatnya pada bulan Juli 1999. Standar ini beroperasi pada frekuensi radio dengan bandwidth 97 MHz (frekuensi 2,4 GHz - 2,497 GHz). Standar ini menggunakan metode modulasi DSSS dengan kecepatan transmisi datanya mencapai 11 Mbps. Keuntungan utama dari standar 802.11b adalah range yang relatif panjang hingga 100 meter pada fasilitas di dalam gedung. Range ini sangat efektif dipergunakan untuk mengembangkan LAN secara wireless
dibandingkan dengan standar sebelumnya.
Kerugian dari standar ini adalah terbatasnya penggunaan kanal pada pita frekuensi 2,4 GHz. Standar ini hanya menggunakan tiga buah kanal bila dibandingkan dengan standar 802.11 yang menggunakan 11 kanal untuk melakukan konfigurasi AP. Pembatasan ini membuat dukungan standar 802.11b terhadap performa aplikasi menengah seperti e-mail atau web surfing menjadi lebih baik. Kerugian lain dari standar ini adalah terdapatnya kemungkinan interferensi RF dengan peralatan radio yang lain yang dapat mengurangi performa dari standar[6].
Standar 802.11g dikeluarkan oleh IEEE pada bulan Juni 2003. Standar ini beroperasi pada frekuensi yang sama seperti pada standar 802.11b yaitu pada pita 2,4 GHz hingga 2,497 GHz. Tetapi standar ini menggunakan teknik modulasi OFDM yang digunakan pada standar 802.11a. Kombinasi dari fitur ini menghasilkan infrastruktur yang lebih cepat, lebih murah, serta koneksi yang lebih luas.
Keunggulan dari standar ini adalah memiliki kompatibilitas dengan standar 802.11b, dimana kita hanya perlu meng-upgrade AP pada jaringan 802.11b ke standar 802.11g. Tetapi peralatan pada standar 802.11b tidak memahami transmisi pada peralatan 802.11g karena perbedaan teknik modulasi pada kedua standar. Sehingga saat peralatan jaringan 802.11b digunakan pada lingkungan standar 802.11g terdapat berbagai keterbatasan. Kerugian lainnya dari standar ini adalah adanya interferensi RF karena standar ini menggunakan frekuensi 2,4 GHz yang sarat dengan interferensi stasiun yang dapat menyebabkan seluruh jaringan terganggu. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan cincin (ring) ganda dengan salah satu cincin back-up seperti yang dipakai pada jaringan ring berteknologi FDDI[6].
2.8.6 Teknik Transmisi WLAN
WLAN umumnya dikategorikan menurut teknik – teknik transmisi yang digunakan. Produk LAN yang ada pada saat ini memiliki teknik transmisi yang termasuk ke dalam salah satu kategori berikut ini[6].
2.8.6.1LAN Infrared (IR)
televisi dan VCR. LAN infrared dapat diatur menggunakan konfigurasi point-to-point. Keuntungan LAN infrared adalah mampu membawa bandwidth yang tinggi.
Akan tetapi kelemahannya ialah tidak dapat melewati benda padat[6].
2.8.6.2LAN Spread Spectrum
Spread spectrum adalah teknik transmisi yang paling sering digunakan
untuk teknologi WLAN. Perkembangan spread spectrum diawali dari tipe pertama yaitu frequency hopping spread spectrum (FHSS), dimana lewat teknik ini paket data akan dipecah – pecah dan dikirimkan menggunakan frekuensi yang berbeda – beda. Satu pecahan bersisian dengan lainnya, sehingga seluruh data dikirimkan dan diterima oleh komputer yang dituju. Kecepatan sinyal frekuensi ini sangat tinggi. Dengan pemecahan paket data, sistem ini memberikan keamanan yang dibutuhkan dalam satu jaringan.
Tipe selanjutnya dari spread spectrum disebut direct sequence spread spectrum (DSSS). Sebuah metode dimana sebuah frekuensi radio dibagi
menjaditiga bagian yang sama dan menyebarkan seluruh paket melalui salah satu bagian frekuensi ini. Metode ini paling banyak digunakan.
