1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Antena merupakan perangkat yang sangat penting bagi sistem telekomunikasi wireless. Salah satu jenis antena yang paling banyak dikembangkan adalah antena mikrostrip. Antena berbentuk mikrostrip terus dikembangkan dengan berbagai inovasi untuk dapat bekerja di frekuensi rendah dengan dimensi yang kecil.
Modifikasi material antena dengan material dielektrik artifisial merupakan salah satu pengembangan antena mikrostrip (Gupta and Mathur, 2018).
Studi tentang dielektrik artifisial sebelumnya telah dilakukan oleh Aditya G.
Hadiwijaya tahun 2015. Hadiwijaya melakukan percobaan untuk membuat frekuensi kerja antena mikrostrip menurun dari 2,4 GHz menjadi 1,875 GHz dengan modifikasi substrat antena yaitu dengan mensisipkan batang konduktor didalam substrat antena. Material dielektrik artifisial adalah sejenis bahan dielektrik dengan karakteristik yang tidak dapat ditemukan secara alami. Secara umum memiliki keluaran elektromagnetik yang berbeda dan dapat dibuat dari komposisi unit konduktor partikel (Hadiwijaya and Munir, 2015). Dielektrik artifisial melebihi konsep dielektrik alami telah banyak dipelajari untuk perangkat microwave.
Beberapa aplikasi dirancang dan diselidiki oleh banyak peneliti dengan tujuan untuk gelombang pesawat atau gelombang Transmission Electron Microscape (TEM) (Rezvani and Mohammadi, 2018).
Antena mikrostrip adalah jenis antena yang saat ini umum digunakan pada perangkat telekomunikasi bergerak karena ukurannya sangat kecil. Antena mikrostrip tersusun oleh strip metal sangat tipis (patch) yang ditempatkan di atas substrat dielektrik dan alas logam tertentu (ground plane) pada jarak tertentu.
Karena harga antena mikrostrip cenderung terjangkau dan mudah di desain, antena ini telah umum diimplementasikan sebagai komponen pengolah sinyal perangkat telepon genggam dan komputer jinjing. Substrat dielektrik yang dipilih harus memiliki permitivitas relatif yang lebih besar untuk mendapatkan dimensi lebih
2
kecil. Secara matematis, nilai permitivitas relatif ini berbanding terbalik dengan frekuensi kerja dan dimensi antena (Mehta, 2015).
Sejauh ini, penelitian antena mikrostrip yang dilakukan sebelumnya hanya memfokuskan pada parameter S11. Oleh karena itu, penelitian ini memiliki konsentrasi pada semua parameter yaitu parameter S11, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), gain, bandwidth dan pola radiasi bertujuan untuk mendapatkan permitivitas relatif yang berbeda menggunakan bahan yang sama yaitu FR4 Epoxy dengan cara memodifikasi material substrat. Modifikasi material substrat dengan penyisipan sejumlah konduktor sehingga material substrat tersebut menjadi material dielektrik artifisial yang menghasilkan koefisien dielektrik yang berbeda dari material dielektrik konvensional. Cara tersebut dapat dimanfaatkan untuk merancang antena mikrostrip dengan frekuensi kerja tertentu.
1.2. Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh material dielektrik artifisial terhadap frekuensi antena mikrostrip.
2. Bagaimana pengaruh material dielektrik artifisial terhadap permitivitas relatif bahan substrat antena mikrostrip.
3. Bagaimana pengaruh material dielektrik artifisial terhadap grafik parameter S11, VSWR dan gain serta bentuk pola radiasi antena mikrostrip.
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut.
1. Mengetahui pengaruh material dielektrik artifisial terhadap frekuensi antena mikrostrip.
2. Mengetahui pengaruh material dielektrik artifisial terhadap permitivitas relatif bahan substrat antena mikrostrip.
3. Mengetahui pengaruh material dielektrik artifisial terhadap grafik parameter S11, VSWR dan gain serta bentuk pola radiasi antena mikrostrip.
3
1.4. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian Tugas Akhir ini agar lingkup dari pembahasan tidak meluas adalah sebagai berikut:
1. Pengaruh material dielektrik artifisial terhadap frekuensi antena mikrostrip.
2. Pengaruh material dielektrik artifisial terhadap permitivitas relatif bahan substrat antena mikrostrip.
3. Pengaruh material dielektrik artifisial terhadap grafik parameter S11, VSWR dan gain serta bentuk pola radiasi antena mikrostrip.
1.5. Sistematika Penulisan
Proposal Tugas akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut:
Bab I: Pendahuluan
Bab I menjelaskan latar belakang penelitian mengenai penggunaan material dielektrik artifisial untuk antena mikrostrip berdasarkan tinjauan pustaka, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan Tugas Akhir.
Bab II: Dasar Teori
Bab II menjelaskan teori dasar dan tinjauan pustaka mengenai antena mikrostrip, material dielektrik artifisial, permitivitas relatif, dan parameter antena mikrostrip.
Bab III: Metodologi Penelitian
Bab III menjelaskan metode pengerjaan Tugas Akhir meliputi studi literatur, perancangan antena mikrostrip, simulasi antena mikrostrip, dan realisasi antena mikrostrip. Proses perancangan meliputi perhitungan matematis berdasarkan referensi tinjauan pustaka dan simulasi menggunakan software Ansys HFSS 15.
Bab IV: Analisis dan Pembahasan
Bab IV menjelaskan analisis semua hasil simulasi dan membahas setiap parameter yang didapatkan dari semua percobaan.
Daftar Pustaka
Bab ini berisi referensi yang digunakan penulis dalam melakukan penelitian ini termasuk jurnal ataupun media cetak seperti buku.
