RANCANG BANGUN ANTENA YAGI-UDA
COHEN-MINKOWSKI PADA FREKUENSI 433MHz
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro
Oleh :
Syarifah Asyura NIM : 120422008
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Saat ini teknologi informasi mengalami perkembangan pesat seiring
dengan permintaan kebutuhan manusia. Salah satu teknologi yang sedang
berkembang saat ini adalah adalah teknologi informasi perkiraan cuaca. Teknologi
informasi perkiraan cuaca adalah suatu teknologi informasi yang digunakan
mengetahui cuaca suatu wilayah. Teknologi informasi perkiraan cuaca ini
digunakan untuk dunia penerbangan dan untuk mengetahui kondisi vertikal
atmosfer. Salah satu teknologi pengamatan atmosfer secara vertikal dari
permukaan adalah dengan menggunakan peluncuran balon sonde atau radiosonde.
Radiosonde adalah adalah sebuah peralatan yang digunakan untuk
mengukur berbagai parameter atmosfer dan mengirimkan data tersebut ke stasiun
penerima. Agar stasiun penerima bisa berkomunikasi dengan radiosonde yang akan diterbangkan melalui suatu balon atmosfer, maka dibutuhkan sebuah antena
yang memiliki gain yang relatif tinggi seperti antena Yagi-Uda. Antena Yagi-Uda adalah perangkat telekomunikasi yang dapat memancarkan dan menerima
gelombang radio dari arah tertentu dimana antena Yagi-Uda memiliki gain yang
relatif tinggi di bandingkan gain antena lainnya. Namun seiring banyaknya
penenlitian tentang Yagi-uda, maka antena Yagi-Uda pun dapat dimodelkan
secara fraktal agar parameter yang terdapat pada antena Yagi-Uda secara umum
dapat di tingkatkan.
Pada Tugas Akhir ini akan dilakukan rancang bangun antenna Yagi-Uda
model Cohen-Minkowski yang diterapkan pada frekuensi kerja 433MHz.
Perancangan dilakukan menggunakan simulator MMANA-GAL. Dari hasil
simulasi, antena Yagi-Uda Cohen-Minkowski memiliki nilai gain sebesar
10.72dbi, VSWR bernilai 1.75 dengan jumlah elemen sebesar lima buah. Dari
pengukuran langsung terhadap antena menggunakan VNA Meter Anritsu
MS2034B, nilai VSWR pada frekuensi 433 MHz sebesar 1,36.
Kata kunci: Yagi-Uda, Cohen-Minkowski, radiosonde, MMANA-GAL, gain,
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi cobaan, halangan,
dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriringkan
salam penulis sampaikan kepada junjungan ummat Nabi Muhammad SAW.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
ayahanda Sayid Alwi dan ibunda Syarifah Maimunnah yang senantiasa
mendukung dan mendoakan dari sejak penulis lahir hingga sekarang, serta abang
dan kakak yang senantiasa mendukung dan memberi semangat kepada penulis
untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
“RANCANG BANGUN ANTENA YAGI-UDA COHEN-MINKOWSKI
PADA FREKUENSI 433 MHz
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Ali Hanafiah Rambe selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir,
2. Bapak Ir. Arman Sani, MT yang telah membantu memberikan masukan
tentang Tugas Akhir yang akan dibuat.
3. Bapak Prof.Dr.Rahman Siregar yang selalu memberi motivasi dalam
proses perkuliahan maupun Tugas Akhir
4. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi ST, MT
selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
5. Ayahanda Sayid Alwi dan Ibunda Syarifah Maimunnah tercinta yang
senantiasa selalu mendoakan, memberikan semangat, dan segalanya
sehingga penulisan Tugas Akhir ini terselesaikan.
6. Habib Muhammad Rofiq ALkaff yang senantiasa memberikan motivasi
dan doa dalam menghadapi semua permasalahan yang dihadapi.
7. Syarifah Nur Faridah, Sayid Azhar, Sayid Fadli, Syarifah Fadlina, dan
seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
10. Dimas Yudha Prawira dan Kharisma Muhammad yang selama ini
mendukung dan memberi semangat, motivasi, dan doa kepada penulis
untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
11. Abang-abang dikos masnida yang selalu memberi motivasi dan dukungan
untuk menyelesai Tugas Akhir ini.
12. Teman – teman di ekstensi dan regular Teknik Elektro FT-USU, terkhusus
angkatan 2010, 2011, 2012, dan 2013 atas dukungan, doa, suka dan duka
selama di bangku perkuliahan.
13. Abang-abang senior stambuk 2010 yang selalu membantu, mendukung
dan memberi masukan selama menjalani perkuliahan.
14. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik
dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan
tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat
penulis harapkan.
Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, semoga Tugas Akhir ini
bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.
Medan, April 2014
Penulis
2.1.7 VSWR ... 9
BAB III Metodologi Perancangan 3.1 Umum ... 20
3.2 Diagram Alir Perancangan Antena ... 21
3.3 Peralatan Yang Digunakan ... 22
3.4 Perancangan Antena Yagi-Uda Cohen-Minkowski ... 22
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pendahuluan ... 27
4.2 Analisis Hasil Simulasi ... 27
4.3 Karakterisasi Antena Yagi-Uda Cohen-Minkowski ... 28
4.3.1 Karakterisasi Ukuran Antena Yagi-Uda Cohen-Minkowski ... 28
4.3.2 Karakterisasi Jarak Antena Yagi-Uda Cohen-Minkowski ... 35
4.2 Analisis Hasil Capaian Antena ... 39
I. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan... 41
5.2 Saran ... 42
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem Koordinat untuk Menganalisis Antena ... 5
Gambar 2.2 Variasi Bentuk Lobes ... 6
Gambar 2.9 Geometri Cohen-Minkowski ... 16
Gambar 2.10 Tampilan Menu Geometry ... 19
Gambar 3.1 Diagram Alir Rancang Bangun Antena Yagi-Uda Cohen-Minkowski ... 21
Gambar 3.2 Rancangan Antena Berdasarkan Perhitungan ... 25
Gambar 3.3 Tampilan Menu Geometry ... 26
Gambar 3.4 Tampilan Menu View Perancangan Antena yang Dibuat ... 26
Gambar 4.1 Grafik VSWR Antena Yagi-Uda Cohen-Minkowski Rancangan Awal ... 27
Gambar 4.2 Gain dan Pola Radiasi Hasil Simulasi Yagi-Uda Cohen-Minkowski pada Perancangan Awal ... 28
Gambar 4.3 Grafik VSWR Karakterisasi Jarak Antar Elemen ... 36
Gambar 4.4 Gain dan Pola Radiasi Karakterisasi Jarak Antar Elemen ... 37
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Link Budget Radiosonde ... 17
Tabel 3.1 Spesifikasi Antena Radiosonde ... 20
Tabel 3.2 Dimensi Antena Yagi-Uda Cohen-Minkowski ... 24
Tabel 4.1 Karakterisasi Ukuran Fraktal sesuai teori... 29
Tabel 4.2 Karakterisasi Ukuran Fraktal ... 32
Tabel 4.3 Optimasi Karakterisasi Ukuran Fraktal ... 33
Tabel 4.4 Karakterisasi Ukuran Antena Yagi-Uda Cohen-Minkowski .... 35
Tabel 4.5 Karakterisasi Jarak Antar Elemen Fraktal ... 36
