PEMBUATAN ANTENA HELICAL PORTABLE 1/4 λ 2,4 GHZ

(1)

PEMBUATAN ANTENA HELICAL PORTABLE 1/4 λ 2,4 GHZ

Rian Pratama¹⁾, M. Yanuar Hariyawan²⁾, Arif Gunawan³⁾

1) Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Caltex Riau, 28265, [email protected] 2) Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Caltex Riau, 28265, [email protected]

3) Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Caltex Riau, 28265, [email protected] Jl. Umban Sari no.1, Rumbai, Pekanbaru

Abstrak

Antena merupakan piranti transmisi dalam sistem komunikasi tanpa kabel terutama penggunaan antena dalam teknologi wireless. Teknologi wireless memiliki kinerja jaringan yang sangat tergantung pada banyak faktor. Salah satunya adalah kebutuhan akan antena. Kebutuhan terhadap antena akan semakin penting ketika user berada diluar coverage antena Wireless LAN (WLAN) accesspoint standar yang bersifat omnidirectional. Pada proyek akhir ini diuraikan tentang perancangan antena helical yang dapat berkomunikasi dengan accesspoint pada jaringan Wireless LAN (WLAN) dengan cara mengimplementasikan antena helical tersebut pada WLAN card di laptop.

Sehingga coverage wireless semakin jauh. Antena helical memiliki pola radiasi directional yang dapat meningkatkan gain. Sehingga user yang berada diluar coverage dapat terkoneksi dengan accesspoint. Perancangan antena helical portable dengan menggunakan frekuensi wireless 2,4 GHz dalam dimensi ¼ λ agar dimensi helical lebih kecil. Gain yang diperoleh sebesar 7,97 dBi untuk antena helical portable 10,77 cm dan 8,9 dBi untuk antena portable 21,54 dBi.

Kata kunci: helical, directional, WLAN

Abstract

The antenna is transmitting devices in wireless communication systems, especially the use of antennas in wireless technology. Wireless technology has excellent network performance depends on many factors. we need antennas.

The need of the antenna will be more important when the user is outside the coverage antenna Wireless LAN (WLAN) standards accesspoint is omnidirectional. At the end of the project is described on the design of helical antenna that can communicate with the network accesspoint Wireless LAN (WLAN) and how to implement it on a helical antenna WLAN card in a laptop. The farther wireless coverage. Helical antenna has a directional radiation pattern that can increase the gain. Users who are outside the coverage can be connected to the accesspoint.

Designing portable helical antenna by using 2.4 GHz wireless frequency in dimensions that ¼ λ helical smaller dimensions. Gain obtained of 7.97 dBi antennas for portable helical 10.77 cm and 8.9 dBi to 21.54 dBi portable antennas.

Keywords: helical, directional, WLAN

1. Pendahuluan

Ketika suatu sistem komunikasi dibatasi dengan jarak, sementara komunikasi tersebut harus berlangsung dan tidak dimungkinkan kabel sebagai saluran transmisinya, maka digunakanlah sistem komunikasi radio sebagai solusi dengan antena sebagai piranti transmisinya. Dengan menggunakan antena yang memiliki pola radiasi directional, akan memberikan efisiensi jarak jangkauan yang semakin baik dan fokus terhadap pengiriman suatu data.

Antena helix adalah salah satu jenis antena yang memiliki bentuk pola directional, pembuatannya yang sederhana serta dapat dijadikan alternatif sebagai perangkat transmisi komunikasi yang efisien.

Antena WLAN directional helical 2,4 GHz adalah salah satu jenis antena yang cocok digunakan pada suatu peralatan komunikasi yang membutuhkan perancangan yang sederhana. Konsep WLAN dinilai sangat efisien tetapi tetap memiliki kelemahan, salah

satunya adalah sangat terbatasnya area yang dapat dilayani oleh sebuah accesspoint.

