PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGITIGA POLARISASI LINGKARAN UNTUK APLIKASI GLOBAL POSITIONING SERVICE (GPS) PADA SATELIT MIKRO LAPAN- TUBSAT M.Darsono1
ABSTRACT A microstrip antenna design with circularly polarization characteristic designed to support the mobile satellite communication with GPS ( Global Positioning Service) application. Micro satellite of LAPAN - TUBSAT is the National Institute for Aeronautics and Space (LAPAN) satellite of Indonesia launched in 2006. The Micro satellite used for the activity, such as : long distance image, perception of weather, and navigation. The Micro satellite places low orbit at height 630 Km and operates on the frequency area of S Band. The microstrip antenna design form consists of a equilateral triangular radiator patch with T-Junction fed microstrip line transmission. The design elementary media uses Taconic substrateTLY-5-0310-CH , thickness 0,8 mm with dielectricum constant 2.2. Trilateral Patch form uses analysis theory of cavity model for resonance frequency 2.25 GHz , while impedance value 50 Ohm for the transmission fed line of analysis microstrip uses software aid tool PCAAD. The result of antenna design done through simulation process of using moment of method. The result target of antenna design simulation on the S Band frequency ,that is :Bandwidth < -10 dB is 5%, axial ratio < 3 dB and gain is 7 dB. Keywords: microstrip antenna, circular polarization. equilateral triangular, micro satellite
ABSTRAK Perancangan antena microstrip dengan karakteristik polarisasi lingkaran dirancang untuk mendukung sistem komunikasi satelit bergerak dengan aplikasi Global Positioning Service ( GPS). Satelit mikro LAPAN –TUBSAT merupakan satelit milik LAPAN ( Lembaga Antariksa dan Penerbangan Nasional) Indonesia yang diluncurkan tahun 2006. Satelit mikro menempati orbit rendah pada ketinggian 630 Km dan beroperasi pada daerah frekuensi S Band. Bentuk rancangan antena mikrostrip terdiri dari sebuah patch radiator segitiga samasisi dengan saluran mikrostrip pencatu T-Junction. Media dasar rancangan menggunakan substrat Taconic TLY-5-0310-CH/CH ketebalan 0,8 mm dengan konstanta dielektrikum 2,2. Bentuk patch segitiga menggunakan analisa teori model cavity untuk frekuensi resonansi 2,25 GHz , sedangkan nilai impedansi 50 Ohm untuk saluran transmisi mikrostrip analisa menggunakan alat bantu perangkat lunak PCAAD. Hasil dari perancangan antena dilakukan melalui proses simulasi dengan menggunakan metode momen. Target hasil dari simulasi perancangan antena pada frekuensi S Band, antara lain : Bandwidth < -10 dB adalah 2%, axial ratio < 3 dB dan gain adalah 7 dB Kata kunci: antena microstrip, polarisasi lingkaran, segitiga samasisi, satelit mikro
1
Jurusan Teknik Elektro , Fakultas Teknik Universitas Darma Persada Jl. Radin Intan II Terusan Casablanca-Pondok Kelapa- Jakarta Timur E-mail:
[email protected] Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No. 2, Mei 2008
87
1.
