PROPOSAL PENDAHULUAN PROYEK AKHIR SISTEM

PROPOSAL

PENDAHULUAN PROYEK AKHIR

ANALISA PERBANDINGAN ARRAY 4-ELEMEN MIKROSTRIP PATCH

CIRCULAR DENGAN TEKNIK LINEAR ARRAY DAN PLANAR ARRAY

Oleh :

VIOLITA CITRA KUSUMA DEWI

NRP. 1203151031

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

SURABAYA

2017-2018

TAHUN 2017/2018

ANALISA PERBANDINGAN ARRAY 4-ELEMEN MIKROSTRIP PATCH

CIRCULAR DENGAN TEKNIK LINEAR ARRAY DAN PLANAR ARRAY

Oleh :

Violita Citra Kusuma Dewi

NRP. 1203151031

Proposal Proyek Akhir ini Diajukan untuk

Dilanjutkan sebagai Proyek Akhir

di

Program Studi Teknik Telekomunikasi – Departemen Teknik Elektro

Politeknik Elektronika Negeri Surabaya

Disetujui Oleh :

Tim Penguji Dosen Pembimbing

ABSTRAK

1.

Teknologi wireless adalah salah satu teknologi komunikasi yang banyak diminati sekarang ini. Ada banyak faktor yang mempengaruhi kinerja jaringan wireless, salah satunya adalah antena. Antena adalah alat yang sering digunakan untuk meningkatkan jangkauan dari sistem wireless LAN. Antena mikrostrip array adalah pengembangan dari antena mikrostrip yang merupakan gabungan dari beberapa elemen peradiasi yang membentuk suatu jaringan. Ada beberapa macam konfigurasi antena array, di antaranya linear, planar, dan circular. Proyek ini membahas tentang analisa dan perbandingan antena mikrostrip patch circular yang disusun secara planar dan linear yang bekerja pada frekuensi 2,4GHz. Jenis planar yang digunakan adalah pola 2x2 sedangkan untuk jenis linear yang digunakan adalah pola 4x1. Perancangan menggunakan software simulator CST Microwave Studio Suite 2014

1. Judul Penelitian

2. Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian tugas akhir ini ada pada materi:

 Antena dan Propagasi

 Elektromagnetik

 Saluran Transmisi

3. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Merancang dan membuat antena mikrostrip patch circular array dengan bahan FR4 dengan karakteristik εr = 4,3 ; h = 1,6 mm mengunakan CST Microwave Studio Suite

2014.

2. Mengukur karakteristik antena mikrostrip patch circular array 2x2 dan array 4x1

pada frekuensi 2,4 GHz.

3. Membandingkan dan menganalisa karakteristik antara desain antena dengan teknik linear array dan planar array. adalah wireless LAN. Dimana dalam berkomunikasi diperlukan suatu alat yang dapat menangkap gelombang wireless maka digunakan antena sebagai media penghubung. Antena mikrostrip dapat menjadi pilihan utama untuk merealisasikan pengembangan teknologi telekomunikasi berbasis wireless ini, karena antena mikrostrip memiliki kelebihan yang ringan dan mudah diintegerasikan dengan rangkaian. Selain itu, antena mikrostrip juga merupakan peradiator paling efektif dalam polarisasi melingkar yang dapat memaksimalkan penerimaan sinyal tanpa usaha untuk mengatur orientasi antena penerima. Penggunaan antena mikrostrip menjadi salah satu alternatif bagi para penguna WLAN. Ada beberapa macam konfigurasi antena array, di antaranya: linear, planar, dan circular. Masing-masing konfigurasi memiliki keuntungan, misalnya linear array memiliki kelebihan dalam perhitungan yang tidak terlalu rumit, sedangkan

planar array memiliki kelebihan dalam pengaturan dan pengendalian arah pola radiasi. Dalam proyek akhir ini akan dirancang sebuah antena mikrostrip patch circular dengan teknik linear array dan planar array yang diharapkan pada kedua teknik antena tersebut dapat bekerja pada frekuensi 2.4 GHz. Jenis planar array yang digunakan adalah 2 x 2 sedangkan linear array yang digunakan adalah 4 x 1. Antena disusun secara array yang masing- masing terdiri dari 4 elemen dengan harapan mendapatkan gain yang lebih besar yakni lebih dari 5 dBi, serta memiliki karakteristik antena yanng sesuai dengan rancangan.

5. Perumusan Masalah dan Batasan Masalah

1. Bagaimana merancang dan membuat antena mikrostrip dengan bentuk patch circular dengan teknik linear array dan planar array yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz.