Pada penelitian ini, penulis berusaha merancang sebuah antena directional menggunakan antena helical dengan frekuensi 2,4 GHz dengan perhitungan ¼ λ dari nilai λ penuh. Perancangan dengan ¼ λ ini dilakukan agar dimensi antena helical portable lebih kecil dan dapat digunakan sebagai suatu alternative bagi para pengguna WLAN agar ruang coverage menjadi lebih luas.

Tujuan membuat suatu antena helical 2,4 GHz yang langsung terhubung pada wireless lan card yang terdapat pada laptop secara portable. Adapun manfaat dari Perancangan dan pembuatan antena WLAN helical 2,4 GHz portable ini adalah:

a. Dapat meningkatkan kemampuan jangkauan dari wireless lan card. Dibandingkan dengan produksi produk laptop itu sendiri.

(2)

b. Dapat mempermudah pengguna laptop mengarahkan antena directional ke arah tujuan server ke client. Memberikan alternative bagi user yang memberikan efesiensi dan kemudahan.

Pada akhir pendahuluan ini akan disampaikan susunan bab penulisan paper sebagai berikut:

Pada bab pendahuluan dijelaskan konsep dari perancangan antena yang akan diimplementasikan beserta tujuan dan manfaat dari penelitian tersebut

Pada bab 2 dijelaskan tinjauan pustaka mengenai konsep dasar antena, antena helix dam pengenalan modul KYL- 200L

Pada bab 3 dijelaskan mengenai perancangan sistem dan metode pengambilan data.

Pada bab 4 dijelaskan data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh.

Pada bab 5 dijelaskan kesimpulan dan saran dari penelitian yang sudah dilakukan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian dan Fungsi Dasar Antena Secara sederhana, antena adalah alat untuk mengirim dan menerima gelombang elektromagnetik, bergantung kepada pemakaian dan penggunaan frekuensinya. Antena bisa berwujud berbagai bentuk, mulai dari seutas kabel, dipole, yagi, dan lain sebagainya. Antena adalah alat pasif tanpa catu daya (power), yang tidak bisa meningkatkan kekuatan sinyal radio. Antena membantu mengkonsentrasi dan memfokuskan sinyal.

Fungsi antena adalah untuk mengubah sinyal listrik menjadi sinyal elektromagnetik, lalu meradiasikannya (pelepasan energi elektromagnetik ke udara atau ruang bebas). Dan sebaliknya, antena juga dapat berfungsi untuk menerima sinyal elektromagnetik (penerima energi elektromagnetik dari ruang bebas) dan mengubahnya menjadi sinyal listrik.

2.2. Jenis-Jenis Antena

Dalam penggolongannya, antena dapat dibagi atas 3 jenis berdasarkan bentuk polaradiasi antena, yaitu:

2.2.1. Omni Directional

Antena ini mempunyai sudut pancaran yang besar (wide beamwidth) yaitu 360⁰. Antena omni directional mengirim atau menerima sinyal radio dari semua arah secara sama, biasanya digunakan untuk koneksi multiple point atau hotspot.

Salah satu contoh antena omni directional adalah antena monopole dan isotropis. Antena omni

directional dapat digunakan untuk menghubungkan beberapa antena directional di outdoor point-to- multipoint komunikasi systems termasuk sambungan telepon selular dan siaran TV. Antena omni directional secara normal mempunyai gain sekitar 3- 12 dBi. Antena ini digunakan untuk hubungan Point- To-Multi-Point atau satu titik ke banyak titik di sekitar daerah pancaran.

Gambar 1 Contoh jenis antena omni directional

2.2.2. Directional

Antena jenis ini merupakan jenis antena yang punya sudut pemancaran yang kecil dengan daya lebih terarah. Jaraknya jauh dan tidak bisa menjangkau area yang luas.

Antena directional mengirim dan menerima sinyal radio hanya pada satu arah, umumnya pada fokus yang sangat sempit, dan biasanya digunakan untuk koneksi point to point, atau multiple point.