PENDAHULUAN Kondisi geografis Indonesia yang terdiri lebih dari 17,000 pulau besar dan kecil yang terbentang dari Sabang sampai Merauke mengharuskan Indonesia untuk menggunakan satelit bagi keperluan komunikasi dan pemanfaatan antariksa bagi kesinambungan pembangunan nasional dan kemajuan bangsa. Untuk menghadapi tantangan strategis tersebut perlu ditetapkan program pengembangan teknologi satelit yang dimulai dari program pengembangan teknologi Satelit Mikro. Untuk melaksanakan program tersebut, Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) ditunjuk sebagai koordinator untuk menghimpun semua potensi yang ada di seluruh Indonesia (Yuba, Rakhim, ). Pada tahun 2006 LAPAN Indonesia telah meluncurkan satelit mikro yang diberi nama LAPANTUBSAT yang merupakan satelit mikro pertama yang dibuat kerja sama LAPAN dengan Technische University Berlin Engineers . Posisi orbit satelit mikro terletak pada LEO (Low Earth Orbit) diketinggian sekitar 630 Km diatas permukaan bumi dengan sudut inklinasi 97,9 derajat dan waktu periodik 99,039 menit. Untuk sistem transmisi data pada pengiriman gambar video satelit mikro menggunakan alokasi frekuensi S band (2,2 – 2,3 GHz ) dengan kecepatan 1200 bps. Untuk transmisi menggunakan gain antena helix 8 dBi dengan polarisasi lingkaran ke kanan atau RHCP ( Right Handed Circular Polarisation ) (Hasbi, W. dan E.Nasser, ). Pengorbitan satelit LAPAN TUBSAT dimanfaatkan untuk kepentingan beberapa aplikasi seperti : navigasi, pencitraan jarak jauh, 88
pengumpulaan data untuk cuaca dan survenille (James, J.R dan P.S Hall, 1989). GPS ( Global Positioniong Service ) merupakan teknologi yang mendukung untuk akses komunikasi data secara bergerak melalui satelit. Penggunaan frekuensi S band untuk GPS memungkinkan membuat disain antena yang mampu beroperasi difrekuensi tersebut. Pemanfaatan teknologi mikrostrip sangat mendukung untuk pengembangan antena pada aplikasi GPS penerima. Perancangan antena mikrostrip dibuat dengan tujuan sebagai pengembangan teknologi mikrostrip yang dapat mendukung sistem komunikasi satelit. Perancangan antena micostrip dengan model patch radiator segitiga samasisi menggunakan teknik pencatuan saluran transmisi microstrip model offset line. Target hasil dari rancangan antena untuk batas nilai parameter yang akan dicapai adalah bandwidth return loss < -10 dB , axial ratio < 3 dB dan gain maksimum 7 dB. 2.
LANDASAN TEORI Pada gambar 1 memperlihatkan sebuah antena mikrostrip menggunakan satu lapisan yang terdiri dari sebuah patch radiator dengan sebuah saluran transmisi mikrostrip sebagai pencatu. Subsrat merupakan media yang digunakan untuk mendesain antena, dimana spesifikasi dan karakteristik sebuah substrat ditentukan oleh ketebalan material ( h ) dan nilai konstanta dielektrikum ( εr ). Lebar saluran transmisi (w ) menentukan terhadap nilai impedansi karakteristik saluran. Dimensi patch digunakan sebagai radiasi medan elektromagnetik yang dipancarkan.Untuk bidang sisi
Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No.2, Mei 2008
Gambar 1. Antena Microstrip
bawah material dimana lapisan dihilangkan.
dijadikan ground, konduktor tidak
(εr +1) + (εr −1) 1+ 12h −1/ 2 + 0.041− w2 2
2
w
h
.....(2)
2.1. Saluran Transmisi Mikrostrip Saluran transmisi merupakan suatu media rambatan bagi gelombang yang dikirimkan dari sumber ke beban yang berada ujung saluran. Karakterisrtik saluran transmisi terukur pada nilai impedansi karakteritik sepanjang saluran yang dimilikinya. Nilai impedansi karakteristik saluran transmisi microstrip ditentukan oleh spesifikasi yang terdapat pada substrat. Impedansi karakteristik saluran microstrip, dimana untuk rasio lebar saluran terhadap ketebalan substrat lebih dari satu ( w/h > 1) dapat diperoleh dengan persamaan (Chang, Kai, Inder Bahl,danVijay Nair, 2002):
[120π (ε ) ] −1 / 2
Z 0 (Ohm ) =
εeff =
Dimana : h – Ketebalan substrat (mm) w – Lebar saluran (mm) εr – konstanta dielektrkum Gambar 2 memperlihatkan rangkaian saluran devider impedansi yang didefinisikan sebagai pencatu saluran offset, dimana rangkaian menghasilkan pembagian impedansi secara paralel. Untuk Zo sebagai impedansi masukan terdistribusi dengan dua saluran keluaran yang masingmasing 2Zo (Chang, Kai, Inder Bahl,danVijay Nair, 2002). Jadi pada rangkaian offset line besarnya impedansi masukan ekuivalen dengan rangkaian paralel saluran keluaran.
