TUGAS AKHIR
STUDI PERANCANGAN SLOT UNTUK MEREDUKSI
UKURAN ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGI TIGA PADA
FREKUENSI 2.4GHz
Diajukan untuk memenuhi persyaratanmenyelesaikan
pendidikan sarjana(S-1) padaDepartemen Teknik Elektro
Oleh
IRZALIAN TAMARA
080402005
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Antena mikrostrip merupakan salah satu perangkat komunikasi yang
sangat penting, disamping memiliki bentuk dan ukuran yang kecil dengan
kemampuan meradiasi dan menerima sinyal yang baik.Dengan berkembangnya
teknologi semikonduktor menyebabkan ukuran dari perangkat yang digunakan
semakin mengecil.Oleh karena itu dibutuhkan suatu antena dengan bentuk fisik
yang kompak, mudah di pabrikasi dan memiliki peforma yang tinggi untuk
diaplikasikan pada perangkat nirkabel yang ada, maka Antena mikrostrip adalah
solusi yang terbaik untuk digunakan pada permasalahan tersebut.
Pada Tugas Akhir ini, dirancang sebuah antena mikrostrip patch segitiga
dengan penambahan slotpada patchnya yang diharapkan dapat mereduksi
ukuran-nya dan mampu bekerja secara optimal pada frekuensi 2.4 GHz.
Berdasarkan analisa pengukuran, diperoleh nilai VSWR untuk masing -
masing jenis slot yang digunakan ≤ 2, adapun tingkat pereduksian -nya pada slot
horizontal 33.7 mm atau 11.3%, vertikal 37.5 mm atau 1.3%, dan pada slot plus
33.7 mm atau 11,3%, dari ukuran awalnya 38 mm.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas Berkah dan
Rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
“STUDI PERANCANGAN SLOT UNTUK MEREDUKSI UKURAN
ANTENA MIKROSTRIP PATCHSEGI TIGA PADA FREKUENSI 2.4GHz”
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu (S-1)
di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa, yaitu
Ayahanda Munawar Kazetdan Ibunda Masliana, S.Pd, yang telah membesarkan,
mendidik, dan selalu mendoakan penulis tanpa mengenal rasa lelah. Selanjutnya
rasa sayang kepada saudara-saudaripenulis,Sosa Irzayuliana dan Rima Purnala
Rosyiyang selalu memberi dukungan dan selalu bersama penulis dalam menjalani
lika-liku kehidupan.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan
dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa
terimakasih yang tulus dan sebesar-besarnya kepada:
1. BapakDr. Ali Hanafiah Rambe, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing Tugas
Akhir penulis yang bersedia dan senantiasa bersabar dalam membimbing
dan memberikan bantuan yang sangat dibutuhkan oleh penulis dalam
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim,M.Si, selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik
Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Dan Sekaligus
sebagai Dosen pembanding pada Tugas Akhir ini
4. Bapak Yulianta Siregar, ST, MT, selaku Dosen Wali penulis yang
membimbing dan mengarahkan penulis sampai menyelesaikan pendidikan
di kampus USU.
5. Bapak Ir. Arman Sani, MT selaku dosen pembanding pada tugas akhir ini
6. Seluruh Staf Pengajar yang telah memberikan bekal ilmu kepada penulis
dan Staf Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT-USU.
7. Seluruh sahabat penulis, Hafiz Alyusra,Muhammad Fardiansyah, Cakra
Danu Sedayu, Angga Harahap,Rosi Ersendy,Dimas Yudhaprawira,Samuel
Pasaribu,Roberto Sembiring,Ummu Handasah,Elsa Sinaga,Debora
Sinaga,Rinesya Citra Amalia Bangun,dan Meinarti Sinurait.
8. Teman-teman stambuk 2008 yang tidak dapat penulis sebutkan satu
persatu,terimaksih atas kebersamaan dan dukungan yang diberikan selama
penulis bergelut di kampus.