Contoh antena directional adalah antena helical, dish

"parabolic", yagi, dan antena sectoral.

Gambar 2 Contoh Sebuah Antena directional

”Yagi”

2.2.3. Bidirectional

Antena jenis ini merupakan antena yang mempunyai penguatan maksimum dengan dua buah sisi main lobe. Sama hal nya dengan antena jenis directional, tetapi antena bi-directioanal ini mempunyai dua arah atau dua sisi pancaran maksimum pada main lobe. Salah satu contoh jenis antena bidirectional adalah antena dipole merupakan antena bidirectional dengan dua buah sisi main lobe.

2.3. Karakteristik Antena 2.3.1. Polarisasi

Polarisasi merupakan orientasi perambatan radiasi gelombang elektromagnetik, yang dipancarkan oleh suatu antena dimana arah vektor medan listrik E terhadap permukaan bumi digunakan sebagai referensi arahnya. Ada beberapa jenis polarisasi yanng dapat dihasilkan suatu antena, yakni

(3)

polarisasi linear dan circular. Bila medan listrik E merambat tegak lurus terhadap arah rambatan berarti polarisasinya linear. Sedangkan bila medan listrik E merambat pada sumbu perambatan dengan berputar, maka polarisasinya circular.

2.3.2. Gain dan Direktivitas

Penguatan antena terjadi akibat adanya konsentrasi dan pengarahan radiasi medan elektromagnet hanya ke satu arah saja. Penguatan pada antena tidak meningkatkan total daya yang dipancarkan, tetapi hanya meningkatkan daya pancar pada satu arah saja.

Directive gain merupakan perbandingan antara rapat daya yang dipancarkan suatu antena pada satu arah tertentu dengan rapat daya yang dipancarkan oleh suatu antena acuan pada arah yang sama, dimana keduanya diberikan daya masukan yang sama pula.

Power gain adalah perkalian antara directive gain dengan efisiensi antena. Gain suatu antena biasanya dinyatakan dalam satuan desibel relatif terhadap gain suatu antena acuan.dapat dinyatakan denga rumus :

(1) Dimana:

G= Penguatan (gain) antena eff _ant= efisiensi antena

2.3.3. Bandwidth

Bandwidth merupakan range frekuensi dimana suatu antena masih dapat beroperasi dengan optimal.

Bandwidth suatu antena dapat diketahui dari karakteristiknya, seperti side lobe level, gain, half power beamwidth, VSWR ataupun impedansinya, pada range frekuensi tersebut masih optimal atau tidak. Hal ini diketahui dengan melakukan pengukuran terhadap kinerja antena itu pada beberapa frekuensi yang berbeda. Bandwidth antena dapat dihitung menggunakan rumus:

BW (2) Dimana:

BW = Bandwidth F₂ = Frekuensi upper F₁ = Frekuensi lower

Frekuensi upper merupakan komponen frekuensi yang berada di atas frekuensi carrier. Sedangkan frekuensi lower merupakan komponen frekuensi yang berada di bawah frekuensi carrier.

Gambar 3 Karakteristik Bandwith

2.3.4. Pola Radiasi

Pola radiasi (radiation pattern) dari sebuah antena adalah suatu pernyataan grafis yang menggambarkan sifat radiasi dari gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh suatu antena pada daerah medan jauh, yang diukur pada jarak yang tetap dari antena tersebut.

Gambar 4 Parameter Pola Radiasi

1. Cuping utama/major Lobe, adalah berkas radiasi dimana terdapat kekuatan pancaran radiasi dari antena yang terbesar.

2. Minor Lobe, adalah berkas radiasi selain major lobe. Minor lobe dikelompokan menjadi 2 bagian sesuai dengan posisinya, yaitu:

a. Side Lobe b. Back Lobe

3. HPBW (Half Power Beamwidth), adalah merupakan sudut yang dibentuk oleh titik yang bernilai setengah dari daya pancar maksimum pada major lobe.

