Perancangan Antena Mikrostrip Bow-Tie pada Aplikasi Ultra Wideband

JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 3, NO. 2, SEPTEMBER 2012: 79-88

79

Perancangan Antena Mikrostrip Bow-Tie pada Aplikasi Ultra Wideband Adhi Mahendra Jurusan Teknik Elektro, Universitas Pancasila, Jakarta Selatan kode pos, Indonesia E–mail: [email protected]

Abstrak Antena mikrostrip sebagai salah satu perangkat komunikasi yang memiliki dimensi kecil dengan kemampuan meradiasi dan menerima sinyal secara baik dan teknologi ultra wideband yang akan digunakan pada antena mikrostrip ini merupakan suatu teknologi yang dapat digunakan pada aplikasi jaringan wireless dengan kecepatan data yang sangat tinggi. Antena mikrostrip bow-tie merupakan pilihan yang baik untuk aplikasi antena pada frekuensi ultra wideband dikarenakan menghasilkan pencapaian radiasi pada pita lebar ataupun multiband. Perancangan antena mikrostrip bowtie ini menggunakan perangkat lunak CST Microwave Suite 2011. Pada perangkat lunak CST Microwave Suite 2011 akan menunjukkan hasil perancangan antena berdasarkan ukuran yang diinginkan dan akan menghasilkan nilai VSWR, return loss, gain, directivity beserta bentuk pola radiasi. Setelah hasil didapat maka hasil tersebut dianalisis pada tiga percobaan yaitu jenis substrat, ketebalan substrat, dan sudut patch yang digunakan pada perancangan antena mikrostrip bow-tie untuk mendapatkan nilai parameter-parameter antena seperti VSWR ≤2, return loss -10 dB, gain, directivity dan pola radiasi.

Abstract The Design of Antenna Microstrip Bow-tie on Ultra Wideband Application. Microstrip antenna is communication device, small dimension, with good radiate performance and/or signal receiver. While ultra wideband technology to be applied in this microstrip antenna is a technology can be used in high data speed wireless network application. Microstrip antenna bow-tie is a good choice for antenna application in ultra wideband frequency because it result radiation produced achievement in both wideband and multiband. This design of micro-strip antenna bow-tie will use CST Microwave Suite 2011 software. CST Microwave Suite 2011 software will shows antenna design result based on size as requested/desired, VSWR value, return loss, gain, directivity, and radiation pattern. Having the results was obtained then it will be analysed into 3 type of experiment, i.e: substrate type, substrate thickness, and angle patch in order to get the antenna parameter’s value such as VSWR ≤2, return loss -10 dB, gain, directivity and radiation pattern. Keywords: antenna mikrostrip bow-tie, ultra wideband, CST Microwave Suite 2011

dimensi antenanya lebih kecil, harga produksinya lebih murah, mampu memberikan unjuk kerja (performance) yang cukup baik dan dapat diterapkan pada microwave integrated circuits (MICs). Antena mikrostrip bow-tie merupakan pilihan yang baik untuk aplikasi antena pada frekuensi ultra wideband dikarenakan menghasilkan pencapaian radiasi pada pita lebar ataupun multiband [1-2].

1. Pendahuluan Majunya perkembangan teknologi di bidang telekomunikasi khususnya teknologi tanpa kabel (wireless) menyebabkan para perancang antena agar merancang suatu antena yang dapat mendukung teknologi tersebut. Permasalahan yang utama dalam teknologi tersebut adalah kebutuhan akan kecepatan datayang tinggi, dan salah satu solusi yang dapat digunakan adalah dengan menggunakan ultra wideband. Untuk mendukung perangkat teknologi ultra wideband, diperlukan suatu antena yang memiliki karakteristik bandwidth yang sangat lebar. Pada antena mikrostrip menggunakan bahan yang sederhana, bentuk dan ukuran

Dari latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan permasalahannya yaitu bagaimana merancang antena mikrostrip bow-tie untuk aplikasi ultra wideband. Tujuan penelitian adalah mensimulasikan perancangan antena mikrostrip bow-tie untuk aplikasi ultra wideband.