eff
w w + 1,393 + 0,667 ln(1, 444 + ) h h
.....(1) Dimana unuk konstanta permitivitas dilektrikum relatif effektif ( εeff ) diperoleh melalui persamaan (Chang, Kai, Inder Bahl,danVijay Nair, 2002): Gambar 2. Rangkaian devider jenis TJunction Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No. 2, Mei 2008
89
2.3. Pacth Segitiga Suatu cavity didefinisikan sebagai bagian ruang tertutup dari waveguide dan bekerja sebagai suatu resonator, dimana energi listrik serta magnetis disimpan dalam cavity tersebut. Suatu medan listrik bergerak mendekati bagian kosong sisi pada dinding metal dari cavity. Cavity model merupakan dasar perhitungan yang banyak digunakan untuk analisis suatu patch antena mikrostrip. Sedangkan bentuk atau metode persamaan integralnya dinyatakan sebagai Method of Moment yang dikenal secara umum, dimana dalam penerapannya dilakukan dengan pendekatan komputasi maupun atau dengan cara pendekatan secara fisik. Radiator antena sebagai impedansi beban yang sesuai( matching), maka akan bekerja pada frekuensi resonansi ( fr ).
Gambar 3 . Patch segitiga antena microstrip
akan bekerja pada frekuensi resonansi ( fr ). Pada gambar 3 sebuah patch antena segitiga, dimana peletakan sebuah feed loci yang efektif pada dua frekuensi untuk memperoleh polarisasi LHCP diletakkan pada Γ2 dan Γ3 sedangkan untuk RHCP ( Right Handed Circular Polarized ) pada Γ1 dan Γ4 (Chang, Kai, Inder Bahl,danVijay Nair, 2002). Untuk suatu patch radiator antena segitiga samasisi dapat dilakukan dengan analisa terhadap panjang setiap sisinya didasarkan frekuensi resonansi yang digunakan dan konstanta dielektrikum bahan yang digunakan. Nilai frekuensi resonansi suatu peradiasi segitiga samasisi yang dikopel pada mode TMmn dinyatakan dengan persamaan (Chang, Kai, Inder Bahl,danVijay Nair (2002) :
2.3. Pacth Segitiga Suatu cavity didefinisikan sebagai bagian ruang tertutup dari waveguide dan bekerja sebagai suatu resonator, dimana energi listrik serta magnetis disimpan dalam cavity tersebut. Suatu medan listrik bergerak mendekati bagian kosong sisi pada dinding metal dari cavity. Cavity model merupakan dasar perhitungan yang banyak digunakan untuk analisis suatu patch antena 1/ 2 2c mikrostrip. Sedangkan bentuk atau f r ,nm = n 2 + nm + m 3a ε r , µ eff metode persamaan integralnya dinyatakan sebagai Method of Moment .....(3) yang dikenal secara umum, dimana dalam penerapannya dilakukan dengan Dimana : pendekatan komputasi maupun atau fr - Frekuensi resonani ( GHz ) dengan cara pendekatan secara fisik [ ]. c -Kecepatan cahaya ( 3 x 108 Radiator antena sebagai impedansi m/det) beban yang sesuai( matching) , maka Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No.2, Mei 2008 90
(
)
µ 0 - Permeability pada ruang vakum εr -Konstanta relatif dielektrikum bahan µ eff–Effektif permitivity bahan dielektrikum a - Panjang sisi segitiga ( mm ) Pada aplikasi mode dominan TM10, maka dari persamaan (3 ) diperoleh persamaan [ 8] : 2c fr = .....(4) 3a ε r Jadi panjang sisi segitiga samasisi diperoleh persamaan : 2c a= .....(5) 3 fr ε r Saat dilakukan perancangan panjang sisi segitiga dari hasil perhitungan harus dikurangi agar tercapai nilai effetive. Pengurangan nilai panjang sisi lebih dikarenakan adanya efek medan fringing ( sisi tepi ) antara peradiasi ( patch) dengan ground plane ,efek ini dapat dihitung terhadap effective relative permitivity ( ε r ,eff ) . Sehingga untuk penentuan panjang sebenarnya a digunakan nilai eff yang diformulasikan melalui persamaan Darsono, M., dan Eko T. Rahardjo (2007): −1 / 2 a ff = a + h(ε r ) .....(6) Dimana : a eff - panjang sisi effektif ( mm ) a - Panjang sisi ( mm ) h - ketebalan substrate ( mm ) εr - Konstanta relatif dielektrkum substrate 3.