2.4. Antena Helical

Antena helical merupakan salah satu antena jenis antena dengan tipe polaradiasi directional, yaitu mempunyai arah pancaran maksimum hanya ke satu arah saja. Antena ini umum digunakan untuk komunikasi data. Antena yang akan dibuat didalam proyek akhir ini, adalah antena helical yang memiliki frekuensi kerja sekitar 2,4 GHz.

Antena ini terbuat dari pipa PVC yang dililit menggunakan bahan konduktor, dan diberi groundplane (reflector) pada bagian belakangnya, yang berfungsi untuk mengurangi adanya back lobe pada antena. Kemudian diberikan konektor N-female pada ujungnya sehingga dapat di hubungkan menggunakan kabel pigtail.

Mode radiasi digunakan untuk mengetahui bentuk dari medan jauh (far field pattern) dari sebuah helcal. Pada mode radiasi dikenal dua macam mode,

(4)

yaitu mode axial dan mode normal. Pada mode axial menggunakan ketentuan 3/4λ<Cλ<4/3λ, sedangkan mode normal menggunakan <3/4 λ dan dimensi antena helix yang lebih kecil.

Dalam helical mode normal, dimensi helical (diameter dan pitch) yang kecil dibandingkan dengan panjang gelombang. Sedangkan helical mode aksial, dimensi helical adalah sebanding dengan panjang gelombang.

Normal mode menghasilkan radiasi maksimum pada arah tegak lurus sumbu helical. Hal ini dapat terjadi jika diameter helical jauh lebih kecil dari panjang gelombang sinyal. Axial mode mempunyai radiasi maksimum pada arah sepanjang sumbu helical. Axial mode dapat diperoleh jika keliling helical berada pada orde panjang gelombangnya.

2.4.1. Arsitektur Antena Helical

Antena Helix mempunyai bentuk geometri tiga dimensi seperti pada Gambar 5. Gambar tersebut memperlihatkan bentuk dasar dari sebuah antena helical dengan parameter- parameternya adalah sebagai berikut:

D = diameter dari helical

C = circumference (keliling) dari helical = πD S = jarak antara lilitan

α = sudut jepit (pitch angle) = arctan S/πD L = panjang dari 1 lilitan

n = jumlah lilitan A = axial length = nS

d = diameter konduktor helical

Gambar 5 Arsitektur Antena Helical Diameter dan keliling (circumference) digunakan sebagai parameter dalam menentukan frekuensi kerja dari Helix, biasanya dinyatakan pula dalam panjang gelombang Dλ dan Cλ. Axial length dan pitch angle menentukan gain dari Helix. Untuk mencari diameter antena Helix dapat menggunakan persamaan berikut:

D = λ / π

Sementara untuk menghitung circumference digunakan persamaan:

C = λ D

Antena Helix biasanya dipasang diatas sebuah ground plane seperti pada Gambar 6. Ground plane dapat berbentuk apa saja, tetapi biasanya berbentuk segi empat atau lingkaran dengan diameter satu

sampai satu setengah kali panjang gelombang.

Ground plane dapat berbentuk reflektor kerucut atau dapat pula berbentuk datar. dengan menggunakan ground plane, diharapkan back lobe dari antena dapat diminimalisasi.

Gambar 6 Antena Helical dengan Groundplane

2.5. Perangkat- Perangkat yang Digunakan

2.5.1. Acces Point (Receiver)

Acces point merupakan suatu perangkat yang menyediakan jalan masuk ke jaringan kepada client.

Acces point adalah peralatan half-duplex dengan kemampuan setara dengan switch pada ethernet.

Acces point dapat berfungsi sebagai server (pemancar) dan user (penerima). Acces point akan dihubungkan dengan antena eksternal menggunakan media kabel pigtail.

