BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan dan peningkatan populasi pengguna teknologi wireless yang signifikan, khususnya perangkat portable berupa handphone dan laptop, menuntut adanya penggunaan frekuensi secara universal. Pada teknologi selular, band frekuensi yang merupakan sumber daya yang tidak dapat diperbaharui, tidak lagi dimiliki dan dikhususkan pada implementasi generasi selular tertentu (2G GSM 900/ DCS 1800/ 3G2100/ 4G-LTE). Pada akhirnya, rentang band frekuensi eksisting yang sudah ditentukan, dapat juga digunakan oleh setiap generasi teknologi selular sesuai dengan kebutuhan bisnis dan komunikasi Nasional, yang dalam pelaksanaannya tetap menganut standarisasi global.
penyelenggara telekomunikasi. Penataan ini didasarkan pada hasil kesepahaman dan kesepakatan para penyelenggara telekomunikasi yang dimediasi oleh Pemerintah [1].
(a)
(b)
Gambar 1.1. Kanal frekuensi 1800 MHz (a) Kondisi eksisting (b) Hasil penataan
Komunikasi WLAN termasuk teknologi komunikasi wireless yang cukup banyak penggunaannya. Didukung dengan semakin terjangkaunya harga perangkat hotspot / customer premise equipment (CPE) serta kemudahan dalam komunikasi data fixed dengan koneksi wireless dengan mudahnya menggantikan koneksi kabel yang ditarik untuk setiap perangkat/station pada gedung-gedung perkantoran bahkan perumahan.
Sebagaimana telah ditetapkan pada Peraturan Menteri Perhubungan Nomor: KM. 2 Tahun 2005 Tentang Penggunaan Pita Frekuensi 2400 – 2483,5 MHz. Menyebutkan bahwa pita frekuensi 2400 – 2483.5 MHz digunakan untuk keperluan akses data atau akses internet [2].
yang mendukung kedua teknologi selular berbasis LTE dan WLAN. Antena yang paling sesuai untuk keperluan ini adalah antena yang berdimensi kecil, ringan dan mudah dalam penempatannya pada perangkat. Sehingga pada penelitian ini dipilih suatu perancangan antena mikrostrip dualband yang dapat memenuhi kriteria parameter untuk dapat bekerja pada band frekuensi 1800 MHz dan 2400 MHz secara optimal.
Berikut ini, beberapa penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya terkait antena mikrostrip dualband dan hasil optimal yang sudah diperoleh.
1. Perancangan dualband omnidirectional planar array yang dapat bekerja pada band frekuensi 2,32 – 2,56 GHz dan 5,65 – 6,10 GHz dengan S11 <
-10 dB dengan gain 7,0 – 7,6 dBi dan 6,9 – 7,9 dBi [3].
2. Perancangan suatu Compact Dual-Band Dual-Polarized Antenna for Base Station Application, diperoleh antena yang dapat bekerja pada bandwidth frekuensi 70 MHz - 960 MHz (19,4%) untuk lower band dan dari 1710 MHz - 2170 MHz (23,7%) untuk upper band [4].
3. Perancangan suatu dual-band microstrip patch antenna with defected ground plane for modern wireless applications, yang merupakan perancangan antena microstrip dualband patch segi empat dengan defected ground plane untuk komunikasi pada frekuensi 2,5 GHz dan 3.5 GHz dengan band frekuensi pada 2,3 – 2,7 GHz dan 3,3 – 3,7 GHz [5].
GSM900, DCS1800, dan band UMTS yang setara dengan 90MHz (10%), 220MHz (12,2%), dan 490MHz (22,4%). Sedangkan pada port 2, diperoleh nilai 100MHz (11,9%) di band GSM, 460MHz (26,8%) di band DCS dan 740MHz (31%) di band UMTS [6].
5. Design and analysis of minkowski fractal antenna, yaitu suatu perancangan antena mikrostrip dualband dengan frekuensi kerja pada band 1,8 GHz dan 2,4 GHz. Dengan bandwidth 22,03 MHz pada band 1,8 GHz dan 21,67 MHz pada band 2,4 GHz [7].