Frequency hopping spread spectrum (FHSS) menggunakan daya yang lebih
rendah daripada direct sequence spread spectrum (DSSS) dan biayanya pun lebih murah[6].
2.8.6.3 Wireless Channel
GHz yang bisa dianalogikan sebagai frekuensi radio AM dan FM. Frekuensi 2,4 GHz yang digunakan oleh 802.11b/g juga dibagi menjadi channel – channel seperti pembagian frekuensi untuk stasiun radio.
Organisasi internasional ITU (International Telecomunication Union) yang bermarkas di Genewa membaginya menjadi 14 channel namun setiap negara mempunyai kebijakan tertentu terhadap channel ini. Amerika hanya mengijinkan penggunakan channel 1-11, Eropa hanya menggunakan 1-13, sedangkan di Jepang diperbolehkan menggunakan semua channel yang tersedia yaitu 1-14. Frekuensi channel dapat dilihat pada Tabel 2.3[6].
Tabel 2.3WiFi Channel
2.9 Visual Basic 6.0
Mikrosoft visual basic merupakan salah satu aplikasi pemrograman visual
Title Bar Menu Bar Main Toolbar Form Project Jendela Properties
Tool Box Jendela Form Layout
membandingkan parameter primer antena mikrostrip dalam perancangan awal antena mikrostrip.
Mikrosoft visual basic 6.0 menyediakan berbagai perangkat kontrol yang
dapat digunakan untuk membuat program aplikasi dalam sebuah form baik aplikasi kecil, sederhana hingga ke aplikasi pengolahan database. Pada Gambar 2.6 dapat dilihat tampilan program visual basic 6.0.
BAB III
PERANCANGAN DAN PEMROGRAMAN KALKULATOR
3.1 Perancangan Kalkulator
Perancangan kalkulator dalam tugas akhir ini dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic.Kalkulator yang akan dirancang digunakan untuk menghitung ukuran patch, ukuran saluran pencatu, dan parameter antena yaitu gain dari antena mikrostrip patch segiempat(regtangular), patch lingkaran, dan patch segitiga sama sisi.
3.2 Tahap-Tahap Perancangan
Adapun tahap-tahap perancangan yang akan dijalankan untuk merancang kalkulator ini adalah sebagai berikut :
1. Menentukan parameter-parameter yang akan dihitung menggunakan kalkulator yang akan dirancang.
2. Menentukan persamaan dan masukan untuk parameter-parameter yang akan dihitung.
3. Membuat algoritma pemrograman dalam bentuk flow chart, sebagai langkah untuk membuat pemrograman dalam bahasa visual basic dan akan digunakan sebagai langkah untuk menghitung parameter primer dari antena mikrostrip.
Mulai
5. Menampilkan kalkulator yang telah dirancang kemudian diuji.
3.3 Algoritma Pemrograman
Algoritma pemrograman ini digunakan sebagai langkah untuk merancang kalkulator yang akan digunakan untuk menghitung parameter primer antena mikrostrip yang akan ditampilkan dalam bahasa pemrograman visual basic. Algoritma tersebut akan dibuat dalam bentuk flow chart. Pada Gambar 3.1 akan ditunjukkan flow chart untuk kalkulator antena mikrostrip patch rectangular.
Mulai
Gambar 3.1 ini merupakan langkah untuk menguji kalkulator antena mikrostrip patch rectangular yang akan menampilkan nilai parameter-parameter yang diinginkan. Parameter-parameter yang akan ditampilkan adalah parameter primer dari antena tersebut, yaitu panjang dan lebar patch, ukuran saluran pencatu,ukuran groundplane dan gain. Langkah ini akan diimplementasikan dalam bahasa pemrograman visual basic.
Mulai
Gambar 3.2 ini merupakan langkah untuk menguji kalkulator antena mikrostrip patch sirkular yang akan menampilkan nilai parameter-parameter yang diinginkan. Parameter-parameter yang akan ditampilkan adalah parameter primer dari antena tersebut, yaitu panjang jari-jari patch, ukuran saluran pencatu, ukuran groundplanedan gain. Langkah ini akan diimplementasikan dalam bahasa
pemrograman visual basic.