Gambar 7 Access Point

2.5.2. Kabel Pigtail

Pigtail adalah kabel penghubung AP ke Antena Eksternal. Alat ini diperlukan untuk menghubungkan antara antena eksternal dengan access point. Pada kedua ujung kabel terdapat konektor dimana type konektor disesuaikan dengan konektor yang melekat pada access point. Kebanyakan Pigtail di pasaran adalah: RP- SMA to N-Type Male dan RP-TNC to N- Type Male.

Gambar 8 Kabel Pigtail

2.5.3. Connector N-Female

Pada umumnya dipasang pada antena, sebagai conector untuk menghubungkan ke pigtail. Pada frekuensi 2.4 GHz, peralatan WLAN/WiFi umumnya menggunakan konektor SMA male, sedangkan antena menggunakan konektor N female, yang kemudian akan dihubungkan menggunakan kabel

(5)

pigtail dengan konektor SMA female dan konektor tipe-N male di ujung-ujungnya.

Gambar 9 Konektor N-Female

2.5.4. WLAN Card

Wireless LAN card merupakan perangkat yang digunakan untuk menghubungkan dua perangkat atau lebih melalui media wireless. Wireless LAN menggunakan teknologi modulasi pada gelombang radio untuk melakukan komunikasi data antar perangkat dalam sebuah daerah, yang disebut basic service set.

Gambar 10 WLAN Card

WLAN Card dapat berupa PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association), ISA Card, USB Card atau Ethernet Card. PCMCIA digunakan untuk notebook, sedangkan yang lainnya digunakan pada komputer desktop. WLAN Card ini berfungsi sebagai interface antara sistem operasi jaringan client dengan format interface udara ke AP.

Khusus notebook yang keluaran terbaru maka WLAN Cardnya sudah menyatu didalamnya.

Sehingga tidak kelihatan dari luar.

2.5.5. Laptop WiFi

Pada penelitian akhir ini, penulis menggunakan laptop merk ACER Ferrari One 200 sebagai interface dari pengujian antena helical portable. Laptop ACER Ferrari One 200 telah dilengkapi WLAN card yang akan dihubungkan dengan antena helical portable.

(a) (b) Gambar 11 (a) Laptop ACER Ferrari One 200 (b)

WLAN Card

2.5.6. Software WirelessNetView

Software WirelessNetView ini berfungsi untuk mengukur RSSI dari accesspoint yang tertangkap oleh antena wifi. Sehingga dapat diketahui kekuatan yang terdapat pada accesspoint tersebut.

Gambar 12 Tampilan Software WirelessNetView

III. PERANCANGAN 3.1. Flowchart Langkah Kerja

Perancangan Antena Helical

Implementasi

Pengukuran Gain

Pengukuran Jarak

Pengukuran Pola Radiasi

Analisa dan Kesimpulan

Start

End Pembuatan

Antena Helical

Sesuai?

y n

Gambar 13 Flowchart Langkah Kerja

(6)

Langkah awal pada penelitian ini adalah merancang antena helical. Setelah perancangan selesai, maka antena helical tersebut akan dilakukan pengukuran terhadap nilai gain antena. Jika nilai gain sesuai dengan harapan, maka pengujian akan dilanjutkan pada pengukuran selanjutnya. Jika gain yang diperoleh lebih kecil dibandingkan perancangan, maka akan dilakukan optimasi. Pada pengukuran selanjutnya adalah pengukuran terhadap bentuk pola radiasi, perbandingan level sinyal, dan jarak jangkauan antena helical terhadap antena pada laptop. Langkah akhir setelah melakukan pengukuran adalah membuat analisa dan kesimpulan berdasarkan data yang diperoleh.

3.2. Blok Diagram

USER ACCESS POINT

WIRELESS

ANTENA HELICAL PORTABLE

Gambar 14 Blok Diagram

Pada blok diagram rancangan ini, dapat terlihat bahwa sinyal akan ditangkap dari sumber accespoint (client) menggunakan antena helical yang kemudian akan ditransmisikan ke acces point (server) menggunakan pigtail. Lalu baru lah dari acces point kemudian dihubungkan ke user menggunakan media kabel UTP.

