TESIS

ANTENA PANEL 2,4 GHz DENGAN MENGGUNAKAN MIKROSTRIP BIQUAD 4 LARIK

PROGRAM MAGISTERBIDANG KEAHLIAN OPTOELEKTRONIKA

JURUSAN FISIKA FMIPAINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA2010

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG MASALAHPerkembangan teknologi komunikasi nirkabel (wireless), memerlukan perangkat yang mampu mengubah energi atau signal dalam medium pemandu ke ruang bebas, yaitu Antena

Antena mikrostrip merupakan antena yang mudah dirancang dan difabrikasi namun memiliki karakteristik dengan bandwidth yang sempit.

Salah satu cara untuk memperlebar bandwidth adalah dengan menambah larik (array) . Cara untuk meningkatkan gain adalah memisahkan mikrostrip dengan reflektornya.

Antena Panel 2,4 GHz Dengan Menggunakan Mikrostrip Biquad 4 Larik

RUMUSAN MASALAH

Bagaimanakah desain dari antena panel mikrostrip biquad 4 larikyang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz?

Seberapa besar Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), Return Loss (RL),Bandwidth dan gain antena panel mikrostrip biquad 4 larik yang dibuat?

Bagaimanakah pola radiasi gelombang elektromagnetik pada antenapanel mikrostrip biquad 4 larik yang dibuat?

BATASAN MASALAH

Antena mikrostrip didesain menggunakan substrat FR4 double sidedengan konstanta dielektrik 4,3.

Data hasil pengukuran yang dibutuhkan berupa Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), Return Loss (RL), bandwidth, gain dan pola radiasi gelombang elektromagnetik.

Analisis hanya dilakukan pada hasil desain dan fabrikasi berupa ukuran antena yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz, data hasil pengukuran berupa Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), Return Loss (RL), bandwidth, gain dan pola radiasi gelombang elektromagnetik.

Metode penelitian meliputi fabrikasi dan karakterisasi.

TUJUAN PENELITIAN

Membuat antena panel mikrostrip biquad 4 larik yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz.

Membuat software perhitungan impedansi dan VSWR antena panel mikrostrip biquad 4 larik yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz.

Mengkarakterisasi antena panel mikrostrip biquad 4 larik yang telahdibuat melalui pengukuran Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), Return Loss (RL), bandwidth, gain dan pola radiasi gelombang elektromagnetik.

MANFAAT PENELITIAN

Dapat dibuat antena panel mikrostrip biquad pada frekuensi kerja2,4 GHz.

Dapat merekomendasi desain antena panel mikrostrip biquad yang memberikan Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), Return Loss (RL), bandwidth, gain dan pola radiasi gelombang elektromagnetik untukKomunikasi wifi.

TINJAUAN PUSTAKA

Antena Mikrostrip Biquad

Panjang sisi dari antena quad adalah ¼ λagar kondisi matching terpenuhi.

Hubungan Panjang Gelombang dan Koefisien Permitivitas Efektif :

eff

og ε

λλ = εeff : permitivitas efektif. λo : panjang gelombang elektromagnetik

dalam ruang hampa.λg : panjang gelombang elektromagnetik

dalam mikrostrip.

Antena biquad merupakan gabungan dari dua quad

Garis Transmisi (Transmission Line)

Antena merupakan suatu sistem konduktor yang dapat mentransfer energi listrik dari satu titik ke titik lain.

Gelombang datang: gelombang yang bergerak ke kanan.Gelombang Pantul : gelombang yang bergerak ke kiri.

z = 0 ditempatkan pada bebanTegangan pada saluran transmisi:

i

rVV

=Γ

zkjr

zkji eVeVzV += −)(

( )zkjzkji eeVzV Γ+= −)(

Arus pada saluran transmisi:

Impedansi Z(z) : zkjzkj

zkjzkjo

z

zeeeeZ

IVzZ

Γ−

Γ+=≡

−

−)(

Pada z = 0, Z(0) = ZL :oL

oLZZZZ

+−

=Γ

Pada rangkaian yang terhubung singkat, ZL = 0, diperolehkoefisien pantul Γ = -1 dan Vr = - Vi , artinya tegangan berubah tanda pada pantulan dan merambat kembalisepanjang saluran.