9. Seluruh senior dan junior di Departemen Teknik Elektro, atas dukungan
dan bantuan yang diberikan kepada penulis.
10. Semua orang yang pernah mengisi setiap detik waktu yang telah dilalui
bersama penulis yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Tanpa mereka,
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna..
Kritik dan saran dari pembaca untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini sangat
penulis harapkan.
Kiranya Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.Terimakasih.
Medan, April 2016
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... ... i
KATA PENGANTAR ... ...ii
DAFTAR ISI ... ...v
DAFTAR GAMBAR ... ...vii
DAFTAR TABEL ... ...xi
1.5 Metodelogi Penulisan ... ...3
1.6 Sistematika Penulisan... ...3
II. ANTENA MIKROSTRIP ... ...5
2.1 Antena ... ……..5
2.2 Antena Mikrostrip ... ……..6
2.3 Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostrip ... ……..7
2.4 Parameter Antena Mikrostrip ... ……..8
2.4.1 Bandwidth ... ……..9
2.4.2 Gain ... …….9
2.4.3 VSWR ... …...11
2.4.5 Pola Radiasi ... …...13
2.4.6 Impedansi Masukan ... …...14
2.4.7 Keterarahan (Directivity) ... …...14
2.5 Rugi-Rugi Saluran Mikrostrip ... ……16
2.5.1 Rugi-Rugi Dielektrik ... …….16
2.5.2 Rugi-Rugi Konduktor ... …….17
2.5.3 Rugi-Rugi Radiasi ... …….18
2.6 Antena Mikrostrip patch Segitiga ... ……18
2.6.1 Antena mikrostrip Slot……….……….19
2.7 Dimensi Antena………...……….20
2.7.1 Menentukan lebar Saluran Pencatu………..21
2.8 WLAN……….22
2.9 AWR Microwave Office 2004 ... ……..24
III. STUDI PERANCANGAN SLOT UNTUK MEREDUKSI UKURAN ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGITIGA PADA FREKUENSI 2.4 GHz ... ……26
3.1 Umum ... ……26
3.2 Diagram Alir Perancangan Antena ... ……26
3.3 Perangkat Yang Digunakan ... ……27
3.4 Perancangan Antena Mikrostrip Patch Segitiga Tanpa Slot ... ……28
3.5 Perancangan Antena Pada Simulator ... ……31
3.7 Variabel Yang Dianalisis ... ……40
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... ……42
4.1 Umum ... ……42
4.2 Analisis Antena Mikrostrip Patch Segitiga Tanpa Slot ... ……42
4.3 Analisis Antena Mikrostrip Patch Segita Dengan Slot………... ……44
4.3.1 Analisis Antena Dengan Slot Horizontal ... …….45
4.3.2 Analisi Antena Dengan Slot Vertikal………..48
4.3.3 Analisi Antena Dengan Slot Plus………51
4.4 Analisis Perbandingan Antena Patch Segitiga Tanpa dan Dengan Slot………..55
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... ……58
5.1 Kesimpulan ... ……58
5.2 Saran ... ……58
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bentuk Grafis Pola Radiasi Antena ... 14
Gambar 2.2 Antena Mikrostrip Patch Segi Tiga ... 19
Gambar 2.3 Antena Celah Atau (Slot) Tunggal ... 20
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Antena ... 27
Gambar 3.2 Tampilan TXLine2003 Untuk Mencari Lebar Saluran Pencatu ... 29
Gambar 3.3 Rancangan Antena Mikrostrip Patch Segi Tiga Tanpa Slot……….. 30
