III. METODE PENELITIAN
3.3 Tahapan Penelitian
3.3.7 Pengujian Sistem dan Pengambilan Data
Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui apakah sistem berupa rectenna (rectifier dan antenna) sesuai dengan perencanaan dan berfungsi dengan baik.
Pengujian dilakukan dengan cara menguji sistem untuk setiap blok rangkaian dan secara menyeluruh. Pengujian yang dilakukan sebagai berikut.
1. Pengujian Antena
Pengujian ini dilakukan melalui simulasi menggunakan software simulator CST Studio Suite 2020. Simulasi ini untuk membandingkan data yang diperoleh dari pengujian antena berupa nilai parameter antena mikrostrip yang meliputi S- Parameter, VSWR, dan gain pada desain antena dengan spesifikasi parameter antena yang telah ditentukan sebelumnya. Jika nilai parameter dari desain antena mendekati atau sama dengan spesifikasi yang telah diketahui, maka antena tersebut dapat dilakukan fabrikasi dan layak digunakan.
2. Pengujian Rectifier
Pengujian ini dilakukan melalui simulasi rangkaian rectifier menggunkaan software NI Multisim 14.0 untuk mengetahui hasil output tegangan sebelum difabrikasi.
Kemudian, menguji hasil fabrikasi menggunakan masukkan berupa signal generator untuk membuktikan bahwa rangkaian voltage multiplier dapat bekerja.
Rancangan tabel untuk hasil pengujian rangkaian rectifier dapat di lihat pada pada Tabel 3.6.
39
Tabel 3.6 Data hasil pengujian rangkaian rectifier di laboratorium No Frekuensi (kHz) Input AC (V) Output DC (V)
1 2
Setelah antena dan rectifier digabungkan, selanjutnya dilakukan pengujian sistem secara keseluruhan dengan mencoba melakukan pengukuran untuk mengetahui kerja dari sistem tersebut. Kemudian, dilakukan pengambilan data penelitian.
Pengambilan data pertama pada penelitian ini berupa pengukuran tegangan DC yang dihasilkan sistem berdasarkan variasi waktu yang digunakan di lapangan.
Pengambilan data ke-dua berupa pengukuran tegangan DC sistem berdasarkan variasi jarak di lapangan. Rancangan tabel untuk pengukuran tegangan DC yang dihasilkan sistem berdasarkan variasi waktu yang digunakan di lapangan dapat di lihat pada Tabel 3.7.
Tabel 3.7 Data hasil pengujian tegangan DC sistem berdasarkan variasi waktu di lapangan
No Waktu (menit) Jarak (m) Output DC (mV)
Awal Akhir Pagi Siang Malam
1 0 15 5
2 15 30 5
3 30 45 5
4 45 60 5
5 60 75 5
6 75 90 5
7 90 105 5
8 105 120 5
9 120 135 5
10 135 150 5
11 150 165 5
12 165 180 5
Pengambilan data dilakukan pada pagi, siang, dan malam hari berdasarkan variasi waktu untuk mendapatkan tegangan output yang lebih optimal. Pengukuran data tersebut dilakukan dengan menetapkan waktu pengukuran yang digunakan dan
40
jarak antara sumber pemancar sinyal RF berupa Base Transceiver Station (BTS) seluler dengan sistem. Kemudian, mengukur tegangan DC yang dihasilkan sistem saat pengukuran berlangsung menggunakan alat ukur yaitu multimeter untuk masing-masing waktu yang telah ditentukan. Kemudian, rancangan tabel untuk pengambilan data tegangan DC sistem berdasarkan variasi jarak pengukuran di lapangan dapat di lihat pada Tabel 3.8.
Pengukuran data tersebut dilakukan pada, siang, dan malam hari. Mula-mula mengukur jarak antara sumber pemancar sinyal frekuensi radio berupa Base Transceiver Station (BTS) seluler dengan sistem. Kemudian, mengukur tegangan DC yang dihasilkan sistem menggunakan alat ukur yaitu multimeter untuk masing- masing jarak yang telah ditentukan.
Tabel 3.8 Data hasil pengujian tegangan DC sistem berdasarkan variasi jarak pengukuran di lapangan
No Waktu
Pengambilan Jarak (m) Waktu (menit) Output DC (mV)
1 Pagi 5 15
10 15
15 15
2 Siang 5 15
10 15
15 15
3 Malam 5 15
10 15
15 15
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Berdasarkan hasil pembahasan mengenai pengujian dari penelitian ini dapat di ambil simpulan sebagai berikut.
1. Pembuatan desain antena mikrostrip telah berhasil dilakukan dengan dimensi antena meliputi lebar patch 49,3 mm, panjang patch 38,4 mm, lebar ground plane dan substrate 80 mm, panjang ground plane dan substrate 80 mm, lebar feedline 3,137 mm, panjang feedline 20,8 mm, ketebalan substrate 1,6 mm, dan ketebalan tembaga 0,035 mm.