2. Bagaimana merancang polarisasi melingkar dengan gain lebih dari 3 dBi pada antena mikrostrip.

3. Bagaimana pengujian karakteristik antena mikrostrip patch circular dengan 2 teknik yang berbeda.

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bahan yang digunakan adalah substrat FR4 dengan karakteristik εr = 4,3 ; h = 1,6 mm.

2. Antena mikrostrip dengan teknik linear array dan planar array bekerja pada frekuensi 2,4 GHz.

3. Bentuk patch yang digunakan adalah antena circular yang disusun secara linear dan planar dengan 4 elemen.

4. Menganalisa dan membandingkan 2 teknik tersebut dengan melakukan pengukuran frekuensi kerja, return loss, VSWR, polarisasi, gain, pola radiasi, dan bandwidth

pada antena mikrostrip patch circular.

6. Tinjauan Pustaka 6.1 Tinjauan Penelitian

Proyek akhir ini merupakan pengembangan dari proyek - proyek akhir sebelumnya dengan menganalisa proyek - proyek tersebut. Pada proyek akhir sebelumnya telah direalisasikan antena mikrostrip patch circular dan antena mikrostrip cincin sirkular dengan teknik planar array.

Berikut adalah beberapa proyek akhir yang telah direalisasikan sebelumnya dan dijadikan sebagai referensi untuk mendukung atau menunjang dalam penyelesaian

2. Wiryanti, Diana Asri. 2009. Perancangan dan pembuatan antena mikrostrip sirkular untuk aplikasi WLAN 2.4 GHz. Surabaya: Politeknik Elektronika Negeri Surabaya. Laporan Proyek Akhir yang merealisasikan antena dengan sirkular dalam bentuk single elemen.

6.2 Teori Penunjang 6.2.1 Antena

Gambar 1. Antena mikrostrip[]

Elemen peradiasi(radiator) biasa disebut patch , berfungsi untuk meradiasi gelombang elektromagnetik, terbuat dari lapisan logam (metal) dengan ketebalan tertentu. Jenis logam yang biasa digunakan adalah tembaga(copper). Patch bisa berbentuk segiempat, bujur sangkar, sirkular, elips, dan bentuk lain. Bentuk bentuk

patch tersebut terdapat ada Gambar 2.

Gambar 2. Bentuk patch antena mikrostrip[]

Elemen substrat(substrate) berfungsi sebagai bahan dielektrik dari antena mikrostrip yang membatasi antara elemen peradiasi (patch) dengan elemen pentanahan (ground plane). Elemen ini memiliki jenis yang digolongkan berdasarkan nilai konstanta dielektrik (εr) dan ketebalan (h). Kedua nilai tersebut berpengaruh pada frekuensi kerja, bandwidth, dan efisiensi antena.

Elemen pantanahan (ground plane) berfungsi sebagai pembumian pada sistem antena mikrostrip. Elemen ground plane ini umumnya terbuat dari tembaga (coper) seperti pada elemen peradiasi (patch).

Antena mikrostrip memiliki kelebihan dibandingkan antena konvensional lainnya, yakni:

 Dimensi antena yang kecil

 Bentuk yang sederhana memudahkan proses pembuatan

 Bisa menghasilkan polarisasi sirkular mauun linear.

 Bisa dibuat compact sehinga cocok untuk sistem komunikasi bergerak

 Bisa beroperasi pada single, dual, mauun multiband.

Namun antena mikrostrip memiliki beberapa kekurangan, antara lain:

 Bandwidth yang sempit

 Gain yang rendah (terbatas)

 Efisiensi yang rendah

 Radiasi yang berlebih pada proses pencatuan[]

6.2.2 Antena Mikrostrip Circular

Antena mikrostrip sirkular adalah antena dengan bentuk patch lingkaran atau disebut patch sirkular. Mikrostrip patch sirkular memiliki performa yang sama dengan antena mikrostrip patch segi empat (Thomas, 2005). Pada aplikasi tertentu, seperti array, patch sirkular mempunyai keuntungan dibandingkan dengan patch yang lain. Keunggulan mikrostrip sirkular untuk tinggi substratnya yang kecil h<<λ.

Gambar 3. Antena mikrostrip patch circular.

6.2.3 Parameter Antena

7. Metodologi

Dalam pengerjaan proyek akhir ini, dibutuhkan suatu uraian langkah-langkah yang dibutuhkan agar tercapainya proyek akhir tersebut. Langkah-langkah ini meliputi pengumpulan literatur, pengerjaan hardware pembuatan software dan pengujian sistem serta evaluasinya. Secara rinci alur pengerjaan yang akan diambil dalam proyek akhir ini adalah sebagai berikut

7.1. Perancangan Antena:

7.2 Pembuatan: 7.3