Rancang BangunAntena Mikrostrip dengan Bentuk Patch Lingkaran pada Global Positioning System (GPS)
Oleh
Karunia Elisabeth Bulamey NIM : 612014062
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Konsentrasi Teknik Telekomunikasi
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
Juli 2019
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa karena atas berkat dan perlindunganNya penulis dapat menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana. Skripsi yang dibuat oleh penulis yang berjudul “ Rancang Bangun Antena Mikrostip Patch Lingkaran Pada Global Positioning System (GPS)”.
Pembuatan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu apabila dari pihak pembaca menemukan hal-hal yang tidak sesuai yang diharapkan penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar dapat berguna apabila pada topik yang akan dibuat dimasa yang akan datang.
Pada kesempatan ini penulis hendak mengucapkan banyak terimakasih kapada berbagai pihak yang secara langsung ataupun tidak langsung membantu penulis dalam menyusun skripsi ini :
1. Tuhan Yesus Kristus yang sudah memimpin, menjaga, menyertai, mengingatkan lewat orang-orang sekitar penulis,serta memberikan kemampuan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan pembuatan skripsi.
2. Papa, mama, kakak Wendy, kakak Filly yang sudah mendukung dan mendoakan serta
‘cerewet’ kepada penulis dari jauh , selalu nurutin apa maunya Adek Nia yang dalam bahasa Manadonya (pang ba Seiko mau), I love 1768 miles away. Buat Mama, Papa, Kakak Wendy dan Kakak Filly penulis mau bilang “ ini buat kalian semua, kita foto lengkap bareng pas wisuda Adek Nia pake toga ya “ .Terimakasih buat unconditional love nya.
3. Ibu Eva Yovita Dwi Utami, M.T. dan Bapak F. Dalu Setiaji, M.T selaku pembimbing yang sudah meluangkan waktu dan kesempatannya untuk dengan sabar membimbing penulis , memberikan kritik dan saran dalam penulisan skripsi ini.
4. Pak Edmund, Tante Sarani, Kak lele, Kak Ferrina,Cik Ing, Kak Oliv, Kak Danta, Kak deb, Lisyu, Rensi,Resi,Yurin Dio, Denisa, Putri, Mega, Maria, Ratu, Yona, Widi, Gilan, Defri, Sisilia, Sarani, Sopati dan Saludung. Penulis belajar banyak lewat pengalaman kalian. Terimakasih sudah selalu dan tetap mengingatkan penulis agar tidak kompromi . see you on Top.
5. Cik ing sekaligus menjadi kakak di Salatiga yang sudah paling sabar mengurus penulis, teman liat cuci mata di Salatiga sekaligus teman puru dandang dan selalu membuat lelucon yang membuat penulis tertawa terbahak-bahak. tak lupa juga mengingatkan penulis, St. Yoga yang menjadi teman yang dalam bahasa manadonya
“baku bantah, amper selalu mo bakalae karna hal kecil deng pe kumabal mar pambae kwa dia haha” dan yang sudah mau untuk direpotkan dan sabar membantu penulis dalam membuat skripsi ini sekaligus menjadi pembimbing 3, dan Fairuz Khansa yang sukanya galau ‘haha’, pendengar yang baik, duh pokoknya luv deh. Selalu
menjadi penengah disaat kita berempat ada sedikit perdebatan ‘hehe’ dan menjadi pembimbing 4 penulis. Terimakasih rempongku yang mau untuk direpotkan oleh penulis dan memberi semangat penulis agar bertemu dengan pembimbing.
6. Stefanus Yoga Pratama Cahyanto, S.T dan Fairuz Khansa Herrianshah S.T selaku teman seperjuangan Pusat Studi Antenna, Communication Systems and Electromagnetics (ACSEL) FTEK UKSW.
7. Novi, Ega, Thalia, Dara, Sekar, Fay,Yosua, Ko Nathan, Kak Bonny selaku teman seperjuangan elektro ulala palace yang memberikan dorongan kepada penulis agar segera menyelesaikan skripsi ini.
8. Squad susu korem dan Mas Bro tercinta yang antara lain Wuls,Marica,Kak Ribka, Tessa, Ocka, Glo, Fil, Hanum, Aldo, Dede, Rangga teman-teman dari kawanua Manado yang sudah menemani penulis dari awal datang di Kota Salatiga. Membantu membesarkan badan a.k.a “ ba gode sama-sama “.
9. FTEK UKSW angkatan 2014 mulai dari cewek-cewek sampai cowok-cowok terimakasih buat 5 tahun ini bersama kalian. Maafkan penulis kalau selama ini penulis memaksakan kalian untuk mengerti bahasa setiap hari penulis (bahasa manado). hehe
10. Kakak angkatan dan Adek angkatan FTEK UKSW terimakasih buat kalian sudah member warna baru, cerita baru, serta humor baru bagi penulis.
11. Terimakasih Kota Salatiga, kota kecil tapi punya banyak cerita.
12. Berbagai pihak yang tidak bisa penulis ucapkan satu persatu, penulis mengucapkan banyak terimakasih kiranya Tuhan Yesus Menyertai kita semua.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Tuhan memberkati.
Penulis,
Salatiga, Juli 2019
INTISARI
Pada skripsi ini dirancang antena mikrostrip patch lingkaran pada frekuensi 1,575 GHz yang merupakan frekuensi kerja Global Positioning System (GPS). Salah satu cara untuk meningkatkan kinerja antena mikrostrip adalah dengan teknik slit, khususnya pada parameter Return Loss dan VSWR. Oleh karena itu dirancang antena mikrostrip patch lingkaran dengan dan tanpa penambahan slit.
