Antena Mikrostrip Rectangular 2,410 GHz

22
LAPORAN ANTENA DAN PROPAGASI LANJUT DESAIN ANTENA MIKROSTRIP RECTANGULAR FREKUENSI 2.410 GHz MENGGUNAKAN ”ANTENNA FEKO” Dosen Pembimbing: Koesmarijanto, ST, MT JTD-3B KELOMPOK 2: Hardiansyah Saputro (1241160010/14) Muliatama Putra Hardiyanto (1241160012/17) Widya Catur Kristanti Putri (1241160051/22) JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL POLITEKNIK NEGERI MALANG 2015

description

Design Antena Mikrostrip Rectangular 2,410 GHz

Transcript of Antena Mikrostrip Rectangular 2,410 GHz

LAPORAN ANTENA DAN PROPAGASI LANJUTDESAIN ANTENA MIKROSTRIP RECTANGULAR FREKUENSI 2.410 GHz MENGGUNAKAN ANTENNA FEKO

Dosen Pembimbing:Koesmarijanto, ST, MT

JTD-3BKELOMPOK 2:Hardiansyah Saputro(1241160010/14)Muliatama Putra Hardiyanto(1241160012/17)Widya Catur Kristanti Putri(1241160051/22)

JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITALPOLITEKNIK NEGERI MALANG2015

DESAIN ANTENA MENGGUNAKAN SOFTWARE ANTENNA FEKO

I. Dasar Teori Antena horn pyramidal umumnya dioperasikan pada frekuensi microwave yaitu di atas 1000 Mhz. Implementasinya yaitu WIMAX dan memiliki dua buah polarisasi.Parameter yang digunakan:1. VSWR adalah perbandingan antara amplitude gelombang berdiri maksimum (|V|max) dengan minimum (|V|min). kondisi yang paling baik adalah ketika VSWR bernilai 1 (S =1) yang berarti tidak ada refleksi ketika saluran dalam keadaan matching sempurna. Namun oleh fabrikasi antena nilai standar VSWR 2.

2. Return Loss terjadi karena adanya diskontinuitas di antara saluran transmisi dengan impedansi masukan beban (antena). Nilai dari return loss yang baik adalah di bawah -9.54dB, nilai tersebut diperoleh untuk nilai VSWR2.

3. Impedansi input suatu antena adalah impedansi pada terminalnya. Impedansi input akan dipengaruhi oleh antena-antena lain atau objek-objek yang dekat dengan antena. Impedansi antena terdiri dari bagian riil dan imajiner yang dinyatakan dengan

II. Rumus untuk PerhitunganGambar kertas

Fr = 2.410 GHzr = 4.4 ( Jenis FR4 Epoxy )tan = 20e-3 ( Dielektrik Loss )h = 1.47 ( ketebalan substrate )C = 3.108 m/s

10 = ( m )0 = 0 = 0,124 m = 12.4 cm

2d = d = d = 0,059 m = 5.9 cm

3W = W = W = 0.06224 . 0.60858W = 0.37878 m = 37.878 mm

4 = = = 2.7 + 1.7 ( 0.826 ) = 4.1042 4.1

5 = 0.412.h = 0.412.1.47 = 0.412.h = 0.60564 . 1.1348 = 0.68 mm

6L = L = L = 0.003 0.00136L = 0.02864 m = 28.64 mm

7Zin = 60 Zin = 60 Zin = 93.45

8ZT = ZT = ZT =

9Wt = . Wt = . Wt = . 0.7Wt = 3.85 mm

10Lt = Lt = Lt = 0.01475 m = 14.75 mm

11Wf = . Wf = . Wf = . 0.7Wf = 5.28 mm

12Lf = Lt 1 mmLf = 14.75 mm 1 mmLf = 13.75 mm

III. Langkah Percobaan Menggunakan Magus1Mengklik Find untuk menentukan / memilih bentuk fisik antena, yakni menggunakan antenna horn, jenis Pin-fed-pyramidal horn antennaSetelah itu klik Design untuk mendesain antena untuk memasukan frekuensi referensi.

2Setelah mengklik Design maka akan muncul Tab di samping kiri. Pada Menu Sketches and Design Guidelines - Design Objectives Design for memilih operating frequency. Memasukkan nilai frekuensi, f0 = 2.41 GHz.

3Setelah memasukkan nilai frekuensi maka pilih Design maka akan muncul nilai parameter bentuk fisik antena. dengan memasukkan nilai sesuai perhitungan, tapi saat melakukan input nilai Wm tidak bisa karena nilai dari perhitungan melebihi nilai maksimal dari software.

4Setelah parameter bentuk antena muncul maka memilih Estimate Performance dan kita menunggu hingga proses selesai. Kemudian proses selesai akan muncul tampilan fisik dari antena dan parameter antena berupa Return Loss, VSWR, dan Koefisien Pantul.

