RANCANG BANGUN ANTENA CLOVERLEAF 4 LOBUS dan
RANCANG BANGUN ANTENA CLOVERLEAF 4 LOBUS dan ANTENA
ANTENA
MIKROSTRIP FRACTAL SEBAGAI ANTENA FPV (FIRST
MIKROSTRIP FRACTAL SEBAGAI ANTENA FPV (FIRST PERSON
PERSON
VIEW) PADA DRONE
VIEW) PADA DRONE
TUGAS AKHIR TUGAS AKHIR
Dibuat untuk Melengkapi Syarat-Syarat yang Diperlukan Dibuat untuk Melengkapi Syarat-Syarat yang Diperlukan
untuk
untuk MemperMemperoleh Diploma oleh Diploma Tiga PolitekTiga Politekniknik
Disusun oleh Disusun oleh
Hanifan Nashruulah Wicaksono Hanifan Nashruulah Wicaksono
NIM NIM 3313130026 3313130026
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
Tugas Akhir diajukan oleh : Hanifan Nashrullah Wicaksono Nama : Hanifan Nashrullah Wicaksono NIM : 3313130026
Program Studi : Teknik Telekomunikasi
Judul Tugas Akhir : Rancang Bangun Antena Cloverleaf 4 Lobus dan Antena Mikrostrip Fractal Sebagai Antena FPV (First Person View) Pada Drone
Telah diuji oleh tim penguji dalam Sidang Tugas Akhir pada (Isi Hari danTanggal) dan dinyatakan LULUS.
Pembimbing I : (Drs. Nuhung Sulaiman, ST.MT., ) ( ) Pembimbing II : (Asri Wulandari,ST.MT.,) (
)
Depok, ……… Disahkan oleh
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Drs. Nuhung Sulaiman, ST.MT. NIP
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Penulisan laporan tugas akhir ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Diploma Tiga Politeknnik. Penulis menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan tugas akhir ini, sangatlah sulit bagi penulis untuk menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Drs. Nuhung Sulaiman, ST.MT dan Asri Wulandari,ST.MT., selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan penulis dalam penyusunan laporan tugas akhir ini;
2. Pihak LIPI (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia) Bandung yang telah banyak membantu dalam memperoleh data yang penulis perlukan;
3. Orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan bantuan dan dukungan material dan moral;
4. Sahabat yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan laporan Praktik Kerja Lapangan ini.
Tidak ada gading yang tak retak, penulis menyadari bahwa tidak ada sesuatu yang sempurna di dunia ini, sehingga saran dan kritik yang membangun untuk perbaikan penulisan dikemudian hari sangat penulis harapkan. Semoga tulisan ini dapat memberikan
manfaat bagi semua.
Depok,……….. Penulis
RANCANG BANGUN ANTENA CLOVERLEAF 4 LOBUS dan ANTENA
MIKROSTRIP FRACTAL SEBAGAI ANTENA FPV (FIRST PERSON
VIEW) PADA DRONE
ABSTRAK
Pengambilan gambar video melalui udara memiliki banyak manfaat, misalnya membantu melakukan pemetaan ataupun monitoring pada suatu lokasi. Namun, sering kali pengambilan gambar video dari udara membutuhkan biaya sangat besar karena harus
menggunakan jasa seperti penggunaan helikopter. Salah satu solusi yang dapat dilakukan adalah menggunakan wahana seperti quadcopter yang memiliki biaya yang jauh lebih murah dibandingkan dengan penggunaan helikopter. Tapi, permasalahannya adalah sering kali kinerja pengambilan gambar video dari quadcopter tidak maksimal dikarenakan jarak yang hanya mencapai kemampuan minimal dari transceiver video. Pada tugas akhir ini diimplementasikan penggunaan antena cloverleaf 4 lobus yang dipasang pada transmitter video pada quadcopter serta antena mikrostrip fraktal yang dipasang pada receiver video quadcopter yang berada pada ground station dengan frekuensi 5,8 GHz yang digunakan sebagai alat bantu untuk memaksimalkan pengambilan gambar video dari udara atau yang biasa dikenal dalam istilah dunia aeromodelling yaitu First Person View (FPV). Hasil dari pengukuran pada tugas akhir ini menunjukkan pola radiasi dari antena cloverleaf dan antena helix dengan mode normal memiliki pola radiasi omnidireksional dan unidireksional dengan nilai VSWR pada antena cloverleaf 4 lobus sebesar 1,029 sedangkan nilai VSWR pada antena mikrostrip fraktal sebesar 1,059. Kemudian dari segi pengukuran jarak didapatkan hasil sejauh 200 m. Dari hasil tersebut, maka antena cloverleaf dan antena mikrostrip fraktal cocok untuk digunakan pada quadcopter karena selain memiliki bobot yang ringan serta dapat memaksimalkan jarak pengiriman dan penerimaan video.
