DESAIN ANTENA MIKROSTRIP CIRCULAR UNTUK SISTEM RADAR ALTIMETER
TUGAS AKHIR
Oleh :
ALVIRA NUR AINI NIT. 30418077
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK PESAWAT UDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA
2021
DESAIN ANTENA MIKROSTRIP CIRCULAR UNTUK SISTEM RADAR ALTIMETER
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar Ahli Madya (A.Md) pada Program Studi Diploma 3 Teknik Pesawat Udara
Oleh :
ALVIRA NUR AINI NIT. 30418077
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK PESAWAT UDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA
2021
LEMBAR PERSETUJUAN
DESAIN ANTENNA MIKROSTRIP CIRCULAR UNTUK SISTEM RADAR ALTIMETER
Oleh : ALVIRA NUR AINI NIT. 30418077
Disetujui untuk diujikan pada : Surabaya, 19 Agustus 2021
Pembimbing I : BAMBANG BAGUS . H., S.SiT,MM.,MT ...
NIP. 19810915 2005021 001
Pembimbing II : FIQQIH FAIZAH, S.T.,M.T.
NIP. 19871109 200912 2 0021
LEMBAR PENGESAHAN
DESAIN ANTENNA MIKROSTRIP CIRCULAR UNTUK SISTEM RADAR ALTIMETER
Oleh : ALVIRA NUR AINI NIT. 30418077
Telah dipertahankan dan dinyatakan lulus pada Ujian Tugas Akhir Program Pendidikan Diploma 3 Teknik Pesawat Udara
Politeknik Penerbangan Surabaya Pada Tanggal: 19 Agustus 2021
1. Ketua : NYARIS P., SSiT, MMTr ...
NIP.19820525 200502 1001
2. Sekretaris : ADE IRFANSYAH, S.T., MT NIP.19801125 200212 1 002
3. Anggota : BAMBANG BAGUS . H., S.SiT,MM.,MT …………
NIP. 19810915 2005021 001
Ketua Program Studi D3 Teknik Pesawat Udara
Ir. BAMBANG JUNIPITOYO, S.T., M.T NIP. 19780626 200912 1 001
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT atas banyaknya rahmat dan juga hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul DESAIN ANTENA MIKROSTRIP CIRCULAR UNTUK SISTEM RADAR ALTIMETER dengan baik termasuk dalam jangka waktu yang sesuai.
Terselesaikannya Tugas Akhir adalah berkat dukungan semua pihak, untuk itu ucapan terima kasih penulis haturkan kepada:
1. Bapak Muhammad Andra Adityawarman, S.T., M.T selaku Direktur Politeknik Penerbangan Surabaya.
2. Bapak Ir Bambang Junipitoyo, S.T., M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik Pesawat Udara di Politeknik Penerbangan Surabaya.
3. Bapak Bambang Bagus Harianto, S.SiT., MM.,MT Selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir.
4. Ibu Fiqqih Fauziah, S.T., MT, selaku Pembimbing penulisan.
5. Seluruh dosen dan civitas akademika Program Studi Teknik Pesawat Udara Politeknik Penerbangan Surabaya yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat.
6. Bapak Ramelan dan Ibu Juwariah serta keluarga yang telah memberikan doa dan dukungan yang tiada hentinya.
7. Viqhy Rizky Ramadhan sebagai seseorang yang selalu ada dan memberi dukungan. Terimakasih untuk selalu memberi dukungan tiada hentinya.
8. Seluruh sahabat, rekan-rekan seangkatan, senior dan junior yang telah membantu penyusunan tugas akhir ini.
Penulis sadar bahwa kekurangan masih banyak terlihat dalam aktivitas penyusunan Tugas Akhir ini. Penulis mengharap beragam kritik dan masukan yang bersifat mengkritisi dan membangun sebagai perbaikan menuju kesempurnaan penulisan.
Surabaya, 25 januari 2021
Penulis
ABSTRACT
DESIGN OF MICROSTRIP ANTENNA PATCH CIRCULAR FOR SYSTEM IN RADAR ALTIMETER
By:
Alvira Nur Aini NIT : 30418077
Antenna is one of the vital components in a transmitter or receiver.
Antennas work by transmitting and receiving electromagnetic waves to and from the air.
Microstrip antenna is one type of antenna that is currently often applied in several equipment as an alternative antenna and antenna innovation due to the easy and cheap fabrication process
Radar altimeter is a device used to measure the height or distace from an aircraft to theground or to the sea level which ha a frequency 4.2 -4.3 GHz
In this research, the author will try to design and analyze the performance of the microstrip antennapatch cicular using the CST Studio Suite 2019 application as a form of alternative antenna learning media at a frequency of 4.2- 4.3 GHz and it is expected to have a VSWR ≤2 parameter value, and a return loss value of ≤ 10. dB
Keywords: antenna, microstrip, patch circular,radar altimeter, 4.2 – 4.3 GHz
ABSTRAK
DESAIN ANTENA MIKROSTRIP CIRCULAR UNTUK SISTEM RADAR ALTIMETER
Oleh:
Alvira Nur Aini NIT : 30418077
Antena merupakan salah satu komponen vital dalam suatu pemancar atau penerima. Antena bekerja dengan mentransmisikan dan menerima gelombang elektromagnetik dari dan ke udara.