79

80


Agar pembahasan lebih terarah, maka pembahasan dibatasi sebagai berikut: 1) Bekerja pada frekuensi ultra wideband 3,1GHz-10,6 GHz; 2) Parameter yang dianalisis VSWR, return loss, gain, directivity dan pola radiasi; 3) Jenis substrat yang analisis Tatonic TLY-5, Arco AR 230 dan FR-4; 4) Ketebalan substrat yang dianalisis 1,9 mm, 2 mm dan 2,1 mm; 5) Besar sudut patch yang dianalisis 300, 450 dan 600; 6) Perancangan dilakukan dengan menggunakan software CST Microwave Studio 2011. Antena mikrostrip. Antena mikrostrip adalah suatu konduktor metal yang menempel di atas ground plane yang diantaranya terdapat bahan substrat dielektrik. Antena mikrostrip dapat diproduksi dengan memanfaatkan teknologi rangkaian tercetak (circuit printed) sehingga lebih praktis untuk digunakan pada alat komunikasi bergerak [3-5]. Bentuk umum antena mikrostrip terlihat pada Gambar 1, bagian antena mikrostrip terdiri dari: 1) Patch bagian yang terletak paling atas dari antena dan terbuat dari bahan konduktor ini berfungsi untuk meradiasikan gelombang elektromagnetik ke udara; 2) Substrat berfungsi sebagai media penyalur gelombang elektromagnetik dari catuan. Ketebalan substrat berpengaruh pada bandwidth dari antena; 3) Groundplane yaitu lapisan paling bawah yang berfungsi sebagai reflektor yang memantulkan sinyal yang tidak diinginkan. Secara garis besar antena mikrostrip memiliki kelebihan yakni dimensi antena yang kecil, bentuknya yang sederhana memudahkan proses perakitan, tidak memakan biaya besar pada proses pembuatan, dan multifrekuensi.

termasuk dalam jenis antena dipole bentuk kawat dengan penambahan beberapa elemen untuk dapat melakukan pengaturan impedansi input antena. Pada perkembangan selanjutnyanya pada antena bow-tie bentuk kawat dikonversikan ke dalam bentuk patch. Antena bow-tie bentuk patch memiliki ukuran yang lebih kecil dari antena bow-tie bentuk kawat. Kelebihan bentuk bow-tie adalah mempunyai radiator yang lebih besar. Antena bow-tie sendiri digunakan untuk menghasilkan frekuensi kerja yang sama pada kedua polarisasinya [6-8]. Bentuk antena bow-tie dapat dilihat pada Gambar 4. Antena mikrostrip dapat dicatu menggunakan beberapa metode. Metode-metode ini dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori, yaitu terhubung (contacting) dan tidak terhubung (non-contacting). Pada metode terhubung, daya radio frequency (RF) dicatukan secara langsung ke patch radiator dengan menggunakan elemen penghubung. Pada metode tidak terhubung, dilakukan pengkopelan medan elektromagnetik untuk menyalurkan daya di antena saluran mikrostrip dengan patch. Microstrip line feed. Pada tipe pencatuan ini, bagian konduktor dihubungkan secara langsung dengan tepi patch mikrostrip. Terlihat pada Gambar 5 bahwa lebar strip konduktor lebih kecil daripada elemen peradiasi antena mikrostrip. Teknik pencatuan ini mudah dalam proses pembuatan dan untuk mendapatkan kesesuaian impedansi.

Namun demikian, antena mikrostrip juga memiliki kekurangan seperti efisiensi yang rendah, gain yang rendah, bandwidth yang sempit, dan daya (power) yang rendah. Antena Mikrostrip Bow-tie. Bentuk antena bow-tie merupakan pengembangan desain antena dari bentuk patch segitiga (triangel). Antena bow-tie pada dasarnya Gambar 2. Geometri Dasar Antena Mikrostrip Bow-Tie