Kata kunci: antena cloverleaf 4 lobus, antena mikrostrip fraktal, transmitter, receiver, quadcopter, ground station, FPV
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... .ii
KATA PENGANTAR ....………... iii
ABSTRAK ………... iv
DAFTAR ISI ... ………... v
DAFTAR GAMBAR .………...……….viI DAFTAR TABEL ...………... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix BAB 1 PENDAHULUAN ..………... 1 1.1 Latar Belakang ... ……...……….... 1 1.2 Perumusan Masalah …………...………... 2 1.3 Batasan Masalah ………...………... 2 1.4 Tujuan ………..…...………...……. 3
1.5 Metode Penyelesaian Masalah ...……….. 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ...………... 5
2.1 Drone ………...……….... 5
2.2 Antena Mikrostrip ………. 6
2.2.1 Antena Mikrostrip Fractal ………... 7
2.2.2 Parameter Antena ………... 8
2.3. FPV (First Person View) ... ……. 12
2.3.1 Komponen First Person View ... 12
BAB 3 PERANCANGAN DAN REALISASI .………...……... 15
3.1.4 Diagram Blok Alat ………...……….. 17
3.1.5 Perancangan Antena Mikrostrip Fraktal ...………. 18
3.1.6 Rangkaian Receiver ………... 24
3.2 Realisasi Alat ………..……….. 25
3.2.1 Realisasi Antena Mikrostrip Fraktal .………. 25
3.2.2 Realisasi Rangkaian Receiver ……… 26
4. PEMBAHASAN ... 27
4.1 Pengukuran … ...………... 27
4.1.1 Deskripsi Pengukuran ……… 28
4.1.2 Prosuder Pengukuran ………. 28
4.1.3 Data Hasil Pengukuran ……….. 31
4.2 Analisis Data / Evaluasi ...…………... 41
4.3 Perbandingan Simulasi dan Pengukuran ………44
5. SIMPULAN ……….. 45
DAFTAR PUISTAKA ...... 46
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Drone ………... 5
Gambar 2.2 Antena Mikrostrip ...…... ………... 6
Gambar 2.3 Ilustrasi Proses Iterasi Fraktal ...………...…………... 7
Gambar 2.4 Pola Radiasi Antena Directional ...………....…... 9
Gambar 2.5 Bentuk pola radiasi gelombang antena directional ….……….... 9
Gambar 2.6 Pola radiasi antena omnidirectional …………..……….….. 10
Gambar 2.7 Bentuk polaradiasi gelombang antena omnidireksional ….…….. 10
Gambar 2.8 Kamera video ……..…..……… 12
Gambar 2.9 Decoder ……… 12
Gambar 2.10 LCD 7 inch ………... 13
Gambar 2.11 RC 832 ………. 13
Gambar 2.12 LiPo 1500 MAh ………... 14
Gambar 2.13 Transmitter 5.8 GHz ………. 14
Gambar 3.1 Diagram Blok Alat .……..…..………... 18
Gambar 3.2 Flow Chart ..…..………... 19
Gambar 3.3 Dimensi Antena Mikrostrip Fraktal …...……….. 21
Gambar 3.4 (a.) Dimensi antena mikrostrip fraktal (b.) Desain antena menggunakan CST …………...……… 22
Gambar 3.5 VSWR ……….….…… 22
Gambar 3.6 Parameter S antena mikrostrip Fraktal ………...…...… 23
Gambar 3.7 Gain antena mikrostrip fraktal………..………. 23
Gambar 3.8 (a.) polaradiasi azimuth (b.) polaradiasi elevasi…..………. 24
Gambar 3.9 Rangkaian Receiver ….………. 25
Gambar 3.10 Realisasi antena mikrostrip fraktal ………... 25
Gambar 3.11 Realisasi Rangk aian Receiver ……….. 26
Gambar 4.1 Pengukuran dengan network analyzer ……….. 29
Gambar 4.2 Pengukuran polaradiasi dan gain ……….. 31 Gambar 4.3 (A) Nilai VSWR pada simulasi (B) Nilai VSWR pada pengukuran
Gambar 4.4 (A) Nilai dari hasil simulasi return loss (B) Nilai dari hasil
prngukuran ……… 33
Gambar 4.5 Gambar yang akan ditampilkan pada pengujian ……… 34
Gambar 4.6 Polaradiasi ……… 39
Gambar 4.7 Hasil pengukuran level sinyal antena mikrostrip ……….. 40
Gambar 4.8 Hasil pengukuran level sinyal daya antena horn sebagai penerima ………... 40
Gambar 4.9 Hasil Pengujian Kualitas Gambar pada Jarak 250 meter Antena Mikrostrip Hasil Rancangan (b) Antena bawaan ……….. 42
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi perangkat yang digunakan ……... 16 Tabel 3.2 Spesifikasi Antena Mikrostrip Fraktal ………..….... 17 Tabel 4.1 Tabel parameter hasil pengujian kualitas gambar………. 34 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Kualitas Gambar Antena Hasil rancangan dengan Antena Bawaan ...………...………... 35 Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kualitas Gambar Antena Hasil rancangan dengan Antena Bawaan ...……….. 37 Tabel 4.4 Tabel polaradiasi ………... 37 Tabel 4.5 perbandingan simulasi dan pengukuran ……… 44