Pada rangkaian terbuka, ZL = ∞, diperoleh koefisien pantul Γ = 1dan Vr = Vi

Saat terjadi kondisi matching yaitu ZL = Zo, diperoleh Γ = 0 dan Vr = 0, artinya tidak ada gelombang yang dipantulkan atau semua gelombang yang datang diteruskan.

( )zkjzkji

oeeV

ZzI Γ−= −1)(

Pada z = - l :lkZjZlkZjZ

ZlzZLo

oLo tan

tan)(

++

=−=

Pada garis transmisi sepanjang l dapat diuraikan rangkaianekuivalennya sebagai berikut :

Impedansi karakteristik antena :CjGLjRZo ω

ω++

=

Pada medium lossless, R = 0 dan G = 0, CLZo =

rangkaian terhubung singkat (short circuit) dan rangkaian terbuka (open circuit) :

lkZjZ osc tan=

lkZjZ ooc cot−=

Parameter Antena

Voltage Standing Wave Ratio (VSWR)

rimaks VVV += ri VVV −=min

minVVVSWR maks=

Standing Wave Ratio (SWR) : VSWRdBSWR log20)( =

Hubungan antara VSWR dan koefisien pantul (Γ) :11

+−

=ΓVSWRVSWR

Hubungan antara VSWR dan impedansi :

+−

−

+−

+=

Γ−Γ+

=

oL

oL

oL

oL

ZZZZZZZZ

VSWR1

1

11

Return Loss (RL) :i

rPPRL log10=

Γ= log20RLBandwidth AntenaMerupakan daerah rentang frekuensi dimana antena dapat bekerja secara efektif.

Didefinisikan sebagai jarak antara frekuensi rendah (f1) dan frekuensi tinggi (f2) terhadap nilai VSWR ≤ 2.

12 ffBw −=

Besarnya f1 dan f2 mengacu pada nilai Return Loss -15 dB yang diperoleh dari grafik hubungan antara frekuensi dan Return Loss.

Pola Radiasi

Pola radiasi antena terjadi karena adanya gelombang elektromagnetik yang dipancarkan melalui udara bebas dalam bentuk radiasi.

Dari pola radiasi yang dihasilkan dapat ditentukan besarnya HPBW (Half Power Beam Width).

Besarnya HPBW dinyatakan sebagai setengah kali besarnya sudut yang memisahkan dua titik yang powernya sebesar setengah kali power maksimum pada main lobe.

Efisiensi radiasi :i

rPP

=η 0 ≤ η ≤ 1

Hubungan gain maksimum dengan efisiensi radiasi, dan direktivitas

DG η=

Gain didefinisikan sebagai 4π kali perbandingan intensitas radiasi pada suatu arah dengan daya yang diterima oleh antena

penerima dari pemancar.

PiUG ),(4),( φθπφθ =

Jika seluruh daya input menjadi daya radiasi atau Pi = Pr gain dianggap sebagai direktivitas.Direktivitas adalah kemampuan antena untuk memusatkan energi pada arah tertentu sewaktu memancarkan atau untuk menerima energi dari arah tertentu sewaktu menerima.

r

mPUD π4

=

Desain Antena Panel Mikrostrip Biquad 4 Larik

kondisi matching terpenuhi jika panjang sisi-sisi biquad dibuat ¼ λdari frekuensi kerja yang diinginkan

lkZjZlkZjZZlzZ

Lo

oLo tan

tan)(++

== , dengan l = ¼ λ

λλπ

λλπ

412tan

412tan

Lo

oLo

ZjZ

ZjZZZ

+

+=

Lo ZZZ =2

Impedansi karakteristik transmission line (Zo) adalah konstan maka diperoleh:

Lo ZZZ == kondisi matching

Impedansi karakteristik (Zo) dapat dihitung melalui persamaan-persamaan:

Jika t/h ≤ 0,005, 2 ≤ εr ≤ 10 dan w/h ≥ 0,1, maka t diabaikan. - Untuk w/h < 3,3:

+

+

+= 2164ln

)1(29,119 2

wh

whZ

ro ε

- Untuk w/h >3,3:

1

2

294,0

2ln

2ln

211

2)16/(ln4ln

229,119

−

++

++

−++=

hwee

hwZ

r

r

r

r

ro

ππε

ε

ε

επ

ππε

π

Panjang gelombang pada mikrostrip dapat ditentukan melalui persamaan:

eff

og ε

λλ = εeff = permitivitas efektif. λo = panjang gelombang elektromagnetik dalam

ruang hampa.

dengan nilai permitivitas efektif (εeff): - Untuk w/h < 1,3:

24ln1

2ln

11

'211

21

−

+

+−

−+

=πε

πεεε

εrr

rreff H

+

+= 2164ln'

2

wh

whH

- Untuk w/h > 1,3:555,0

1012

12

1 −

+

−+

+=

whrr

effεε

ε

Perhitungan untuk menentukan Impedansi Karakteristik (Zo) mengacu pada teori kapasitansi.

