TUGAS AKHIR
STUDI PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP DIPOLE
DUAL-BAND FREKUENSI 2,3 GHz DAN 3,3 GHz UNTUK
APLIKASI BROADBAND WIRELESS ACCESS
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Oleh
YAHYA AHMADI BRATA
NIM : 100402051
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Tugas Akhir ini membahas tentang perancangan antena mikrostrip dipole
yang memiliki dua frekuensi kerja yaitu pada frekuensi 2,3 GHz dan 3,3 GHz yang dapat diaplikasikan untuk teknologi Broadband Wireless Access (BWA). Antena mikrostrip yang dirancang menggunakan sebuah Printed Circuit Board
(PCB) double layer dengan substrate berbahan FR-4. Perancangan dan simulasi antena menggunakan bantuan software simulator struktur frekuensi tinggi.
Hasil perancangan memberikan nilai VSWR sebesar 1,41 untuk frekuensi 2,35 GHz dengan bandwidth sebesar 242 MHz (2232 – 2474 MHz) dan VSWR
1,24 untuk frekuensi 3,35 GHz dengan bandwidth sebesar 359 MHz (3166 - 3525 MHz). Antena yang dirancang memiliki gain sebesar 1,77 dB untuk
frekuensi 2,35 GHz dan 2,50 dB untuk frekuensi 3,35 GHz dengan pola radiasi
omni-directional.
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya sampaikan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas
segala Karunia dan Rahmat-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Penulisan Tugas Akhir ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Saya menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, sangat sulit bagi saya untuk menyusun Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Rahmad Fauzi, S.T, M.T selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Ali Hanafiah Rambe, S.T, M.T selaku Dosen Pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk membimbing saya dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. Arman Sani, M.T selaku di Dosen Pembanding 1, atas kritik dan sarannya.
5. Bapak Suherman, S.T, M.Comp, Ph.D selaku Dosen Pembanding 2, atas saran dan motivasinya.
6. Seluruh Bapak / Ibu Dosen beserta Staf Pegawai yang bekerja di lingkungan Teknik Elektro USU.
iv
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini belum sempurna baik dari segi materi, pengolahan, maupun penyajian. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata, semoga
Allah Subhanahu Wa Ta’ala membalas segala kebaikan semua pihak yang
telah membantu penyusunan Tugas Akhir ini dengan balasan yang lebih baik.
Medan, Oktober 2014 Hormat saya,
DAFTAR ISI
1.2 Perumusan Masalah ...2
1.3 Batasan Masalah ...2
1.4 Tujuan Penulisan ...3
1.5 Metodologi Penelitian ...3
1.6 Sistematika Penulisan ...4
BAB II ANTENA MIKROSTRIP ...5
2.1 Pengertian Antena ...5
2.2 Antena Mikrostrip ...6
2.2.1 Pengertian Antena Mikrostrip ...6
2.2.2 Jenis-jenis Antena Mikrostrip ...7
2.2.3 Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostrip ...8
2.2.4 Teknik Pencatuan ...8
2.3 Antena Mikrostrip Dipole ...9
vi
2.5 Dimensi Antena Mikrostrip Dipole ...16
2.6 Antena Mikrostrip Dual-band ...18
2.7 Regulasi Mengenai Broadband Wireless Access (BWA) ...19
2.8 Software Simulator Struktur Frekuensi Tinggi ...21
BAB III PERANCANGAN ANTENA ...22
3.1 Umum ...22
3.2 Perangkat yang Digunakan ...23
3.3 Jenis Substrate yang Digunakan ...23
3.4 Diagram Alir Perancangan Antena...24
3.5.4 Optimalisasi...28
3.7 Perancangan Antena Mikrostrip DipoleDual-band ...31
3.7.1 Dimensi Antena Mikrostrip Dipole Dual-band ...32
3.7.2 Simulasi Antena Mikrostrip Dipole Dual-band ...33
3.7.3 Optimalisasi...34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...36
4.1 Umum ...36
4.2 Hasil Simulasi Antena Mikrostrip Dipole Tunggal Frekuensi 2,3 Ghz ...36
4.3 Hasil Simulasi Antena Mikrostrip Dipole Tunggal Frekuensi 3,3 Ghz ...37
4.4 Hasil Simulasi Antena Mikrostrip Dipole Dual-band ...39
viii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...47
5.1 Kesimpulan ...47
5.2 Saran ...48
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Peran Antena Dalam Sistem Komunikasi Wireless ...5
Gambar 2.2 Antena Mikrostrip ...7
Gambar 2.3 Bentuk-bentuk Patch Antena Mikrostrip ...7
Gambar 2.4 Jenis-jenis Teknik Pencatuan Antena Mikrostrip ...9
Gambar 2.5 Antena Mikrostrip Dipole ...10
Gambar 2.6 Pola Radiasi Antena ...14
Gambar 2.7 Teknik Mendapatkan Antena Mikrostrip Dual-band ...19
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Antena ...24
Gambar 3.2 Dimensi Antena Mikrostrip Dipole Tunggal Frekuensi 2,35 GHz ...26
Gambar 3.3 Simulasi Antena Mikrostrip Dipole Frekuensi 2,35 GHz ...27
Gambar 3.4 Dimensi Antena Mikrostrip Dipole Tunggal Frekuensi 3,35 GHz ...30
Gambar 3.5 Simulasi Antena Mikrostrip Dipole Frekuensi 3,35 Ghz ...31
Gambar 3.6 Antena Mikrostrip Dipole Dual-band Sebelum Optimalisasi...32
Gambar 3.7 Simulasi Antena Mikrsotrip Dipole Dual-band Sebelum Optimalisasi...33
Gambar 3.8 Antena Mikrostrip Dipole Dual-band Setelah Optimalisasi ...34
x
Gambar 4.2 Pola Radiasi Hasil Antena Mikrostrip Dipole Tunggal
Frekuensi 2,35 Ghz ...37
Gambar 4.3 Gain Antena Mikrostrip Dipole Tunggal Frekuensi 2,35 Ghz ...37
Gambar 4.4 Grafik VSWR Antena Mikrsotrip Dipole Tunggal Frekuensi 3,35 Ghz ...38
Gambar 4.5 Pola Radiasi Hasil Antena Mikrostrip Dipole Tunggal Frekuensi 3,35 Ghz ...38
Gambar 4.6 Gain Antena Mikrostrip Dipole Tunggal Frekuensi 3,35 Ghz ...39
Gambar 4.7 Grafik VSWR Antena ...39
Gambar 4.8 Pola Radasi Antena ...40
Gambar 4.9 Gain Antena ...40
Gambar 4.10 Impedansi Input Antena ...42
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Substrate yang Digunakan ... 23 Tabel 3.2 Karakteristik Dimensi Antena Mikrostrip Dipole Tunggal
Frekuensi 2,35 Ghz ... 27 Tabel 3.3 Karakteristik Dimensi Antena Mikrostrip Dipole Tunggal
Frekuensi 3,35 Ghz ... 30 Tabel 3.4 Karakteristik Dimensi Antena Mikrostrip Dipole Dual-band
Sebelum Optimalisasi ... 33 Tabel 3.5 Karakteristik Dimensi Antena Mikrostrip Dipole Dual-band
Setelah Optimalisasi ... 35 Tabel 4.1 Analisa Perbandingan Antara Antena Mikrostrip Dipole