Antena mikrostrip merupakan salah satu jenis antena yang saat ini sering diaplikasikan di beberapa peralatan sebagai salah satu antena alternatif dan inovasi antena dikarenakan proses fabrikasi yang mudah dan murah.
Radar altimeter adalah perangkat yang digunakan untuk mengukur ketinggian atau jarak dari pesawat ke permukaan tanah atau ke permukaan laut. Yang memiliki frekuensi pada 4.2 – 4.3 GHz.
Pada penelitian kali ini, penulis akan mencoba untuk mendesain dan menganalisa kinerja antena mikrostrip patch circular menggunakan aplikasi CST Studio Suite 2019 sebagai salah satu bentuk media pembelajaran antena alternatif pada frekuensi 4.2 – 4.3 GHz dan diharapkan memiliki nilai parameter VSWR≤2, dan nilai return loss ≤ 10 dB.
Kata kunci: antena, mikrostrip, patch circular, radar altimeter, 4.2 – 4.3 GHz
DAFTAR ISI
halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... v - vi DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... ix
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 3
1.4 Batasan Masalah ... 3
1.5 Manfaat Penelitian ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 6
2.1 Antena ... 6
2.2 Antena Mikrostrip ... 6
2.3 Karakteristik Antena Mikrostrip ... 7
2.4 Struktur Dasar Antena Mikrostrip ... 9
2.5 Parameter Antena Mikrostrip ... 11
2.6 Dimensi Antena ... 16
2.7 Metode Pencatuan ... 17
2.8 Pemilihan Bahan Antena ... 20
2.9 Antena Mikrostrip patch Circular ... 21
2.10 Radar altimeter ... 23
2.11 Jurnal yang Relevan ... 27
BAB III METODE PENELITIAN ... 29
3.1 Desain Penelitian ... 29
3.2 Perancangan Penelitian ... 31
3.3 Perhitungan Desain Antena ... 33
3.4 Gambar Rancangan Antena ... 34
3.5 Tahap Pengujian Antena ... 35
3.4 Tempat dan Waktu Penelitian ... 35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37
4.1 Rancangan Antena ... 37
4.2 Tahap pengujian...39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 51
5.1 Kesimpulan ... 51
5.2 Saran ... 52
DAFTAR PUSTAKA ... 53
LAMPIRAN ... 54
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... 55
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 2.1 Beberapa Model Patch Untuk Antena Mikrostrip ... 7
Gambar 2.2 Element Inti Antena Mikrostrip ... 10
Gambar 2.3 Polarisasi Vertikal ... 12
Gambar 2.4 Polarisasi Horizontal ... 12
Gambar 2.5 Coaxial Feeding ... 17
Gambar 2.6 Line Feeding ... 18
Gambar 2.7 Proximity Coupled Feeding ... 19
Gambar 2.8 Inset Feeding ... 19
Gambar 2.9 Antena Mikrostrip Patch Circular ... 22
Gambar 2.10 Konsep Radar Altimeter ... 23
Gambar 2.11 Prinsip Kerja Radar Altimeter ... 25
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 29
Gambar 3.2 Antena Radar Altimeter ... 31
Gambar 3.3 Gambar Rancangan Antena Circular ... 34
Gambar 4.1 Rancangan Antena ... 38
Gambar 4.2 Tampak Depan, Belakang , Dan Konektor SMA ... 38
Gambar 4.3 Vektor Network Analyzer ... 40
Gambar 4.4 Menu CST 2019 ... 40
Gambar 4.5 Time Domain Solver ... 41
Gambar 4.6 Start Pada Time Domain Solver ... 41
Gambar 4.7 Navigasi Tree ... 42
Gambar 4.8 S-Parameter dan VSWR ... 42
Gambar 4.9 2D/3D Result ... 43
Gambar 4.10 Hasil Return Loss CST 2019 ... 43
Gambar 4.11 Hasil VSWR CST 2019 ... 44
Gambar 4.12 Hasil Gain ... 45
Gambar 4.13 Hasil Pola Radiasi ... 45
Gambar 4.14 Hasil Return Loss ... 47
Gambar 4.15 Hasil VSWR ... 47
Gambar 4.16 Hasil Gain ... 48
Gambar 4.17 Hasil Pola Radiasi ... 49
Gambar 4.18 Hasil Return Loss Sweeping Methode ... 50
DAFTAR TABEL
halaman
Tabel 2.1 Beberapa Bahan Dielektrik... 19
Tabel 2.2 Rancangan Dimensi Antenna Patch Lingkaran ... 20
Tabel 2.3 Jurnal Relavan ... 24
Tabel 3.1 Hasil Yang Diperoleh dari Perhitungan ... 31
Tabel 3.2 Waktu Perencanaan Penelitian ... 33
Tabel 4.1 Rancangan Awal... 37
Tabel 4.2 Hasil Setelah Penyetelan ... 37
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Antena Sebelum Evaluasi ... 46
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Antena Setelah Evaluasi ... 49
Tabel 4.5 Hasil Sweeping Methode ... 50
DAFTAR PUSTAKA
Carr, Joseph J. 2001. Practical Antena Handbook 4th edition. United State of America: The McGraw-Hill Companies, Inc.