Kapasitansi dasar dari udara dan substrat-line dengan batasan 0,2 ≤ w/h ≤ 2 ; 0,05 ≤ s/h ≤ 2 dan εr ≥ 1

Untuk mode Genap:

Untuk mode ganjil:

Kapasitansi total untuk masing-masing mode genap dan mode ganjil :'ffpe CCCC ++=

gdgafpo CCCCC +++=

Dengan:

hwC rop εε= p

efff C

cZC −=

02

ε

eff

rff hssAh

CCεε

)/8tanh()/(1'

+=

)}/53,233,2exp(1.0exp{ hwA −−=

045sin25.0 λ=s

)()'(

0 kKkKCga ε= 5,00 2 ≤≤ kuntuk

−+

='1'12ln1

)()'(

kk

kKkK

π

untuk 15,0 2 ≤< k

)}1/()1(2ln{)()'(

kkkKkK

−+=

π

hwhshsk

/2//+

=dengan 21' kk −=dan

−++

= −20 1

/02,065,04cothln rrf

rgd hs

ChsC εε

ππεε

Impedansi karakteristik pada mode genap

1'

0−

= eee CCcZ

effCeCe ε

='dengan

Impedansi karakteristik pada mode ganjil1

'0

−

= ooo CCcZ dengan

effCoCo ε

='

Impedansi karakteristik total adalah:

oeo ZZZ 00 .=

Perhitungan untuk menentukan Impedansi total (ZL) pada Biquad

Besarnya impedansi beban pada Quad ( ZL1)

Menghitung Zin

OBL ZZ .41 =

Untuk Quad

11

11tantan

lkjZZlkjZZZZ

LoB

oBLoBin +

+=

gBk

λπ2

= λ41

1 =l

Untuk microstripline

2

2tantan

lkjZZlkjZZZZ

LoM

oMLoMin +

+=

gMk

λπ2

= λ21

2 =l

Menghitung ZP menggunakan persamaan:

yLx

LyLxp ZZ

ZZZ

+=

.

METODOLOGI PENELITIAN

RANCANGAN PENELITIANDIAGRAM

PERANCANGAN

PEMBUATAN

Bahan mikrostrip dari substrat FR4 dengan εr = 4,3

Lebar pita biquad adalah 2 mm Lebar mikrostrip line adalah 1 mm

l1 = 3.125 cml2 = 6.250 cm

BAHAN DAN PERALATAN

• PCB single side• PCB double side• Larutan feritclorit (FeClO3)• Konektor tipe N-female• Tembaga foil• Kayu penyangga antena

• Solder• Timah• Penggaris• Cutter• Gergaji besi• Bor listrik

LANGKAH PEMBUATAN• Membuat pola antena dengan program Corel Draw, sesuai dengan ukuran• Mencetak pola antena pada scotlight melalui printer.• Memotong PCB double side dengan ukuran 23x19.2 cm• Scotlight dipotong sesuai pola dan ditempel ke PCB double side.• PCB double side yang terpola scotlight dieching dengan larutan feritclorit. • Memotong PCB single side yang akan dipakai sebagai reflektor dengan ukuran 35x31,2 cm

• Merangkai PCB double side, reflektor dan konektor.

Karakterisasi Antena

Pengukuran VSWR dan Return Loss

Pengukuran Pola Radiasi

Analisi Data Hasil Pengukuran

Hasil pengukuran dari Network analyzer berupa frekuensi dan SWR. Daridata SWR dilakukan perhitungan untuk memperoleh:• VSWR dengan persamaan• Return Loss dengan persamaan• Bandwidth dengan persamaan

Hasil pengukuran pola radiasi secara horisontal maupun vertikal di plotdalam grafik radar dengan menggunakan software microsoft excel.Sedangkan untuk mengukur besar Gain antena mikrostrip biquad dilakukandengan cara menghitung selisih sinyal terbesar yang diperoleh antenamikrostrip biquad pada sudut tertentu dengan sinyal yang dihasilkan olehantena pembanding (monopole).