Gambar 1. Bentuk Umum Antena Mikrostrip

Gambar 3. Microstrip Line Feed


81

Gambar 4. Tampilan Awal CST Microwave Studio 2011

umum yang menggambarkan suatu jaringan yang mempunyai luas bidang yang sangat besar. Teknologi UWB oleh FCC dan ITU didefinisikan sebagai suatu teknologi nirkabel (wireless) yang dikembangkan untuk memancarkan sejumlah data yang sangat besar melalui jarak yang sangat pendek sekitar 15 meter dengan bandwidth minimal 500 MHz. Teknologi UWB ini termasuk pada teknologi digital sehingga transmisi sinyalnya bisa mengirim aliran berbagai data digital [9]. Untuk aplikasi pada sistem komunikasi tanpa kabel yang beroperasi pada 3.1–10.6 GHz. Dilain pihak, Infocomm Development Authority (IDA), sebuah badan regulasi spektrum Singapura menetapkan alokasi frekuensi UWB pada 2.2–10.6 GHz [10].

Gambar 5. Diagram Alir Perancangan Antena

Ultra Wideband. Sistem komunikasi ultra wideband merupakan sistem komunikasi jarak pendek yang mempunyai bandwidth yang sangat lebar. Mengenai konsep ultra wideband itu sendiri merupakan istilah

Keuntungan lain dari teknologi UWB adalah kecilnya interferensi, karena transmisi disebarkan melalui spektrum radio dan tersebarnya sinyal membuatnya lebih sulit dihambat. Karena sinyal yang dihasilkan berdaya rendah dan menyebar melalui spektrum, maka sinyal ini bisa berbagi ruang dengan komunikasi radio yang sudah ada dan tidak menyebabkan layanan terganggu [11].

2. Metode Penelitian Program Perancangan Antena. Perancangan antena mikrostrip bow-tie diawali dengan menentukan frekuensi kerja antena mikrostrip, jenis lapisan bahan,

82


nilai konstanta dielektrik lapisan bahan, tebal lapisan bahan, penentuan jarak antara elemen, penentuan panjang dan lebar saluran mikrostrip. Antena mikrostrip bow-tie ini akan dirancang sebagai pemancar dan penerima dalam aplikasi ultra wideband (UWB). Simulator CST Microwave Studio 2011. CST Microwave Studio 2011 merupakan fitur lengkap paket perangkat lunak untuk analisis dan desain gelombang elektromagnetik dalam rentang frekuensi tinggi. Proses memasukkan parameter yang mudah dengan menyediakan sebuah pemodelan solid 3D yang baik. CST Microwave Studio 2011 merupakan bagian dari studio design CST yang menawarkan sejumlah pemecahan masalah yang berbeda untuk berbagai jenis aplikasi. Hal ini didasarkan pada teknik integrasi

terbatas (FIT) diperkenalkan dalam elektrodinamika lebih dari tiga dekade lalu. Metoda ini efisien untuk sebagian besar jenis aplikasi frekuensi tinggi seperti konektor, jalur transmisi, filters, antena, dan banyak lagi. Berikut tampilan awal CST Microwave Studio pada Gambar 6. Desain Antena Mikrostrip. Perancangan antena mikrostrip bow-tie ini menggunakan frekuensi yang bekerja pada 3,1–10,6 GHz. Parameter yang akan digunakan dalam desain antena mikrostrip bow-tie ini adalah konstanta dielektrik ( ), ketebalan substrat (h), sudut patch (α), impedansi masukan ( ). Diagram Alir Perancangan. Diagram alir perancangan antena mikrostrip bow-tie dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 6. Desain Antena Mikrostrip Bow-Tie


Tabel 3. Analisis Pengaruh Perubahan Konstanta Dielektrik ( ) terhadap Return Loss