2. Spesifikasi yang ditentukan telah berhasil sesuai dengan simulasi pengujian parameter antena.
3. Fabrikasi dan pengujian kinerja rectenna microstrip rectangular telah berhasil dilakukan, dengan tegangan output DC sebesar 209,9 mV dari pengujian sistem pada siang hari.
4. Berdasarkan data yang diperoleh, pengkonversian gelombang elektromagnetik menjadi tegangan DC dipengaruhi oleh jarak dan waktu. Semakin jauh jaraknya semakin kecil nilai tegangan yang diperoleh dan pengujian sistem jauh lebih efektif dilakukan pada siang hari dengan semakin lama waktu pengujian semakin tinggi tegangan DC yang dihasilkan.
65
5.2 Saran
Saran yang dapat dilakukan untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut.
1. Dapat mengembangkan penelitian rectenna dengan cara menggunakan antena mikrostrip yang mampu menghasilkan gain yang tinggi dan dapat menangkap gelombang elektromagnetik dengan frekuensi triple-band atau ultra-wideband.
2. Menggunakan dioda schottky dengan tegangan threshold yang sekecil mungkin.
3. Untuk mendapatkan hasil tegangan output yang lebih maksimal, pada rectifier dapat menambahkan jumlah stage dengan tetap memperhatikan kemungkinan rugi-rugi yang akan di timbulkan.
DAFTAR PUSTAKA
Aditama, K., Wismiana, E., Ridjadi, B. B., dan Munir, A. (2019). Pengembangan Antena Bumbung Gelombang Persegi Mode TM untuk Aplikasi RF Energy Harvesting. Jurnal EECCIS, 13(1), 57–59.
Akbarrizky, F., Munadi, R., dan Walidainy, H. (2017). Perancangan dan Pengujian Antena Microstrip Circular Patch Array Dua Elemen untuk Aplikasi Wimax 2,3 GHz. Jurnal Komputer, Informasi Teknologi, dan Elektro, 2(4), 21–28.
Amna, R. D., Suandi, I., dan Nasri. (2020). Rancang Bangun Antena Mikrostrip Dual Band Patch Segi Empat pada Frekuensi 1,5 dan 2,4 GHz. Jurnal Listrik Telekomunikasi Elektronika, 17(1), 1–8.
Andre, H. (2018). Antena Wideband Planar Bowtie untuk Pemanenan Energi Gelombang Televisi Elektromagnetik Terestrial. Jurnal Nasional Teknik Elektro, 7(2), 109–116. https://doi.org/10.25077/jnte.v7n2.498.2018
Ariyanti, S., Slamet, A. S., dan Munandar, J. M. (2021). Studi Pengukuran Kesiapan Operator Seluler di Indonesia dalam Mengimplementasikan Teknologi 5G (Study of Mobile Operator Readiness Measurement in Indonesia for 5G Technology Deployment). Buletin Pos dan Telekomunikasi, 19(2), 105–118.
Asriyadi, Fadhli, M. dan Nurdin, A. (2021). Disain dan Implementasi Rectifier Antenna untuk Jaringan 4G LTE. Positron, 11(1), 48–56.
https://doi.org/10.26418/positron.v11i1.43147
Aviantoro, A. P., Wijanto, H., dan Wahyu, Y. (2016). Perancangan dan Implementasi Rectifier Antena dengan Menggunakan Teknik Voltage Multiplier untuk Frekuensi UHF. e-Proceeding of Engineering Telkom University, 3(3), 4391–4401.
Balanis, C. A. (2016). Antenna Theory: Analysis and Design (4 ed.). USA: John Willey and Son.
Balitbang Kementerian ESDM. (2018). Jurnal Energi Media Komunikasi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Balitbang: Transformasi dan Inovasi, Dukung Sektor Energi Nasional (02 ed.). BPSDM.
Djudin, T. (2021). Pengantar Fisika Modern. Yogyakarta: Deepublish.
67
Garg, R. (2001). Microstrip Antena Design Handbook. Boston London: Artech House.
Hari, B. S. (2019). Mengenal Cahaya Sebagai Gelombang (T. Cahyani (ed.)).
Jawab Barat: Duta.
Herudin. (2016). Perancangan Antena Mikrostrip Frekuensi 2,6 GHz untuk Aplikasi LTE (Long Term Evolution). Setrum, 1(1), 41–45.
https://doi.org/10.36055/setrum.v1i1.469
Hidayat, dan Ginting, D. (2013). Rancang Bangun Perangkat Pemantau Shelter BTS. Jurnal Teknik Komputer Unikom, 2(2), 10–14.
Iwanda, F., Zulfi, dan Wahyu, Y. (2018). Rectifying Antenna (Rectenna) untuk Sinyal TV UHF 470-806 MHz. e-Proceeding of Engineering, 5(3), 5483–
5490.
Jonan, I. (2018). Welcome to Jurnal Energi Badan Penelitian dan Pengembangan Kementerian ESDM (Edisi 02). BPSDM.