Chandra Ade dan Danang Santoso. 2012. Rancang Bangun Komponen Pasif Rf Pada Aplikasi Teknologi Wireless. Makassar.
Cosntantine A. Balanis. 2005 “Antena Theory – Analisis and Design”, Third Edition. New Jersey: John Wiley and Sons.
Milligan, Thomas A. 2005. Modern Antena Design Second Edition.Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.
Nukuhaly Irwan,Bayu Dewangga. 2012. Rancang Bangun dan Analisis Antena Mikrostrip Rectanguler Patch Dengan Slot Untuk Alikasi 3G. Makassar : Universitas Muslim Indonesia.
Pozar, M .David. 1998. Transmission Line Theory Fourth Edition. United States of America: John Wiley & Sons, Inc.
Ronaldo Ferreira Junior, Marco Marinho, Kefei Liu, Joao Paulo da Costa.
"Improved Landing Radio Altimeter for Unmanned Aerial Vehicles based on an Antenna Array." International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems, 2012.
Sitia Gamawati Erta Lestari, Heroe Wijanto, Yuyu Wahyu. 2015. "Perancangan Dan Realisasi Antena Mikrostrip Bentuk E Modifikasi Dengan Elemen Parasit Untuk Radio Altimeter Pada Frekuensi 4.2 – 4.4 Ghz,"
THFS and NAR. "Radio Altimeter." National Astronomy and Ionosphere
Center (Arecibo Observatory). n.d.
www.naic.edu/~phil/rfi/NAR_Radio_Altimeter.pdf (accessed January Senin, 2016).
U.S. Department Of Transportation Federal Aviation Administrationflight Standards Service. Pilot's Handbook Of Aeronautical Knowledge.
Federal Aviation Administratio 2008.
https://www.faa.gov/Regulations_Policies/Handbooks_Manuals/A%20Vi ation/Pilot_Handbook/ (accessed December 17, 2015).
Vishwakarna Rejesh K., J.A Ansari, M.K. Meshram. 2006. Equilateral Triangular Microstrip Antenna For Circular Polarization dual-band operation. Indian Journal of Radio & Space Physics. Vol 35, pp 293-296
LAMPIRAN
RANCANGAN BIAYA PEMBUATAN ANTENA MIKROSTRIP
NO KETERANGAN HARGA
1 Vabrikasi antena 200.000
2 Solder 15.000
3 Timah 15.000
4 Konektor SMA 50.000
TOTAL 280.000
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Alvira Nur Aini, Lahir di Surabaya, pada tanggal 20 Agustus 2000 seorang anak kedua dari dua bersaudara dari pasangan Ramelan dan Juwariyah. Bertempat tinggal di Jalan Simo Rukun 6 no 28 Surabaya. Memulai pendidikan sekolah dasar di SDN Simomulyo VII pada tahun 2006 dan lulus pada tahun 2012. Setelah itu masuk SMPN 25 Surabaya pada tahun 2012 dan lulus pada tahun 2015. Setelah itu masuk ke SMAN 8 Surabaya pada tahun 2015 dan lulus pada tahun 2018.
Kemudian melanjutkan studi di Politeknik Penerbangan Surabaya pada tahun 2018 dan selesai pada tahun 2021. Kesukaan pada pelajaran Fisika, sehingga penulis memilih jurusan Teknik Pesawat Udara.
Setelah menyelesaikan pendidikan di Politeknik Penerbangan Surabaya, penulis ingin bekerja di Airlines dan menjadi seorang insan perhubungan yang jujur, bertanggung jawab, disiplin dan bisa berguna bagi Bangsa dan Negara.
Kemudian tidak lupa penulis mengucapkan rasa syukur kepada Allah SWT yang selalu memberikan rahmat, taufik, dan hidayah-Nya serta tidak lupa kepada orang tua yang selalu mendukung di setiap kegiatan penulis mulai dari awal hingga sekarang. Tidak ada nafas sedikitpun tanpa ada ridho dan izin Allah. Begitupun dengan musibah, tidak ada satupun tanpa kehendak-Nya. Allah tidak semata-mata mendatangkan cobaan dan musibah tanpa ada suatu pembelajaran dan sesuai dengan kemampuan hamba-Nya. Allah juga tidak akan mendatangkan petaka jika tidak ada hikmah di balik kehendak-Nya. Tinggal sekarang sejauh mana kita bisa memetik hikmah-Nya. Berkaitan dengan segala keinginan, harapan, ketakutan atau apapun kepada Allah pemilik segala-galanya, penentu segalanya, niscaya kita akan tenang dan akan di tolong.