3.2. Perancangan Antena

3.2.1. Perhitungan Antena Helical Secara Teori

Perhitungan untuk membuat antena WLAN helical 2,4 GHz dapat dilakukan dengan mengukur diameter lilitan dan bahan konduktor yang akan kita gunakan didalam perancangan antena helical.

Kemudian dari data tersebut dapat diproses dengan rumusan sebagai berikut:

Gambar 15 Keterangan Pengukuran Rumus Antena Dimana:

D = diameter dari helical

C = circumference (keliling) dari helic = πD S = jarak antara lilitan

n = jumlah lilitan A= axial length = nS

d = diameter konduktor helical G = Groundplane

Dengan ketentuan:

C λ = 0.75 sampai 1.33

S λ = 0.2126 C λ sampai 0.2867 C λ

Dengan menggunakan kabel tembaga berlapis email berdiameter 1 mm, dan dengan menggunakan tabung silinder berdiameter 1 cm. Jika frekuensi yang kita gunakan adalah (2.4 GHz). Maka panjang gelombang = 0,124376 m, ini didapat dengan menggunakan rumus dibawah ini:

λ= (1) λ =

λ = 0,124376 m λ = 12,4376 cm

Pada proyek akhir ini akan dirancang antena 1/4 sehingga didapat:

x 12,4376 = 3.08 cm

Diameter dari antena helical portable ini dihitung dengan persamaan:

D = = 0.98 cm

Untuk menentukan circumference (keliling) dari helic, dapat dicari menggunakan rumus seperti dibawah ini:

= π D (2)

= 3,14 x 0,98 = 3,0772 cm Jarak antar lilitan:

S = 0,25 C (3)

S = 0,25 x 3,0772 S = 0,7693 cm

Setelah nilai n dan S sudah didapat, maka untuk menentukan panjang antena yang digunakan, dapat dicari dengan rumus:

Panjang antena = n x S (4)

= 14 x 0.7693 = 10,77 cm

Diameter groundplane yang digunakan yaitu 2 jenis ukuran yang berbeda:

a. 1 x panjang antena 1 x 10.77 cm = 10.77 cm b. 2 x panjang antenna c. 2 x 10.77 cm = 21.54 cm

(7)

Maka :

Gambar 16 Perancangan Ukuran Antena Dimana: D = 1 cm

d = 1 mm S = 0.7693 cm A = 10,77 cm

Jumlah lilitan = 14 lilitan

Diameter groundplane yang digunakan panjang 100 cm x lebar 80 cm.

Nilai gain antena helical:

G=12.(0,25)².14.0,25 G=5,25 dBi

3.2.2. Pembuatan Antena

langkah-langkah perancangannya adalah sebagai berikut:

1. Batang yang digunakan sebagai sumbu berdiameter 1 cm.

Gambar 17 Sumbu Antena Helical

2. Kemudian melilitkan bahan konduktor (kabel tembaga yang berlapis email) yang berdiameter 1 mm, dengan menggunakan lem untuk menempelkan kabel.

3. Sebagai groundplane digunakan bahan aluminium dengan ukuran 10,77 cm dan 21.54 cm.

Gambar 18 Groundplane

4. Bagian tengah groundplane tersebut dibor untuk menempatkan conector

Gambar 19 Bagian Tengah Groundplane 5. Konektor ditempatkan pada bagian tengah

yang telah dibor

Gambar 20 Penempatan Konektor N-Female

Untuk merancang antena helical λ menggunakan batasan shield cetak untuk pola lilitan pada poros yang berdiameter 1 cm = 10 mm. pada perancangan antena helical λ sesuai dengan perhitungan.

3.3. Pengujian

Pengujian dilakukan dalam beberapa tahap:

1. Pengujian tanpa Antena Helical Portable Pada pengujian ini dilakukan dengan cara mengukur penguatan daya yang diterima pada laptop saat proses uploading dan downloading tanpa menggunakan antena helical portable.