20/10SWRVSWR =

Γ= log20RL12 ffBw −=

Pembuatan Software Perhitungan Impedansi dan VSWR

Perancangan antena menggunakan Software Visual Basic. Software inidibuat untuk memudahkan perhitungan impedansi antena yang selanjutnyadigunakan untuk menghitung VSWR. Hasil perhitungan VSWR darisoftware tersebut dibandingkan dengan VSWR yang diperoleh dari hasilpengukuran yang menggunakan Network analyzer.

Kesalahan PengukuranDalam setiap peristiwa pengukuran selalu dihinggapi oleh ketidakpastian. Pada penelitian ini, untuk menentukan nilai VSWR dan Return Lossdilakukan pengukuran dengan menggunakan Network analyzer. Datayang diperoleh dari Network analyzer adalah frekuensi dan SWR, dimanadata-data tersebut merupakan pengukuran tunggal dengan NST sesuaidengan spesifikasi Network analyzer yang digunakan. Dengan demikiannilai VSWR dan Return Loss yang dihasilkan dihinggapi olehketidakpastian.

SWRSWR

VSWRVSWR ∆∂∂

=∆

SWRSWRRLRL ∆

∂∂

=∆

Untuk mengetahui sampai sejauh mana kesalahan yang terjadi pada prosesfabrikasi pada penelitian ini adalah dengan membandingkan nilai VSWRyang dihasilkan dari pengukuran dengan menggunakan Network analyzerdan nilai VSWR hasil perhitungan dengan menggunakan software. Besarperbedaannya dinyatakan dengan persen adalah:

( )VSWRVSWR ∆±

( )RLRL ∆±

%100xVSWR

VSWRVSWR

software

softwareanalyzerNetwork −

Secara keseluruhan, sumber-sumber kesalahan yang dapat terjadi dalampada penelitian ini adalah kesalahan pengukuran, kesalahan fabrikasi, danbeberapa kemungkinan kesalahan lain yang akan terdeteksi setelahmelakukan penelitian. Kesalahan-kesalahan dalam pengukuran dan fabrikasimeliputi kesalahan pengukuran dengan menggunakan alat Network analyzer(ε1), pengukuran patch dengan program Corel Draw (ε2), pengukuranketebalan substrat dengan menggunakan jangka sorong (ε3), pengukuranpanjang PCB dengan menggunakan mistar (ε4) dan kesalahan saatpemotongan PCB (ε5). Kesalahan keseluruhan dari penelitian ini adalah:(Fraden, 2003)

225

24

23

22

21 xtotal εεεεεεε +++++=

εx merupakan kesalahan lain yang ditemukan pada saat penelitian.

HASIL DAN PEMBAHASAN

HASIL ANTENA

HASIL PENGUKURAN

Network analyzer.

Data yang diperoleh dari Network analyzer berupa frekuensi dan SWR.

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000

Frekuensi (MHz)

VSW

R

Hubungan Antara Frekuensi dan VSWR.

20/10SWRVSWR =

Terlihat adanya 3 puncak yang memiliki nilai VSWR kecil.

Frekuensi 2180 MHz VSWR = 1.15862400 MHz VSWR = 1.12942625 MHz VSWR = 1.1904.

Nilai VSWR yang sesuai untuk komunikasi wifi adalah antara 1 sampai dengan 2. Nilai VSWR semakin mendekati 1, maka antena bekerja semakin baik karena daya sinyal yang dipancarkan ke udara bebas semakin besar.

Adanya 3 buah puncak pada grafik tersebut mengindikasikan terjadinya resonansi pada antena.

Resonansi pada antena terutama disebabkan oleh adanya lekukan antaracabang dari array terhadap stripline yang tidak sempurna dan impedansifeedline yang besarnya tidak tepat 50 ohm. Semakin banyak lekukan padaantena, semakin besar pula pantulan yang ditimbulkan.

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000

Frekuensi (MHz)

Koef

. Ref

leks

i

Hubungan Antara Frekuensi dan Koefisien Refleksi.