Metodologi Perancangan Langkah proses perancangan antena mikrostrip seperti terlihat pada gambar
4, untuk aplikasi GPS receiver yang bekerja pada daerah operasi frekuensi S band satelit mikro LAPAN – TUBSAT yaitu 2,2 GHz- 2,3 GHz. dimana pada penelitian ini frekuensi resonansi sebagai frekuensi pusat adalah 2,25 GHz. Untuk rancang bangun antena material yang digunakan adalah substrat Taconic TLY -5-0310-CH/CH dengan spesifikasi ketebalan (h) 0,8 mm, konstanta dielektrikum 2,2 dan loss tangent 0,0001[6]. Untuk merancang saluran transmisi mikrostrip sebagai saluran pencatu dengan model T-Junction dilakukan dengan analisis pertama menentukan nilai lebar saluran utama dengan nilai impedansi karakteritik 50 Ohm. Untuk nilai impedansi tersebut digunakan persamaan (1), dimana memasukan nilai spesifikasi ketebalan dan konstanta dilektrik dengan nilai permitivitas dilektrikum relatif effektif ( εeff ) dihitung terlebih dahulu melalui persamaan (2). Untuk analisis kedua adalah merancang saluran keluaran, dimana pada T-Junction terdapat dua saluran keluaran masing-masing bernilai 100 Ohm. Pada perancangan ini analisis untuk lebar saluran transmisi dengan mengimplementasikan alat bantu perangkat lunak PCAAD ( Personal Computer Aided Antenna Design). Untuk ketebalan 0,8 mm dan konstanta dielektrik 2,2 dari spesifiksi substrat dengan impedansi masukan 50 Ohm diperoleh lebar saluran adalah 2,46 mm. Sedangkan untuk saluran keluaran dengan nilai impedansi 100 Ohm diperoleh lebar saluran adalah 0,8 mm. Untuk analisis rancangan patch radiator antena bentuk segitiga samasisi menggunakan teori cavity model. Analisis panjang sisi patch menggunakan perhitungan melalui
Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No. 2, Mei 2008
91
persamaan (3) dengan mode dominan TM10 , dimana m = 1 dan n = 0. Selanjunya untuk frekuensi resonansi (fr) adalah 2,25 GHz, konstanta dielektrikum substrat (εr ) adalah 2,2 dan kecepatan cahaya ( c ) adalah 3 x 108 m/s melalui persamaan (5), maka diperoleh panjang sisi segitiga adalah 59 mm. Pada aplikasi perancangan untuk panjang sisi yang digunakan adalah panjang sisi efektifnya, dimana panjang sisi yang diperoleh dikurangi dengan pertimbangan adanya efek fringing yang ditimbulkan pada sisi peradiasi. Sehingga dengan menggunakan persamaan (6) untuk panjang sisi efektif yang digunakan pada perancangan adalah 58,02 mm. Bentuk perancangan antena yang terdiri dari sebuah patch radiator dan saluran transmisi dibuat melalui media perangkat lunak MWO ( Microwave Office versi 6.51 ). Selanjutnya dilakukan proses simulasi dengan mengaktifkan fungsi-fungsi pengukuran parameter. Hasil akhir dari proses simulasi adalah parameter antena sesuai dengan yang diharapkan. Bilamana parameter-parameter yang diharapkan belum diperoleh , maka selanjunya dapat dilakukan simulasi ulang dengan melakukan perubahan posisi letak fed loci ( titik temu saluran dengan Patch) dan panjang saluran pencatu. Setelah proses ulang simulasi dilakukan memperoleh hasil yang diharapkan, antara lain : bandwidth < -10 dB, VSWR nilai 1 sampai dengan 2, dan axial ratio < 3 dB, maka keseluruhan proses simulasi telah selesai. Pada gambar 5 memperlihatkan hasil akhir dari profil bentuk rancangan antena mikrostrip, dimana patch radiator 92