Mahendra, A. (2012). Perancangan Antena Mikrostrip Bow-Tie pada Aplikasi Ultra Wideband. Jurnal Ilmiah Elite Elektro, 3(2), 79–88.
Medianto, D., dan Hardiman, M. Y. (2018). Rancang Bangun Antena Mikrostrip Patch Triangular Metode Parasitic untuk Aplikasi LTE di Frekuensi 2,3 GHz.
Jurnal Teknologi Elektro, 9(2), 109–116.
Menkominfo. (2015). Peraturan Menteri Komunikasi dan Informatika Republik Indonesia Nomor 19 Tahun 2015.
Menkominfo. (2017). Peraturan Menteri Komunikasi dan Informatika Republik Indonesia Nomor 12 Tahun 2017.
Mustofa, N., dan Suseno, J. E. (2016). Studi Rectenna (Rectifier Antenna) untuk Mengubah Gelombang Elektromagnetik RF Menjadi Sumber Tegangan DC.
Youngster Physics Journal, 5(1), 27–34.
Nexperia. (2017). Data Sheet: BAT17 Schottky Barier Diode (Issue February).
NXP Semiconductor.
Nurdiyanto, A. (2020). Rancang Bangun Prototype Pembangkit Listrik Tenaga Angin Menggunakan Turbin Angin Savonius. Jurnal Teknik Elektro, 09(01), 711–717.
Poetro, J. E., dan Rahmat, M. B. (2012). Konservasi Energi Pada BTS (Base Transceiver Station) Menggunakan Sistem Pendingin Arus Searah (DC Cooler). Jurnal Teknik Mesin Universitas Negeri Malang, 20(2), 30–41.
68
Pozar, D. M. (2012). Microwave Engineering Fourth Edition. USA: John Wiley &
Sons.
Purwanto, H., dan Rifalka, F. (2017). Perbandingan Desain Kekuatan Struktur dan Biaya Pelaksanaan Pembangunan Tower BTS dengan Menggunakan Baja Profil Siku dan Profil Pipa. Jurnal Deformasi, 1(2), 20–30.
https://doi.org/10.31851/deformasi.v1i2.916
Rajab, M. N. R., Koesmarijanto, dan Saptono, R. (2019). Perancangan Rangkaian Rectifier pada Sistem RF Energy Harvesting dengan Antena Televisi pada Frekuensi UHF. Jurnal JARTEL, 9(4), 464–469.
Rettob, A. L., dan Waremra, R. S. (2019). Pompa Air Bertenaga Energi Matahari (Solar Cell) Untuk Pengairan Sawah. Musamus Journal of Science Education, 1(2), 046–052. https://doi.org/10.35724/mjose.v1i2.1451
Rivaldo, R., Wijanto, H., dan Wahyu, Y. (2018). Rectenna (Rectifier Antenna) 800 MHz - 2500 MHz. e-Proceeding of Engineering, 5(2), 2281–2288.
Saidah, N., dan Rahayu, V. (2021). Simulasi Desain Antena Mikrostrip Patch Rectangular dengan Slot Persegi Panjang & Slot T pada Groundplane untuk Frekuensi Wifi (2,4 GHz). Jurnal Matematika & Sains, 1(2), 133–142.
SDPPI, T. P. P. (2018). Analisis Industri Telekomunikasi Indonesia untuk Mendukung Efisiensi. Puslitbang Sumber Daya, Perangkat, dan Penyelenggaraan Pos dan Informatika Badan Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Manusia Kementerian Komunikasi dan Informatik.
Setiawan, D. (2010). Alokasi Frekuensi Kebijakan dan Perencanaan Spektrum Indonesia. Departemen Komunikasi dan Informatika, Direktorat Jenderal Pos dan Telekomunikasi.
Suandi, I., Hanafi, dan Rachmawati. (2018). Pemanenan Energi Frekuensi Radio 1.800 MHz Menggunakan Rectifier Antena untuk Perangkat Portable. Jurnal Listrik Telekomunikasi Elektronika, 15(2), 21–28.
Sumartono, Wijanto, H., dan Wahyu, Y. (2014). Perancangan dan Realisasi Antena Mikrostrip Multilayer Parasitic pada Frekuensi 2,35 GHz untuk Aplikasi LTE.
e-Proceeding of Engineering, 1(1), 275–281.
Trisnawan, T., dan Kristiyana, S. (2017). Rancang Bangun Elemen Antena Patch Spektrum Sebar Menggunakan Aplikasi CST Microwave Studio. Jurnal Elektrikal, 4(2), 11–19.
Utami, E. Y. D., Setiaji, F. D., dan Pebrianto, D. (2017). Rancang Bangun Antena Mikrostrip Persegi Panjang 2,4 GHz untuk Aplikasi Wireless Fidelity (Wi-Fi). Jurnal Nasional Teknik Elektro, 6(3), 196–202. https://doi.org/10.25077/jnte.v6n3.406.2017