USER

ACCESS POINT

WIRELESS

Gambar 21 Tanpa Antena Helical Portable 2. Pengujian Menggunakan Antena Helical

Portable

Pada pengujian ini dilakukan dengan cara mengukur penguatan daya yang diterima pada laptop

(8)

saat proses uploading dan downloading dengan menggunakan antena helical portable.

USER

ACCESS POINT

WIRELESS ANTENA

HELICAL PORTABLE

Gambar 22 Menggunakan Antena Helical Portable 3. Pengukuran Gain

Pengukuran gain dilakukan untuk mengetahui gain dari antena helical portable dengan menggunakan antena acuan, yaitu log periodic dengan gain 6 dBi. Dengan antena pada access point sebagai transmitter kemudian antena portable helical dan log periodic sebagai receiver. Pengukuran ini dilakukan pada jarak yang sama, yaitu 1 meter.

SA

Antena Helical Antena Log

Periodic

Access Point

SA

Access Point

Gambar 23 Blok Diagram Pengukuran Gain 4. Pengukuran Pola Radiasi

Pengukuran polaradiasi dilakukan untuk mengetahui arah pancar dari antena helix yang telah dirancang. Pengukuran dilakukan dengan mengukur level daya dari antena helical dalam 10^o. Adapun alat ukur yang digunakan dalam pengukuran pola radiasi adalah accesspoint, antena omnidirectional, antena helical, dan laptop yang telah terinstal software WirelessNetView seperti ditunjukkan pada Gambar 24 berikut:

Antena Helical

Access Point

Gambar 24 Blok Diagram Pengukuran Pola Radiasi

IV. DATA DAN ANALISIS

Pembahasan dilakukan dengan cara mengambil data dan menganalisa pengujian terhadap antena portable helical yang sudah dirancang. Pengujian dimaksudkan untuk membuktikan bahwa hasil penelitian ini telah berjalan sesuai tujuan yang diharapkan dan melalui langkah-langkah yang benar.

Pengujian yang dilakukan antara lain pengujian gain antena, pola radiasi, pengukuran level sinyal tanpa antena portable helical, dan pengukuran level sinyal menggunakan antena portable helical tersebut.

Sedangkan analisa meliputi analisa dari tiap langkah- langkah pengujian yang dilakukan.

4.1. Antena Portable Helical Hasil Perancangan

Pada Gambar 25 merupakan hasil dari perancangan antena portable helical yang telah dilakukan. Dari hasil perancangan tersebut dipeoleh diameter ground plane 10,77 cm untuk 1/4λ dan 21,54 cm untuk 1/2λ dengan panjang sumbu helix

±10,77 cm. Diameter antena helical yang digunakan dari 1/4λ adalah 0,98 cm ≈ 1 cm dan kawat email 1 mm.

Gambar 25 Antena Portable Helical

4.2. Pengukuran Gain

Pengukuran gain antena portable helical dilakukan seperti blok diagram pada Gambar 23.

Gain pada antena log periodic yang digunakan adalah 6 dBi Sehingga diperoleh nilai gain dari tiap antena yang berbeda ukuran groundplane sebagai berikut:

(9)

Tabel 1 Tabel Pengukuran Gain Pengujian

Ke-

Groundplane

(dBm) Log Periodic (dBm) 10.77 cm 21.54 cm

1 -69.36 -67.89 -69.89

2 -68.58 -68.69 -69.67

3 -69.22 -68.92 -69.36

4 -59.64 -68.86 -69.17

5 -68.92 -56.68 -67.47

Rata-Rata -67.14 -66.21 -69.11

Gt = Gain antena helix

Pt = Nilai level sinyal antena helix Ps = Nilai level sinyal antena log periodic Gs = Gain antena log periodic

Gain antena portable helical berdasarkan antena log periodic sebagai acuan:

a. Groundplane 10,77 cm

b. Groundplane 21,54 cm

4.3. Pengukuran Pola Radiasi Antena

Dari hasil pengukuran pola radiasi yang telah dilakukan diperoleh pola radiasi dari antena portable helical adalah omnidirectional. Hal ini disebabkan oleh pembuatan antena helical dalam bentuk mode normal. Pada Gambar 26 ditunjukkan pola radiasi dari antena helical yang dirancang. Pengukuran pola radiasi tersebut dilakukan di lantai 3 kampus Politeknik Caltex Riau dengan jarak 5 m dari pemancar.