11

+−

=ΓVSWRVSWR

Terlihat adanya 3 puncak yang memiliki nilai Γ kecil.Frekuensi 2180 MHz Γ = 0.0734

2400 MHz Γ = 0.06072625 MHz Γ = 0.0869

Nilai koefisien refleksi berkisar antara 0 sampai 1.Semakin kecil nilai koefisien refleksi semakin baik kerja antena. 1

Nilai koefisien refleksi pada ketiga puncak dari data yang diperoleh menunjukkan bahwa daya dari tegangan input hampir seluruhnya dipancarkan ke udara dan hanya sebagian kecil yang dipantulkan

Hubungan Antara Frekuensi dan Return Loss.

RL (dB) = 20 log Г.

Terlihat adanya 3 puncak yang memiliki nilai RL kecil.

Frekuensi 2180 MHz RL = - 22.6751 dB2400 MHz RL = - 24.3261 dB2625 MHz RL = - 21.2163 dB

Nilai return loss identik dengan besarnya nilai penguatan (gain) yang dimiliki antena. Semakin besar gain suatu antena, maka kinerja antena semakin bagus.

Karena nilai return loss pada data yang didapatkan bernilai negatif, maka semakin besar nilai negatif return loss, semakin besar sinyal yang diterima antena

Bandwidth Antena

Berdasarkan hubungan Frekuensi dan Return loss dapat ditentukanlebar pita frekuensi (bandwidth) yang dihasilkan oleh antena.

Acuan yang digunakan untuk menentukan bandwidthadalah nilai return loss sebesar -15 dB

Nilai return loss sebesar -15 dB terjadi pada rentang frekuensi antara2020 MHz sampai 2845 MHz, sehingga bandwidth yang dihasilkansebesar 625 MHz.

Pada penelitian sebelumnya yaitu Antena mikrostrip dengan 1 larik(Masduki, K., 2009) hasil pengukuran terhadap return loss memperolehbandwidth sebesar 600 MHz.

Dengan membandingkan besarnya bandwidth kedua antena ini dapatdisimpulkan bahwa penambahan jumlah larik antena dapatmeningkatkan lebar bandwidth.

Pola radiasi

Pengukuran pola radiasi dilakukan di ruang terbuka untuk mengurangi noise yang disebabkan oleh material-material yang dapat menimbulkan pantulan radiasi yang berpengaruh terhadap pola radiasi yang diukur.

Proses pengambilan data dilakukan dari sudut 0o sampai 360o dengan step 5o secara horisontal dan vertikal. Posisi 0o ditentukan dengan cara memutar antena sampai mendapatkan nilai daya yang maksimum.

Pengolahan data dilakukan dengan menormalisasikan besarnya power yang diperoleh tiap step 5o. Normalisasi dilakukan dengan cara mengurangi semua power hasil pengukuran tiap perubahan sudut dengan power terendah.

Untuk mengukur besar Gain antena mikrostrip biquad dilakukan dengan cara menghitung selisih power terbesar yang diperoleh antena mikrostrip biquad pada sudut tertentu dengan power yang dihasilkan oleh antena pembanding (monopole).

Pola Radiasi Horizontal Ternormalisasi

Power max = 86 dBPower min = 30 dB

Main lobe = 285o – 100o

Side lobe = 110o – 280o

Null = 105o

HPBW sekitar 45o

Gain = 86 dB – 63 dB

= 23 dB

Pola Radiasi Vertikal Ternormalisasi

Power max = 81 dBPower min = 32 dB

Main lobe = 275o – 100o

Side lobe = 110o – 270o

Null = 105o

HPBW sekitar 35o

Gain = 81 dB – 63 dB

= 18 dB

Antena mikrostrip Biquad 4 larik Reflektor terpisah dari mikrostrip

Gain horizontal = 23 dBGain vertikal = 18 dB

Peneliti sebelumnya feeding CPW (reflektor terintegrasi denganantena)