Mulai
frekuensi resonansi = 2,25 GHz
Spesifikasi Substrate : εr = 2.2, Loss Tangent = 0,0001, Ketebalan = 0,8 mm
Impedansi 50 Ω ,aplikasi software PCCAD, Lebar pencatu = 2,46 mm
Analisis teori cavity model , panjang sisi patch segitiga = 50,84 mm
Aplikasi software MWO : Bentuk perancangan antena microstrip
Menjalankan simulasi pada software MWO Ubah posisi fed loci & atur panjang saluran loci Returnloss<-10 dB, VSWR < 2 dB, Axial ratio < 3 dB
Tidak
Ya Selesai
Gambar 4. Diagram Alir Perancangan Antena
bentuk segitiga samasisi dan teknik pencatu adalah T-junction (offset line). Saluran pencatu masukan dengan nilai impedansi 50 Ω ( W1 = 2,46 mm) dengan terdistribusi dua saluran keluaran masing – masing 100 Ω ( W2 = 0,8 mm). Untuk dimensi patch segitiga samasisi pada implementasi perangkat lunak MWO panjang sisi a (sisi tegak ) adalah 58 mm sama dengan sisi tegak
Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No.2, Mei 2008
Gambar 5. Bentuk dimensi rancangan antena mikrostrip patch segitiga Tabel 1. Dimensi Ukuran Antena Hasil Perancangan Simbol a b W1 W2 L1 L2 L3 L4 L5 L6 P L
Ukuran ( mm) 58 59 2,46 0,8 17,22 25,83 9,84 7,84 19,68 9,84 82 82
sebelahnya , sedangkan untuk panjang sisi b adalah 59 mm . Dalam hal ini sebagai segitiga samasisi yang sebenarnya , dimana panjang tiap sisi sama semua agak mengalami kesulitan dalam desain pada perangkat lunak, tetapi selisih 1mm merupakan
pendekatan terbaik yang diperoleh pada rancangan. Dimensi ukuran hasil dari rancangan antena menggunakan perangkat lunak Microwave Office versi 6.51 diperoleh ukuran dan simbol seperti pada tabel 1. Panjang saluran transmisi pencatu 50 Ohm adalah 17,22 mm (L1), sedangkan posisi fed loci saluran keluar terhadap patch segitiga masing – masing adalah 25,83 mm ( L2) dan 9, 84 mm (L2 ). Untuk dimensi antena, luas media substrat yang digunakan adalah 82 mm x 82 mm ( P xL ). Pada gambar 6 merupakan bentuk struktur dari rancangan antena mikrostrip, dimana model saluran pencatu dan patch segitiga dibuat pada lapisan atas sebuah material subtrate Taconic TLY-5-0310-CH/CH dengan ketebalan 0,8 mm. Untuk lapisan bawah dibuat sebagai bidang ground, dimana
Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No. 2, Mei 2008
93
Gambar 6. Struktur Rancangan Antena Mikrostrip
lapisan konduktor tidak dihilangkan. Untuk saluran catu ( fed line ) dihubungkan dengan implementasi sebuah SMA Connector 50 Ω yang terintegrasi pada kabel koaksial sumber 50 Ω. Keluaran saluran dihubungkan pada sisi patch peradiasi bentuk segitiga. 4.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil dari proses simulasi terhadap rancangan antena dengan menggunakan perangkat lunak Microwave Office, antara lain : Bandwith frekuensi operasi, Axial ratio dan Gain. Bandwidth adalah lebar daerah operasi frekuensi dari spektrum radio, untuk daerah narrowband diperoleh melalui persamaan [ 5 ] : f − fl BW = h x100% .....(7) fr dimana : fh - batas sisi frekuensi tinggi(Hz) fl - batas sisi frekuensi rendah(Hz) 94