Menggunakan FEKO1Mengklik Model pada task bar, lalu klik Model Unit untuk menentukan / memilih satuan yang digunakan dalam antena

2Setelah menentukan Model Unit, Klik kanan Variables dan pilih Add Variable seperti pada gambar dibawah

3Masukkan nilai sesuai perhitungan, seperti Frekuensi, lebar frekuensi, panjang frekuensi, lebar transformer, panjang transformer, dll. Patikan semua kolom terisi kecuali kolom value, setelah itu klik Evaluate untuk mengisi kolom value secara otomatis, lalu klik Create.

4Setelah parameter memasukan parameter antenna, klik gambar Kotak berwarna hijau di sisi kiri untuk membuat bentuk Design Antena.

5Masukan nilai dimensi Antena yang telah dibuat pada langkah ke 3 dengan mengisi di kolom Dimensions. Width (W) = W (37.878), Depth (D) = L (28.64).

6Masukan nilai dimensi Antena yang telah dibuat pada langkah ke 3 dengan mengisi di kolom Dimensions. Width (W) = Wf (5.28), Depth (D) = Lf (13.75).

7Masukan nilai dimensi Antena yang telah dibuat pada langkah ke 3 dengan mengisi di kolom Dimensions. Width (W) = Wt (3.85), Depth (D) = Lt (14.75).

8Geser sehingga membentuk Design Antena Rechangular Seperti gambar dibawah.

9Klik Port lalu letakatan port pada ujung antena, setelah itu muncul dialog box kemudian klik ADD dan klik Create.

10Tambahkan nilai tegangan dengan cara klik kanan Excitations dan pilih Voltage Source. Kemudian isi Magnitude dengan Nilai 1.

11Menggabungkan semua Dimensi Antena dengan cara Meng-Blok semua dimensi, kemudian Klik kanan dan pilih Union

12Setelah semua dimensi digabungkan, pastikan terhubung denga menghapus garis-garis pada perbatasan dimensi.

13

14Mengatur / menetapkan frekuensi di 2Ghz sampai 2.6Ghz

15

16Selanjutnya adalah membuat mesh dengan menekan CTRL+M pada Keyboard. Selanjutnya Klik suggest dan Klik mesh.

17Langkah selanjutnya adalah untuk mengetahui desain dan parameter antena salah atau benar dengan mengklik kanan Solutions dan pilih EM validate. Jika status sudah validate itu adalah benar.

18Setelah memeriksa status tervalidate, langkah terakhir adalah klik RUN FEKO pada toolbox

I. Hasil Percobaan1. Hasil fisik antena horn dengan frekuensi 2.410 GHz

2. Pada Menu Estimated Performance di Tab sebelah kiri maka muncul tampilan Grid antara lain, Impedance vs frequency, Radiation Pattern dan Radiation Pattern 3D.

Pada menu Impedance vs frequency maka muncul nilai Return Loss, VSWR dan Koefisien Pantul.a. VSWR

b. Return Loss dan Koefisien Pantul

Nilai standart VSWR untuk fabrikasi yaitu maksimal adalah dengan return loss -9.54 dB dapat dibuktikan dengan rumus

Hasil VSWR dan RL yang didapat pada design antena yang dibuat pada software menghasilkan nilai :Frekuensi 2.410 Ghz ( VSWR = 5.38 dan RL = -3.25 dB )Frekuensi 2.510 Ghz ( VSWR = 1.43 dan RL = -15.1 dB )

Untuk mengetahui nilai koefisien pantul maka melakukan hitungan dengan rumus ( sesuai software )Frekuensi 2.410 GhzFrekuensi 2.510 Ghz

3. Impedance

4. Radiation Pattern

II. Kesimpulan Pada praktikum desain antena kami mencoba membandingkan pembuatan antena dengan menggunakan software secara otomatis dan melalui pehitungan. Perbandingannya yaitu:SoftwarePerhitungan

Wg = 102.3 mmHg = 51.16 mmLg = 391.0 mmWa = 270.2 mmHa = 195.1 mmLf = 80.12 mmHp = 29.47 mmDp = 1.303 mmS = 24.49 mmWg = 102.3 mmHg = 51.16 mmLg = 321.19 mmWa = 225.1 mmHa = 183.8 mmLf = 93.3 mmHp = 29.92 mmDp = 1.303 mmS = 24.49 mm

Hasil yang kami dapat dari percobaan dengan menggunakan Software Magus yaitu dengan mendesain antena horn pyramid frekuensi 2.3 GHz didapat bahwa nilai SoftwarePerhitungan

VSWR1.027.1.025

Return Loss-37.50 dB-38.2 dB

Frekuensi rensonan2.277 GHz2.303 GHz

Pada nilai VSWR sudah baik dikarenakan nilai VSWR yang baik untuk antena adalah dan pada simulasi dihasilkan nilai VSWR lebih 1 dan kurang dari 2.Pada nilai Return Loss di dapat -37.50 dB untuk otomatis software dan -38.2 dB untuk metode desain dengan perhitungan sudah cukup baik karena return loss harus di bawah -9.54 dB.