Gambar 3.4 Pembuatan EM Structure Pada Simulator……….. 31
Gambar 3.5 Pengisian Enclouser Pada Simulator……….. 32
Gambar 3.6 Pengisian Dielektrik layers Pada Simulator……… 32
Gambar 3.7 Pengisian Boundaries Pada Simulator………. 33
Gambar 3.8 Pembuatan Patch Antena dan Saluran Pencatu….. ... 33
Gambar 3.9 Pengisian Frekuensi Kerja… ... 34
Gambar 3.10 Pembuatan Grafik Keluaran.. ... 35
Gambar 3.11 Pembuatan Grafik VSWR.. ... 35
Gambar 3.12 Pembuatan Grafik Keluaran Return Loss.. ... 36
Gambar 3.14 Rancangan Antena Mikrostrip Patch Segitiga Menggunakan
Slot Horizontal Ukuran 38mm……….. ... 38
Gambar 3.15 Rancangan Antena Mikrostrip Patch Segitiga Menggunakan Slot Vertikal Ukuran 38mm. ... 39
Gambar 3.16 Rancangan Antena Mikrostrip Patch Segitiga Menggunakan Slot Plus Ukuran 38mm... 39
Gambar 3.17 Pergeseran Posisi Slot Bentuk Horizontal ... 40
Gambar 3.18 Pergeseran Posisi Slot Bentuk Vertikal ... 41
Gambar 3.19 Pergeseran Posisi Slot Bentuk Plus ... 41
Gambar 4.1 Nilai Simulasi VSWR Tanpa Slot Ukuran Patch 38mm ... 43
Gambar 4.2 Nilai Simulasi Gain dan PolaRadiasi Tanpa Slot Ukuran Patch 38mm ... 43
Gambar 4.3 Nilai Simulasi Return Loss Tanpa Slot Ukuran Antena 38mm ... 44
Gambar 4.4 Nilai VSWR Ukuran Patch 33.7mm Pada Posisi Slot Yang di Ubah ... 47
Gambar 4.6 Nilai Gain dan Polaradiasi Ukuran Patch 33.7mm pada Posisi
Slot yang di Ubah ... 48
Gambar 4.7 Nilai VSWR Ukuran Patch 37.5mm pada Posisi Slot yang di
Ubah ... 50
Gambar 4.8 Nilai Return loss Ukuran Patch 37.5mm pada posisi slot
yang di ubah ... 50
Gambar 4.9 Nilai Gain dan Polaradiasi Ukuran Patch 37.5mm Pada posisi
Slot Yang Di Ubah ... 51
Gambar 4.10 Nilai VSWR Ukuran Patch 33.7mm Pada Posisi Slot yang
Di Ubah ... 53
Gambar 4.11 Nilai Return loss Ukuran Patch 33.7mm pada posisi slot
yang di ubah ... 53
Gambar 4.12 Nilai Gain dan Polaradiasi Ukuran Patch 33.7mm Pada posisi
Slot Yang Di Ubah ... 54
Gambar 4.13 Antena Mikrostrip Patch Segitiaga Dengan Bentuk Slot
Plus (X+3) ... 54
Gambar 4.14 Perbandingan Nilai VSWR Antena Mikrostrip Tanpa dan
Gambar 4.15 Perbandingan Nilai Return Loss Antena Tanpa dan Dengan
Slot ... 56
Gambar 4.16 Perbandingan Nilai Gain dan Pola Radiasi Antena Tanpa
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Parameter Yang Digunakan ... 23
Tabel 3.1 Spesifikasi Parameter Yang Digunakan ... 28
Tabel 4.1 Nilai Hasil Simulasi Tanpa Slot.... ... 42
Tabel 4.2 Nilai Hasil Simulasi Dengan Bentuk Slot Horizontal………… 44
Tabel 4.3 Nilai Hasil Simulasi Dengan Bentuk Slot Vertikal ... 45
Tabel 4.4 Nilai Hasil Simulasi Dengan Bentuk Slot Plus ... 45
Tabel 4.5 Nilai Simulasi Ukuran Patch 33.7mm Dengan perubahan Posisi
Slot Horizontal ... 46
Tabel 4.6 Nilai Simulasi Ukuran Patch 37.5mm Dengan perubahan Posisi
Slot Vertikal ... 49
Tabel 4.7 Nilai Simulasi Ukuran Patch 33.7mm Dengan perubahan Posisi
Slot Plus ... 52