fr - frekuensi resonansi/center (Hz) Seperti terlihat pada gambar 7, lebar daerah pita frekuensi dibatasi pada return loss maksimum -10 dB. Pada returnloss 10 dB rentang frekuensi diperoleh antara 2,19 GHz sampai dengan 2,30 GHz dengan frekuensi resonansi atau center di 2,253 GHz. Untuk hasil bandwith yang diperoleh dengan menggunakan persamaan 7 adalah 5%. Untuk nilai koefisien refleksi untuk beban matching impedance terhadap saluran transmisi dengan antena diperoleh melalui persamaan (Chang, Kai, Inder Bahl,danVijay Nair, 2002). Re turnloss (dB ) = 20 log Γ .....(8) dimana Γ adalah koefisien refleksi. Seperti terlihat pada gambar 7 untuk batas minimum returnloss -26,68 dB resonansi di frekuensi 2,253 GHz , maka dengan menggunakan persamaan (8)
Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No.2, Mei 2008
diperoleh nilai koefisien refleksi adalah 0,05. Untuk nilai VSWR dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (Chang, Kai, Inder Bahl,danVijay Nair, 2002): 1+ Γ VSWR = .....(9) 1− Γ dalam decibel dinyatakan persamaan(Chang, Kai, Bahl,danVijay Nair, 2002): VSWR(dB ) = 20 log
1+ Γ 1− Γ
dengan Inder
.....(10)
Untuk batas VSWR antara 1 sampai dengan 2 , pada hasil perancangan melalui simulasi diperoleh hasil seperti pada gambar 8. Pada gambar 8 batas terendah nilai VSWR yang diperoleh adalah 0,8 dB. Sehingga dengan menggunakan persamaan (10) diperoleh untuk nilai VSWR terendah adalah 1 . Karakteristik polarisasi lingkaran yang diradiasikan antenna ditentukan oleh parameter nilai axial ratio. Gambar 9 memperlihatkan nilai axial ratio hasil simulasi, dimana batas toleransi yang dianggap lingkaran adalah dibawah 3 dB. Nilai Axial Ratio diperoleh melalui persamaan (Kraus, John D.,1988):
Ex .....(11) Ey dimana E adalah arah medan listrik yang merambat terhadap sumbu x dan y. Hasil dari simulasi nilai axial ratio dengan polarisasi lingkaran diperoleh saat minimum pada 0,08 dB resonansi difrekuensi 2,253 GHz dengan nilai axial ratio adalah 1 . Pola radiasi dari pancaran gelombang elektromagnetik hasil simulasi merupakan bentuk dari AR = 20 log
polarisasi lingkaran . Gambar 10.memperlihatkan polaradiasi pada tingkatan skala 2dB/div dengan lebar beamwidth 550 . Maksimum total power radiasi yang dihasilkan adalah 7 dB dengan arah phase ke kiri 2 derajat, seperti yang terlihat pada gambar 11. Sehingga gain antena yang dihasilkan senilai dengan total power radiasi yang terukur maksimum dari directivity pada radiation pattern yaitu 7,5 dBdimana E adalah arah medan listrik yang merambat terhadap sumbu x dan y. Hasil dari simulasi nilai axial ratio dengan polarisasi lingkaran diperoleh saat minimum pada 0,08 dB resonansi difrekuensi 2,253 GHz dengan nilai axial ratio adalah 1 . Pola radiasi dari pancaran gelombang elektromagnetik hasil simulasi merupakan bentuk dari polarisasi lingkaran . Gambar 10.memperlihatkan polaradiasi pada tingkatan skala 2dB/div . dengan lebar beamwidth 550 Maksimum total power radiasi yang dihasilkan adalah 7 dB dengan arah phase ke kiri 2 derajat, seperti yang terlihat pada gambar 11. Sehingga gain antena yang dihasilkan senilai dengan total power radiasi yang terukur maksimum dari directivity pada radiation pattern yaitu 7,5 dB