3. Hasil dan Pembahasan Analisis Simulasi Hasil Perancangan Antena. Dalam perancangan antena mikrostrip ini menggunakan perangkat lunak dengan spesifikasi notebook model Asus Notebook PC, prosesor AMD Quadcore CPU, RAM 8 GB, operating system Windows 7 Home Premium SP1, simulator CST Microwave Studio 2011. Skenario perancangan antena mikrostrip. Antena mikrostrip yang akan dianalisis adalah antena mikrostrip bow-tie dengan teknik pencatuan transmition line. Bentuk desain antena mikrostrip bow-tie yang akan dirancang dapat dilihat pada Gambar 6. Nilai tiap simbol pada Gambar 6 dapat dilihat pada Tabel 1. Parameter perancangan antena mikrostrip: konstanta dielektrik substrat ( ) = 2,2, ketebalan substrat (h) = 2 mm, sudut patch (α) = 300. Pada percobaan analisis yang dilakukan pada simulasi akan diubah ketiga parameter di atas dengan menggunakan range frekuensi ultra wideband antara lain 3,1 GHz, 6,85 GHz, dan 10,6 GHz. Untuk konstanta dielektrik substrat dibagi menjadi tiga jenis yaitu Tatonic TLY-5, Arlon AR 320, dan FR-4. Pada ketebalan substrat juga akan dianalisis pada tiga macam ketebalan yaitu 2 mm, 2,6 mm, dan 3 mm. Begitu juga dengan sudut patch antena, dikarenakan bow-tie Tabel 1. Nilai Parameter Dimensi Tetap Antena

Simbol W wp w1 w2 w3

Dimensi 60 mm 20 mm 2.68 mm 17.32 mm 5 mm

w4

2.9 mm

Simbol L lp l1 l2

Tabel 2. Analisis Pengaruh Perubahan Dielektrik ( ) terhadap VSWR

Jenis Substrat Tatonic TLY-5 = 2,2 Arlon AR 320 = 3,2 FR-4 = 4,3

Dimensi 60 mm 20 mm 10 mm 20 mm 50 Ω

Konstanta

Frek. Frek. Frek. Terendah Tengah Tertinggi (3,1 GHz) (6,85 GHz) (10,6 GHz) 9,5505 dB 3,9306 dB 1,5681 dB 8,3123 dB 3,6664 dB 1,4381 dB 17,49 dB

83

2,659 dB

4,8224 dB

Frek. Terendah (3,1 GHz)

Frek. Tengah (6,85 GHz)

Frek. Tertinggi (10,6 GHz)

-1,8257 dB

-4,5189 dB

-13,1014 dB

-1,3881 dB

-4,5754 dB

-7,227 dB

-0,99435 dB

-6,0976 dB

-3,6554 dB


Tabel 4. Analisis Pengaruh Perubahan Dielektrik ( ) terhadap Gain


Konstanta

Frek. Frek. Frek. Terendah Tengah Tertinggi (3,1 GHz) (6,85 GHz) (10,6 GHz) 2,323 dB

4,300 dB

4,884 dB

2,675 dB

4,702 dB

4,662 dB

2,904 dB

4,706 dB

4,777 dB

Tabel 5. Analisis Pengaruh Perubahan Dielektrik ( ) terhadap Directivity

Konstanta


Frek. Frek. Frek. Terendah Tengah Tertinggi (3,1 GHz) (6,85 GHz) (10,6 GHz) 2,277 dBi

4,344 dBi

5,961 dBi

2,479 dBi

4,838 dBi

4,878 dBi

2,904 dBi

4,706 dBi

4,040 dBi

memiliki bentuk dasar antena segitiga yang memiliki sudut. Sudut yang akan dianalisis pada 300, 450, dan 600. Pada Tabel 2 menunjukkan nilai VSWR ≤2 yang paling baik adalah substrat Tatonic TLY-5. Pada Tabel 3 menunjukkan jenis subtrat Tatonic TLY-5 yang memiliki nilai return loss yang paling baik (-10 dB). Pada frekuensi rendah substrat Tatonic TLY-5 memiliki nilai gain yang paling kecil dan pada frekuensi tinggi Arlon AR 320 yang memiliki nilai gain yang paling kecil (Tabel 4). Pada frekuensi rendah substrat FR-4 memiliki nilai directivity paling besar dan saat frekuensi tinggi substrat

84


Tatonic TLY-5 memiliki nilai directivity yang paling besar (Tabel 5). Pada ketebalan substrat h = 1,9 mm, 2 mm, dan 2,1 mm nilai VSWR ≤2 terlihat saat frekuensi diatas frekuensi tengah 6,85 GHz (Tabel 6). Tabel 6. Analisis Pengaruh Perubahan Substrat (h) terhadap VSWR