(a)

(b)

Gambar 26 Pola Radiasi Antena Portable Helical (a) Groundplane 10,77 cm (b) Groundplane 21,54 cm

4.4. Pengujian tanpa Antena Helical Portable Pada pengujian ini dilakukan dengan cara mengukur level daya yang diterima pada laptop tanpa menggunakan antena helical portable. Pengukuran ini dilakukan dengan cara mengamati level sinyal dari wireless dd-wrt menggunakan software wirelessnetview setiap 5 meter dari jarak 5 meter hingga 30 meter.

-100-80-60-40-200 0

10203040 5060

7080 10090 120110 140130 160150 180170 200190 220210 240230 260250

280270290300310320330340350360

Groundplane 10,77 cm

Level Sinyal Groundplane 10,77 cm

-80 -60 -40 -20

0 0

10203040 5060

7080 90100 120110 140130 160150 180170 200190 220210 240230 260250

280270290300310320330340350360

Groundplane 21,54 cm

Level Sinyal Groundplane 21,54 cm

(10)

Tabel 2 Level Sinyal Antena Bawaan Antena Bawaan Jarak

(m) Daya Terima (dBm)

5 -59

10 -61

15 -71

20 -76

25 -83

30 -84

4.5. Pengujian Menggunakan Antena Helical Portable

Pada pengujian ini dilakukan dengan cara mengukur level daya yang diterima pada laptop dengan menggunakan antena helical portable.

Pengukuran ini dilakukan dengan cara mengamati level sinyal dari wireless dd-wrt menggunakan software wirelessnetview setiap 5 meter dari jarak 5 meter hingga 30 meter.

Tabel 3 Level Sinyal Antena Helical Groundplane 10,77 cm

Antena Helical Groundplane 10,77 cm Jarak (m) Daya Terima (dBm)

5 -58

10 -60

15 -67

20 -69

25 -74

30 -79

Tabel 4 Antena Helical Groundplane 21,54 Antena Helical Groundplane 21,54 cm Jarak (m) Daya Terima (dBm)

5 -55

10 -64

15 -74

20 -75

25 -77

30 -79

Gambar 27 Grafik Pengukuran Level Sinyal Berdasarkan Jarak

V. PENUTUP 5.1. Kesimpulan

Dari hasil perancangan antena portable helical yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Penggunaan antena portable helical dapat meningkatkan jarak pancar dari Wireless LAN client. Pada jarak 30 meter level sinyal penggunaan antena portable helical adalah -79 dBm sedangkan tanpa menggunakan antena portable helical adalah -84dBm.

2. Pada groundplane ¼ λ daya terima jauh lebih baik.

3. Gain yang diperoleh pada antena portable helical pada groundplane 10,77 cm adalah 7.97 dBi dan pada antena portable helical 21,54 cm adalah 8,9 dBi.

5.2. Saran

Adapun saran untuk penelitian rancang bangun antena lebih lanjut adalah sebagai berikut:

1. Pengujian dan pengambilan data harus dilakukan beberapa kali agar memperoleh data yang akurat.

2. Dimensi 1/4λ dapat dikembangkan untuk perancangan antena jenis lainnya.

-100 -80 -60 -40 -20 0

5 10 15 20 25 30

Level Sinyal (dBm)

Jarak (meter)

Pengukuran Level Sinyal Berdasarkan Jarak

Antena Bawaan

Antena Helical Groundplane 10,77 cm

(11)