5. Kesimpulan Aplikasi GPS menggunakan satelit mikro LAPAN -TUBSAT menjadi dasar kinerja perancangan antena mikrostrip beroperasi difrekuensi S band dengan berresonansi pada frekuensi 2,25 GHz. Frekuensi resonansi menjadi dasar dalam menentukan rancangan ukuran patch. Hasil simulasi dengan menggunakan metode moment terhadap perancangan diperoleh parameter yang ideal untuk
Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No. 2, Mei 2008
95
Frekuensi Vs Return Loss
DB(|S(1,1)|) EM Structure 1
0 -5
2.1902 GHz -10 dB
2.3072 GHz -10 dB
-10 -15 -20 -25
2.253 GHz -26.68 dB
-30 2.15
2.2
2.25 Frequency (GHz)
2.3
2.35
Gambar 7. Frekuensi(GHz) terhadap Returnloss(dB)
Frequency Vs VSWR
DB(VSWR(1)) EM Structure 1
15
10
2.2236 GHz 2 dB
5
2.2775 GHz 2 dB
2.253 GHz 0.8059 dB 0 2.15
2.2
2.25 Frequency (GHz)
2.3
2.35
Gambar 8. Frekuensi(GHz) terhadap VSWR(dB)
96
Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No.2, Mei 2008
Pola Radiasi 20
10
Mag Max 8 dB 40
30
0 -3
-20
-10
0
DB(|PPC_TPwr(0,1)|)[*] EM Structure 1.$FPRJ
0 -4
50
-5 0
60 -6 0
70 -70 80 -80
90 -90 100 -100
110 0 -11
12 0
20 -1
13 0
-170
-16 0
-1 50
-1 40
0 15
160
170
180
2 dB Per Div
0 14
30 -1
Mag Min -2 dB
Gambar 10. Polaradiasi hasil simulasi
Radiation Pattern 8
DB(|PPC_TPwr(0,1)|) EM Structure 1
-2 Deg 7.52 dB 6
4
2
0
-2 -90
-45
0 Angle (Deg)
45
90
Gambar 11. Radiation pattern antena simulasi
Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No. 2, Mei 2008
97
GPS pada narrowband diperoleh bandwidth sebesar 5%. Untuk nilai VSWR dengan target 1 sampai dengan 2 , hasil simulasi diperoleh minimum adalah 1 pada 0,8 dB. Hasil dari polaradiasi dengan perancangan menggunakan satu elemen diperoleh karakteristik sebagai antena monopole dengan lebar beamwidth 550 . Pada pattern radiasi untuk directivity maksimum sebagai referensi Gain antena diperoleh sebesar 7,5 dB pada arah 2 derajat ke kiri. Bentuk hasil perancangan antena mikrostrip dengan aplikasi GPS penerima sudah ideal untuk dibuat sebagai prototype dari antena sebenarnya. DAFTAR PUSTAKA Chang, Kai, Inder Bahl,danVijay Nair (2002) , RF and Microwave Circuit and Component Design for Wireless System, John Wiley & Son. Darsono, M., dan Eko T. Rahardjo (2007), “Circularly Polarised Equilateral Tringular Patch Microstrip Antenna for QuasiZenith Satelitte,” Proceeding 10th Int’l QIR 4-6 Dec 2007.
98
James, J.R dan P.S Hall (1989), Handbook Microstrip Antennas , IEEE Electromagnetic Wave Series 28. Hirasawa, Kazuhiro dan Misao Haneishi (1992), Analysis,Design, and Measurment of Small and lowProfile Antennas , Artech House. Hasbi, W. dan E.Nasser ( ), A.Rahman, “Spacecraft Control Center Of Lapan-Tubsat Micro Satellite”, National Institute for Aeronautics and Space (LAPAN)Indonesia, http://www.aprsaf.org/feature/PAPER_ASC2 007-WHASBI-LAPAN-2 Hasbi, W. dan
E.Nasser ( ), A.Rahman, “Spacecraft Control Center Of Lapan-Tubsat Micro Satellite”, National Institute for Aeronautics and Space (LAPAN)-Indonesia, http://www.aprsaf.org/feature/PAPER_ASC2 007-WHASBI-LAPAN-2
Kraus, John D. (1988), Antennas, McGraw –Hill, 2nd ed. Yuba, Rakhim ( ), Pengembangan Satelit Mikro Indonesia, www.lapans.org
Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No.2, Mei 2008