Gambar 3.3 ini merupakan langkah untuk menguji kalkulator antena mikrostrip patch segitiga sama sisiyang akan menampilkan nilai parameter-parameter yang diinginkan. Parameter-parameter-parameter yang akan ditampilkan adalah parameter primer dari antena tersebut, yaitu panjang sisi patch, ukuransaluran pencatu, ukuran groundplane dan gain. Langkah ini akan diimplementasikan dalam bahasa pemrograman visual basic.
3.4 Perhitungan Antena Mikrostrip
Perhitungan antena mikrostrip ini menggunakan frekuensi kerja 2,45 GHz (2,4 – 2,5 GHz). Hal ini berarti frekuensi resonansinya antara 2,4 – 2,5 GHz dengan frekuensi tengah 2,45 GHz. Frekuensi tengah inilah yang akan menjadi parameter frekuensi kerja antena.
3.4.1 Perhitungan Antena Mikrostrip Patch Regtangular
Perhitungan antena mikrostrip patch rectangular ini telah dijelaskan pada Bab 2, dimana frekuensi kerja 2,45 GHz.
1. Ukuran patch
Dari hasil perhitungan lebar patch antena yang didapat dari Persamaan (2.1) adalah 37,26 mm.
� = x
, √ , +
Untuk panjang patch antena digunakan Persamaan (2.2) sampai (2.5). Sehingga didapat panjang patchnya adalah 28,8 mm.
ɛ = , + + , −
(√ + ,. )
= 4,08102
∆L = , , , + ,
,
, + ,
, − , ,, + ,
= 0,07386 cm
L = x
, √ ,
= 0,0303 m = 3,03 cm
L = Leff–2 ∆L
= 3,03 – 2(0,07386) = 2,88 cm = 28,8 mm
2. Saluran pencatu
Adapun hasil perhitungan lebar saluran pencatu dengan menggunakan Persamaan (2.7) dan (2.8) adalah 3,06 mm.
= { , + } ⁄ + , − , + { , + ,, }
= , exp ,
exp , −
= 0,306 cm = 3,06 mm.
Untuk panjang saluran pencatu digunakan Persamaan (2.6).sehingga didapat panjang saluran pencatunya adalah 18,63 mm.
= ,
= 18,63 mm
3. Groundplane
Adapun hasil perhitungan untuk menghitung panjang groundplane dengan menggunakan Persamaan (2.11) dan (2.10) adalah 59,67.
� = ,
= 0,12245 m = 122,45 mm
� = , + , + ,
= 59,67 mm
Sedangkan untuk perhitungan lebar groundplane digunakan Persamaan (2.9), maka didapat lebar groundplane adalah 61,75 mm.
� = , + ,
= 61,75 mm
4. Gain
= √ , ,
= 1,1
= , ,,
= 3,34
= , = ,
=
� =
= 6,68 x 1 = 6,68
= % ,
= 4,008
� = � ,
= 6,03 dBi.
3.4.2 Perhitungan Antena Mikrostrip PatchLingkaran
Perhitungan antena mikrostrip patch lingkaran ini telah dijelaskan pada Bab 2, dimana frekuensi kerja 2,45 GHz.
1. Ukuran patch
Dari hasil perhitungan jari-jari patch antena yang didapat dari Persamaan (2.16) adalah 17 mm.
= .
, √ ,
2. Saluran pencatu
Adapun hasil perhitungan lebar saluran pencatu dengan menggunakan Persamaan (2.17) adalah 5,75 mm.
= × ,
√ ,
= 0,575 cm = 5,75 cm
Untuk panjang saluran pencatu digunakan Persamaan (2.18).sehingga didapat panjang saluran pencatunya adalah 30,612 mm.