Ketebalan

Tebal Substrat

Frek. Frek. Frek. Tengah Terendah Tertinggi (6,85 GHz) (3,1 GHz) (10,6 GHz)

h = 1,9 mm

9,7893 dB

3,9893 dB

1,608 dB

h = 2 mm

9,5505 dB

3,9306 dB

1,5681 dB

h = 2,1 mm

9,2732 dB

3,8591 dB

1,6248 dB

Tabel 7. Analisis Pengaruh Perubahan Substrat (h) terhadap Return Loss

Ketebalan


Frek. Frek. Tengah Tertinggi (6,85 GHz) (10,6 GHz)

h = 1,9 mm

-1,7808 dB

-4,4494 dB -12,649 dB

h = 2 mm

-1,8257 dB

-4,5189 dB -13,1014 dB

h = 2,1 mm

-1,8807 dB

-4,6065 dB -13,415 dB

Tebal Substrat

Tabel 8. Analisis Pengaruh Perubahan Substrat (h) terhadap Gain

Tebal Substrat


Ketebalan

Frek. Frek. Tengah Tertinggi (6,85 GHz) (10,6 GHz)

h = 1,9 mm

2,326 dB

4,359 dB

4,887 dB

h = 2 mm

2,323 dB

4,300 dB

4,884 dB

h = 2,1 mm

2,320 dB

4,109 dB

4,754 dB

Jenis subtrat Tatonic TLY-5 pada ketebalan substrat h = 2,1 mm memiliki nilai return loss yang paling baik (Tabel 7). Substrat yang memiliki ketebalan paling besar h = 2,1 mm, memiliki nilai gain yang paling kecil pada frekuensi rendah dan frekuensi tinggi (Tabel 8). Pada jenis frekuensi tinggi substrat yang memiliki ketebalan h = 2 mm menghasilkan nilai directivity yang paling besar dan ketebalan substrat yang paling besar h = 2,1 mm memiliki nilai directivity yang paling kecil (Tabel 9). Perubahan sudut patch 300 dan 450 nilai VSWR mencapai ≤2 disaat frekuensi diatas 6,85 GHz dan perubahan sudut patch 600 nilai VSWR tidak memenuhi nilai ≤2 (Tabel 10). Saat perubahan sudut 300 mendapat nilai gain yang paling kecil di antara semua sudut saat frekuensi terendah dan teratas (Tabel 11). Pada frekuensi terendah nilai directivity yang dihasilkan sudut 300 yang memiliki nilai terkecil dan sudut 600 menghasilkan nilai tertinggi. Perubahan sudut 600 merupakan sudut yang menghasilkan nilai directivity yang tinggi pada setiap range frekuensi ultra wideband (Tabel 12). Tabel 10. Analisis Pengaruh Perubahan Sudut Patch (α) terhadap VSWR




α = 300

9,5505 dB

3,9306 dB

1,5681 dB

α = 450

6,9185 dB

6,9035 dB

1,0271 dB

α = 600

4,8811 dB

5,1627 dB

3,4527 dB

Sudut

Tabel 11. Analisis Pengaruh Perubahan Sudut Patch (α) terhadap Return Loss Tabel 9. Analisis Pengaruh Perubahan Substrat (h) terhadap Directivity