6. Perancangan suatu dual-band antenna with compact radiator for 2.4/5.2/5.8 GHz WLAN Applications. Dari penelitian ini diperoleh frekuensi kerja pada lower band dari 2,39 sampai 2,51 GHz dan untuk higher band dari 5 - 6,1 GHz [8].
Keseluruhan penelitian antena mikrostrip dualband yang sudah dilakukan sebelumnya, dilakukan dengan proses perhitungan secara teoritis, disimulasikan dengan bantuan software simulator dan dilakukan pabrikasi untuk proses pengukuran. Dari penelitian-penelitian yang sudah disebutkan, dapat diambil beberapa hal penting dalam mendukung penelitian selanjutnya, sebagai berikut:
1. Antena mikrostrip dapat dirancang dengan bentuk patch segi empat.
3. Rancangan antena mikrostrip dapat disimulasikan dengan program berbasis komputer.
4. Rancangan antena mikrostrip dapat dipabrikasi dan dilakukan pengukuran untuk menentukan kinerja dari antena.
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah:
a) Bagaimana merancang antena mikrostrip yang diaplikasikan pada frekuensi dualband selular 1800 MHz dan Wireless LAN 2400 MHz menggunakan antena mikrostrip rectangular patch.
b) Bagaimana merancang saluran pencatu untuk kebutuhan antena mikrostrip 2 elemen yang dapat diaplikasikan pada frekuensi dualband selular 1800 MHz dan BWA/Wireless LAN 2400 MHz untuk meningkatkan bandwidth frekuensi kerja.
c) Bagaimana merancang antena mikrostrip yang dimodelkan pada software Microwave Office AWR 2004 untuk mendapatkan kinerja terbaik.
d) Bagaimana menganalisis hasil rancangan antena mikrostrip antara hasil pengukuran dengan pemodelan software simulasi.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian adalah:
a) Menghasilkan rancangan antena mikrostrip patch segi empat 1 elemen yang dapat bekerja pada rentang frekuensi dualband selular 1800 MHz dan WLAN 2400 MHz, dengan spesifikasi parameter yang dibutuhkan. b) Menghasilkan rancangan antena mikrostrip patch segi empat 2 elemen
yang dapat bekerja pada rentang frekuensi dualband selular 1800 MHz dan WLAN 2400 MHz, dengan peningkatan spesifikasi parameter bandwidth dan gain.
c) Mendapatkan hasil pengujian dari rancangan antena mikrostrip dualband yang diuji coba pada perangkat 4G-LTE 1800 MHz dan WLAN 2400 MHz.
d) Menganalisis hasil rancangan simulasi, pengukuruan dan pengujian dari antena mikrostrip patch segi empat dualband 1 elemen dan 2 elemen.
1.4. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, dibatasi permasalahan hanya yang berkaitan pada: a) Antena mikrostrip dengan patch segi empat dan metode dalam
mendapatkan hasil optimal.
c) Jenis substrat yang digunakan adalah FR4 (epoxy) dengan ketebalan 1,6 mm dan konstanta dielektrik (εr ) sebesar 4,4.
d) Frekuensi kerja antena yang diteliti adalah pada band frekuensi Selular DCS/LTE 1800 MHz (1710/1880) dan WLAN 802.11b 2400 MHz (2400/2483,5).
e) Alat ukur yang digunakan adalah Anritsu MT8222A.
f) Parameter yang diukur dan dianalisis adalah VSWR, return loss (RL), gain dan pola radiasi/beamwidth.
g) Pengujian antena mikrostrip menggunakan perangkat android smartphone dan aksesoris pendukung.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini dapat bermanfaat pada:
a) Efisiensi penggunaan antena mikrostrip pada band frekuensi selular/LTE sebagai lower-band dengan penggabungan pada band WLAN sebagai upper-band pada perangkat komunikasi portable.
b) Penggunaan antena mikrostrip sebagai penguat sinyal pasif (antena tambahan) untuk meningkatkan kuat sinyal LTE 1800 MHz pada perangkat 4G/LTE dan sebagai coverage improvement terhadap hotspot wireless LAN 2400 MHz pada perangkat CPE dan portable devices. c) Pengembangan lebih jauh dan terintegrasi pada desain perangkat