� = ,
= 30,612 mm
3. Groundplane
Adapun hasil perhitungan untuk menghitung lebar groundplane dengan menggunakan Persamaan (2.19) adalah 41,75
� = , + ,
= 41,75 mm
Sedangkan untuk perhitungan panjang groundplane digunakan Persamaan (2.20), maka didapat panjang groundplane adalah 60,117 mm.
� = , + , + ,
= 60,117 mm 4. Gain
= √ , ,
= 0,503
= , , ,
= 1,51
= , = ,
=
� =
= 3,02 x 1 = 3,02
= % ,
= 1,812 � = � ,
= 2,58 dBi.
3.4.3 Perhitungan Antena Mikrostrip Patch Segitiga Sama Sisi
Perhitungan antena mikrostrip patch segitiga ini telah dijelaskan pada Bab 2, dimana frekuensi kerja 2,45 GHz.
1. Ukuran patch
Dari hasil perhitungan sisi patch antena yang didapat dari Persamaan (2.25) adalah 38,9 mm.
=
, √ ,
2. Saluran pencatu
Adapun hasil perhitungan lebar saluran pencatu dengan menggunakan Persamaan (2.27) dan (2.28) adalah 3.07 mm.
= ,
√ ,
= 5,64
= ,
, { , − − ln , −
+ , −, [ln , − + , − ,, ]}
= 0,30665 cm = 3,07 mm
Untuk panjang saluran pencatu digunakan Persamaan (2.29).sehingga didapat panjang saluran pencatunya adalah 30,612 mm.
� = ,
= 30,612 mm
3. Groundplane
Adapun hasil perhitungan untuk menghitung lebar groundplane dengan menggunakan Persamaan (2.30) adalah 63,39 mm.
� = , + ,
= 63,39 mm
� = , + , + ,
= 76,537 mm
4. Gain
Dengan mengggunakan Persamaan (2.34) sampai (2.40) didapat gain antena adalah 6,13 dBi.
= √ , , ,
= 1,163
= ,, ,,
= 3,422
= , = ,
=
� =
= 6,844 x 1 = 6,844
= % ,
= 4,1064 � = � ,
3.5 Tampilan Kalkulator
Tampilan kalkulator antena mikrostrip patch segiempat ditunjukkan pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Kalkulator Antena Mikrotrip PatchRectangular
Gambar 3.5 Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Lingkaran
Pada tampilan kalkulator pada Gambar 3.5 terlihat bahwa parameter masukan yang merupakan parameter input. Kemudian pada hasil perhitungan merupakan parameter yang akan dikalkulasikan atau output. Untuk kalkulator antena mikrostrip patch segitiga ditunjukkan pada Gambar 3.6.
BAB IV
HASIL DAN ANALISIS
4.1 Umum
Perbandingan parameter-parameter primer antena mikrostrip patch rectangular, sirkular dan triangular disajikan dalam bentuk perancangan kalkulator
(format “exe”),dengan tampilan seperti pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Tampilan kalkulator antena mikrostrip
4.2 Pengujian Kalkulator
Pengujian kalkulator pengujian kalkulator akan ditampilkan dalam tiga bagian, yaitu pengujian kalkulator antena mikrostrip patch rectangular, pengujian kalkulator antena mikrostrippatch lingkaran, dan pengujian kalkulator antena mikrostrippatch segitiga sama sisi. Pada pengujian masing-masing akan diperoleh
Adapun parameter yang digunakan pada rancangan ini diperlihatkan pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Parameter perancangan antena mikrostrip untuk aplikasi WLAN No Parameter – Parameter Antena Nilainya
1 Frekuensi Kerja Antena (Fr) 2,4 GHz – 2,5 GHz 2 Konstanta Dielektrik (εr
)
Epoxy Fiiberglass – FR 4 = 4,43 Ketebalan Substrat (h) 0,16 cm
4 Impedansi Input (Zo) 50 Ω
4.2.1 Pengujian Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Segiempat
Dari hasil yang diperoleh dengan menggunakan kalkulator, hasil telah sesuai dengan rumusan yang telah dibahas pada BAB III.List programannya dapat dilihat pada lampiran.