Ketebalan




h = 1,9 mm

2,281 dBi

4,409 dBi

5,055 dBi

h = 2 mm

2,277 dBi

4,344 dBi

5,961 dBi

h = 2,1 mm

2,292 dBi

4,182 dBi

4,949 dBi

Tebal Substrat

Sudut




α = 300

-1,8257 dB

-4,5189 dB

-13,104 dB

α = 450

-2,5286 dB

-2,5342 dB

-37,505 dB

α = 600

-3,6101 dB

-3,408 dB

-5,1766 dB


85

Perubahan jenis substrat VSWR. Pada Gambar 7 jenis substrat FR-4 pada frekuensi 6,85 GHz sudah menunjukkan nilai yang akan mencapai VSWR ≤2, tetapi untuk substrat Tatonic TLY-5 dan Arlon AR 320 akan mencapainya pada frekuensi mendekati 10,6 GHz. Perubahan jenis substrat return loss. Pada Gambar 8 seluruh jenis substrat baru akan mencapai nilai return loss -10dB kurang lebih pada frekuensi 7 GHz yang merupakan nilai tengah dari frekuensi tengah (6,85 GHz) dan frekuensi atas (10,6 GHz). Perubahan jenis substrat gain. Pada Gambar 9 menunjukkan bahwa FR-4 merupakan jenis substrat yang menghasilkan nilai gain paling besar pada setiap frekuensi di antara substrat Tatonic TLY-5 dan Arlon AR 320. Perubahan jenis substrat directivity. Berdasarkan Gambar 10, bahwa substrat Tatonic TLY-5 menghasilkan nilai directivity yang paling kecil pada frekensi rendah tapi pada frekuensi tinggi akan menghasilkan nilai directivity yang paling besar.

Gambar 7. Grafik Perubahan Jenis Substrat pada VSWR

Hasil analisis perubahan ketebalan substrat: VSWR, Return Loss, Directivity, dan Gain seperti dibawah ini. Perubahan ketebalan substrat VSWR. Pada Gambar 11 menunjukkan bahwa setelah melewati frekuensi 6,85 GHz seluruh substrat baru mencapai nilai VSWR ≤2 dan pada frekuensi 10,6 GHz masih nilai VSWR dibawah ≤2. Tabel 11. Analisis Pengaruh Perubahan Sudut Patch (α) terhadap Gain

Sudut




α = 300

2,323 dB

4,300 dB

4,884 dB

0

2,483 dB

4,076 dB

5,015 dB

α = 600

2,525 dB

4,525 dB

5,364 dB

α = 45

Gambar 8. Grafik Perubahan Jenis Substrat pada Return Loss

Tabel 12. Analisis Pengaruh Perubahan Sudut Patch (α) terhadap Directivity

Sudut




α = 300

2,277 dBi

4,344 dBi

5,061 dBi

α = 450

2,479 dBi

4,076 dBi

5,015 dBi

α = 600

2,564 dBi

4,749 dBi

5,424 dBi Gambar 9. Grafik Perubahan Jenis Substrat pada Gain

86


Gambar 10. Grafik Perubahan Jenis Substrat pada Directivity

Gambar 13. Grafik Perubahan Ketebalan Substrat pada Gain

Gambar 11. Grafik Perubahan Ketebalan Substrat pada VSWR

Gambar 14. Grafik Perubahan Ketebalan Substrat pada Directivty

Perubahan ketebalan substrat return loss Pada Gambar 12 menunjukkan bahwa pada setiap ketebalan substrat baru mencapai nilai -10 dB diantara frekuensi 6,85 GHz dan frekuensi 10,6 GHz. Perubahan ketebalan substrat gain. Pada Gambar 13 menunjukkan bahwa semakin tipis substrat maka akan menghasilkan nilai gain yang semakin besar. Gambar 12. Grafik Perubahan Ketebalan Substrat pada Return Loss

Perubahan ketebalan substrat directivity. Berdasarkan Gambar 14 bahwa semakin besar substrat akan menghasilkan nilai directivity yang semakin besar.


87

Hasil analisis perubahan sudut VSWR, Return Loss, Directivity, dan Gain seperti dibawah ini. Perubahan sudut pada VSWR. Gambar 15 menunjukkan bahwa pada sudut 300 dan 450 mencapai nilai VSWR ≤2 di antara sebelum dan sesudah frekuensi 10,6 GHz, tetapi pada sudut 600 tidak menampakkan nilai VSWR ≤ 2 pada range frekuensi ultra wideband (3,1 GHz–10,6 GHz). Perubahan sudut pada return loss. Gambar 16 menunjukkan bahwa sudut 300 dan 450 mencapai nilai return loss -10 dB di antara frekuensi 6,85-10,6 GHz. Namun, pada sudut 600 tidak menampakkan nilai return loss -10 dB pada range frekuensi ultra wideband (3,1– 10,6 GHz).

Gambar 17. Grafik Perubahan Sudut pada Gain

Perubahan sudut pada gain. Gambar 17 menunjukkan pada sudut 300 nilai gain terkecil ditunjukkan pada frekuensi 3,1 GHz dan frekuensi 10,6 GHz. Untuk sudut 600 menghasilkan nilai gain yang paling besar di antara sudut yang lain pada setiap frekuensi yang diuji.