Antena telah dirancang dan disimulasikan menggunakan software simulator High Frequency Structure Simulator (HFSS) versi 13. Bahan yang digunakan yaitu FR4-Epoxy dengan ketebalan substrat sebesar 1,6 mm ,ketebalan patch 0,03 mm, konstanta dielektrikum sebesar 4,6 . Dalam proses simulasi antena antena mikrostrip patch lingkaran tanpa slit didapat parameter Return loss sebesar -19.7419 dB, VSWR sebesar 1,2298 dan impedansi masukan 45,26Ω – 8,93i. Gain yang didapatkan sebesar 1,59 dB dengan bentuk pola radiasi azimuth bidireksional dan pola radiasi elevasi directional. Hasil simulasi antena mikrostrip dengan slit yaitu untuk parameter Return Loss sebesar -25,7630 dB. VSWR 1,238. impedansi antena adalah 51,35Ω – 18,945i dan pola radiasi azimuth bidireksional dan pola radiasi elevasi direksional serta nilai gain yaitu 1,5513 dB. Dilakukan fabrikasi antena hasil simulasi yang kemudian diukur dengan menggunakan Network Analyzer Advantest R3770 (300 KHz – 20GHz). Hasil pengukuran menunjukkan parameter-parameter yang diuji antara lain parameter Return loss antena tanpa slit sebesar - 17,752 dB , Return loss Antena dengan slit sebesar -23,767 dB, VSWR antena tanpa slit sebesar 1,433, VSWR Antena dengan slit sebesar 1,139. Impedansi masukan antena tanpa slit sebesar 45,289 Ω, Impedansi masukan antena dengan slit sebesar 44,200 Ω yang mendekati 50Ω, memiliki gain antena mikrostrip tanpa slit sebesar 2,67 dB, gain antena sebesar 2,17 dB untuk antena mikrostrip dengan slit.
DAFTAR ISI
INTISARI……….………i
ABSTRACT………ii
KATA PENGANTAR……….…..iii
DAFTAR ISI………v
DAFTAR GAMBAR……….viii
DAFTAR TABEL………..……….x
DAFTAR SIMBOL……….……xi
DAFTAR ISTILAH………..……..xii
DAFTAR SINGKATAN………xiii
BAB I………..1
PENDAHULUAN………....….1
1.1. Tujuan ………..….1
1.2. Latar Belakang………..1
1.3. Spesifikasi alat………2
1.4. Sistematika Penulisan………2
BAB II………4
DASAR TEORI………4
2.1. Antena Mikrostrip……….4
2.2. Slit ………..…….6
2.3. Voltage Standing Wave Ratio………...……7
2.4. Return Loss………...………….7
2.5. Prosedur Pengukuran Antena………...8
2.5.1. Pengukuran Return Loss, VSWR, dan Impedansi Antena ……….8
2.5.2. Pengukuran Gain………...10
2.5.3. Pengukuran Pola Radiasi………..12
BAB III……….13
3.1. Menentukan Spesifikasi Antena………..13
3.2. Perancangan Antena Mikrostrip patch lingkaran……….14
3.2.1. Proses perancangan………...14
3.2.2. Gaftar Alir Perancangan Antena Mikrostrip patch lingkaran………..16
3.2.3. Perhitungan Geometri Antena………..17
3.3. Simulasi……….…….18
3.3.1. Hasil Simulasi pertama Antena Patch Lingkaran tanpa Slit………..….…..18
3.3.2. Hasil Simulasi kedua Antena Patch Lingkaran tanpa Slit……….…19
3.3.3. Hasil Simulasi Akhir Antena Patch Lingkaran tanpa Slit……….…21
3.3.4. Hasil Simulasi Pertama Antena Patch Lingkaran dengan Slit………..…23
3.3.5. Hasil Simulasi Kedua Antena Patch lingkaran dengan Slit………...24
3.3.6. Hasil Simulasi Akhir Antena Patch Lingkaran dengan Slit………..26
3.4. Gambaran Antena yang akan Difabrikasi………....30
BAB IV……….31
HASIL PENGUKURAN DAN ANALISANYA……….31
4.1. Fabrikasi Antena………..31
4.2 Hasil Pengukuran Return Loss, VSWR dan Impedansi Antena………...32
4.2.1. Hasil Pengukuran Return Loss……….32
4.2.2. Hasil pengukuran VSWR……….35
4.2.3. Hasil Pengukuran Impedansi Antena………..37
4.3. Hasil Pengukuran Gain dan Pola Radiasi………..39
4.3.1. Pengukuran Gain………..39
4.3.2. Pengukuran Pola Radiasi………..………39
4.4. Analisa Hasil Simulasi dan Pengukuran………42
BAB V………..44
5.1. Kesimpulan………...44
5.2. Saran Pengembangan………..44
DAFTAR PUSTAKA……….45
LAMPIRAN A………47
A.1. Pola radiasi Azimuth Antena Mikrostrip Patch lingkaran tanpa slit...47
A.2. Pola radiasi Elevasi Antena Mikrostrip Patch lingkaran tanpa slit……….………….48
A.3. Pola radiasi Azimuth Antena Mikrostrip Patch lingkaran dengan slit………..49
A.4. Pola radiasi Elevasi Antena Mikrostrip Patch lingkaran dengan slit……….50
LAMPIRAN-B………51
FOTO SAAT MELAKUKAN PENGUKURAN ANTENA DI LIPI BANDUNG…………51