4.2.2 Pengujian Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Lingkaran
Hasil pengujian menunjukkan bahwa setelah parameter input dimasukkan kemudian di klik tombol hitung, maka akan diperoleh parameter-parameter output yang diinginkan. Hasil pengujiannya dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Hasil Pengujian Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Lingkaran
4.2.3 Pengujian Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Segitiga Sama Sisi Hasil pengujian menunjukkan bahwa setelah parameter input dimasukkan kemudian di klik tombol hitung, maka akan diperoleh parameter-parameter output yang diinginkan. Hasil pengujiannya dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Hasil Pengujian Kalkulator Antena Mikrostrip Patch Segitiga Dari hasil yang diperoleh dengan menggunakan kalkulator, hasil telah sesuai dengan rumusan yang telah dibahas pada Bab III.List pemrogramannya dapat dilihat pada lampiran.
4.3 Analisis Perbandingan KontantaDielektrik ( εr )
Tabel 4.2 Perbandingan kontanta dielektrik
Dari Table 4.2 yang diperoleh bahwa bila semakin kecil konstanta dielektrik maka ukuran patch, saluran pencatu dan groundplane yang dibutuhkan akan semakin luas. Hal ini dikarenakan ukuran patch, saluran pencatu dan groundplane berbanding terbalik dengan konstanta dielektrik. Penggunaan jenis substrat FR – 4 Epoxy dapat meminimalisir penggunaan bahan.
4.4 Perbandingan Gain Antena Mikrostrip Patch Rectangular, Lingkaran Dan Segitiga
Besar gain dari hasil simulasi dan hasil perhitungan manual dari setiap antena ditunjukkan pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Perbandingan Gainantena mikrostrip patch rectangular, lingkaran dan segitiga
Jenis patch Manual Kalkulator Selisih
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Bahasa pemrograman visual basic dapat digunakan untuk merancang kalkulator antena mikrostrip dalam menghitung parameter primer antena mikrostrip.
2. Untuk memperoleh hasil perhitungan antena mikrostrip, maka dibutuhkan parameter-parameter input, yaitu frekuensi kerja, konstanta dielektrik, ketebalan substrat cepat rambat cahaya dan impedansi masukan.
3. Kalkulator yang telah dirancang, dapat bekerja dengan baik setelah dilakukan pengujian dan lebih efisien dibandingkan dengan perhitungan secara manual.
4. Gain yang paling tinggi adalah pada antena mikrostrip patchSegitiga sama sisi yaitu 6.13 dBi.
5. Semakin kecil konstanta dielektrik maka ukuran patch, saluran pencatu dan groundplane yang dibutuhkan akan semakin luas.
5.2 Saran
Ada beberapa saran dari penulis, yaitu :
lebar saluran pencatu, dan gain dari antena mikrostrip patch segiempat, lingkaran dan segitga sama sisi. Untuk lebih lengkap, dapat dirancang lagi kalkulator antena mikrostrip yang lain dengan parameter yang lain.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Balanis, Constantine A, 2005, Antena Theory Analysis and Design, third edition, Willey inc, hal. 1 – 84.
[2] Garg Ramesh, 2000, Microstrip Antenna Design Handbook, Artech House, hal. 1 – 30.
[3] Rambe, Ali hanafiah. 2008. RancangBangunAntenaMikrostrip Patch segiempatplannar Array 4 ElemenDenganPencatuan Aperture Coupled UntukAplikasi CPE Pada WIMAX. Jakarta: Universitas Indonesia.
[4] James JR dan Hall PS, 1989, Handbook of Microstrip Antennas, first edition, Peter Peregrinus Ltd, hal 1 – 17 dan149 – 169.
[5] Surjati, Indra. AntenaMikrostrip :KonsepdanAplikasinya, Jakarta. UniversitasTrisakti, 2010.
[6] Balemurli, 2010. PerancanganAntenaMikrostripPatch SirkularUntukAplikasi WLAN Menggunakan Simulator Ansoft HFSS v10. Medan : Universitas Sumatera Utara