Gambar 18. Grafik Perubahan Sudut pada Directivity

Gambar 15. Grafik Perubahan Sudut pada VSWR

Perubahan sudut pada directivity. Berdasarkan pada Gambar 18 menunjukkan bahwa nilai directivity terkecil dimiliki sudut 600 dan nilai directivity terbesar pada sudut 300.

4. Simpulan

Gambar 16. Grafik Perubahan Sudut pada Return loss

Berdasarkan hasil perancangan antena mikrostrip bowtie yang sudah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa1) Berdasarkan Tabel 2, semakin besar nilai konstanta dielektrik substrat maka saat mencapai nilai VWSR ≤2 di atas frekuensi 6,85 GHz. Seluruh jenis substrat akan mencapai nilai return loss -10 dB di atas frekuensi 6,85 GHz. Jenis substrat dengan nilai konstanta dielektrik besar akan menghasilkan nilai gain besar dan nilai directivity yang rendah, 2) Berdasarkan Tabel 3, ketebalan substrat mencapai nilai VSWR ≤2 di atas frekuensi 6,85 GHz. Setiap ketebalan substrat baru mencapai nilai -10 dB di antara frekuensi 6,85 GHz dan frekuensi 10,6 GHz. Semakin tipis substrat akan menghasilkan nilai gain yang besar dan semakin tebal

88


substrat akan menghasilkan nilai directivity yang besar pula, 3) Berdasarkan Tabel 4, perubahan sudut 300 dan 450 mencapai nilai VSWR ≤2 dan nilai return loss -10 dB di antara frekuensi 6,85. Namun pada sudut 600 tidak menunjukkan nilai VSWR ≤2 dan nilai return loss pada range frekuensi ultra wideband (3,1–10,6 GHz). Semakin kecil sudut patch maka nilai gain yang didapat kecil, begitupun sebaliknya. Semakin besar sudut patch yang digunakan akan semakin kecil nilai directivity yang didapat, 4) Pada perubahan sudut 300 dan 450 saja yang sudah memenuhi range frekuensi ultra wideband yang diinginkan, namun pada sudut 600 tidak didapat range frekuensi ultra wideband, 5) Ketiga jenis substrat dan ketebalan yang dianaliasis tersebut sudah memenuhi range frekuensi ultra wideband yang diinginkan, 6) Jenis substrat yang baik untuk perancangan antena bow-tie adalah Tatonic TLY-5 dengan ketebalan 2,1 mm dan sudut patch yang digunakan 300.

Daftar Acuan [1] C.A. Balanis, Antena Theory: Analysis and Design, 3rd ed., Wiley-Interscience, USA, 2005, p.1136. [2] C.A. Balanis (Ed.), Modern Antenna Handbook, Wiley-Interscience, Canada, 2008, p.680.

[3] K. Kiminami, A. Hirata, T. Shiozawa, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 3/1 (2004) 152. [4] M.K.A. Rahim, M.Z.A. Aziz, C.S. Goh, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 1 (2005) 17. [5] C.H. Ng, S. Uysal, M.S. Leong, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 1 (1998) 205. [6] Y. Tawk, K.Y. Kabalan, A. El-Hajj, C.G. Christodoulou, J. Costantine, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 7 (2008) 557. [7] G. Wang, J. Liu, J. Xia, L. Yang, IEEE Trans Antennas Propag. 56/8 (2008) 2739. [8] Y.-I. Cho, D.-H. Choi, S.-O. Park, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 3 (2004) 176. [9] Y. Tao, S. Kan, G. Wang, Ultra-Wideband bow-tie antenna design, Proceedings IEEE International Conference on Ultra-Wideband (ICUWB2010), Nanjing, China, 2010, p.1 [10] A.A. Eldek, A.Z. Elsherbeni, C.E. Smith, IEEE Topical Conference on Wireless Communication Technology, Honolulu, Hawai, 2003. [11] Y.L. Chen, C.L. Ruan, L. Peng, Progress In Electromagnetics Letters, 1 (2008) 101.

Perancangan Antena Mikrostrip Bow-Tie pada Aplikasi Ultra Wideband

Recommend Documents