Mikrostrip Biquad : Gain horizontal = 7 dBGain vertikal = 7 dB

Mikrostrip double Biquad : Gain horizontal = 6 dBGain vertikal = 7 dB

Hasil Perhitungan Karakterisasi Antena

1. Perhitungan impedansi karakteristik Microstrip Line (ZoM)

Dimensi Antena Ukuran

Tebal patch (t) 0.02 mm

Lebar patch (w) 1 mm

Tebal substrat FR4 (h) 1.6mm

Permitivitas relatif substrat FR4 (εr) 4.3

εeff = 3.0097ZoM = 86.68 ohm

2. Perhitungan impedansi karakteristik Biquad (ZoB)

Dimensi Antena Ukuran

Tebal patch (t) 0.02 mm

Lebar patch (w) 2 mm

Tebal substrat FR4 (h1) 1.6mm

Tebal udara (h2) 18 mm

Permitivitas relatif substrat FR4 (εr) 4.3

εeff = 1.0386ZoB = 252.70 ohm

3. Perhitungan impedansi beban antena mikrostrip Biquad (ZL).λgM = 72.052 mmλgB = 122.655 mmZL = 35.10 ohm

4. Perhitungan VSWR, Koefisien Refleksi dan Return Loss.

Analisis Kesalahan Pengukuran dan Perhitungan

057.1=SWR

nstSWR21

=∆ 001.021

= 0005.0=

20/10SWRVSWR =

= 1.129406

SWRSWR

VSWRVSWR ∆∂∂

=∆

SWRSWR

∆=20

10ln10 20/5105014.6 −= x

)105014.6129406.1( 5−±= xVSWR

+

−=

110110log20 20/

20/

SWR

SWRRL

dB3261.24−=

SWRSWRRLRL ∆

∂∂

=∆

SWRexxSWR

SWR∆

−= log

)110(10ln102

10/

20/

dBx 310099.4 −=

dBxRL )10099.43261.24( 3−±−=

129406.1=analyzerNetworkVSWR

473777.1=softwareVSWR

Besar perbedaan pengukuran = %100xVSWR

VSWRVSWR

software

softwareanalyzerNetwork −

%100473777.1

473777.1129406.1 x−=

%367,23=

Perbedaan sebesar 23,367% diakibatkan ruang saat pengukuran dengan network analyzer bukan ruang Anechoic Chamber (ruang anti gema dan pantulan gelombang), sehingga saat pengukuran terdapat sinyal dari beberapa wifi yang masuk. Pengaruh dari sinyal wifi tersebut menyebabkan nilai VSWR antena menjadi lebih kecil.

Wifi Power (dB)

B306 Unsecure wireless network 5

B105 Controlsystemslab 1

B104cssc 031-726227722 1

Lipist B204 1

Telkom 1

Lab Simulasi B103 1

- pemotongan PCB (ε5)

Secara keseluruhan, kesalahan yang terjadi pada penelitian ini diakibatkan oleh kesalahan :- Network analyzer (ε1)

%1001 xSWRSWR∆

=ε %100057.10005.0 x= %0473.0=

+

= %100

2001.0%100

1001.0

2 xxε

- pengukuran patch dengan program Corel Draw (ε2)

%15.0=

- pengukuran ketebalan substrat dengan jangka sorong (ε3)

%1006.1

025.03 x=ε %5625.1=

- pengukuran panjang PCB dengan mistar (ε4)

+

= %100

1925.0%100

2305.0

4 xxε %4778.0=

+

= %100

1921%100

2301

5 xxε %9556.0=

Kesalahan keseluruhan dari penelitian ini:

225

24

23

22

21 xtotal εεεεεεε +++++=

222222 )9556.0()4778.0()5625.1()15.0()0473.0( xε+++++=

%6076.3 2xε+=

εx merupakan kesalahan lain yang ditemukan pada saat penelitian namuntidak dapat ditentukan nilainya, diantaranya adalah kesalahan penyolderan,kesalahan proses pencetakan pada PCB, dan kesalahan pada prosespengukuran.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Telah dibuat dan dikarakterisasi Antena Panel mikrostrip Biquad4 Larik pada frekuensi kerja 2,4 GHz.

2. Hasil karakterisasi dengan Network Analyzer

VSWR = 1,1294, Γ = 0,0607 dan RL = -24,3261 dB.Nilai VSWR yang mendekati 1 pada frekuensi kerja tersebutmenunjukkan bahwa daya masukan ditransmisikan hampirkeseluruhan ke udara dan hanya sebagian kecil yang direfleksikan.Return loss yang dihasilkan antena < -15 dB berada dalam rentangnilai yang dapat diterima untuk komunikasi dua arah.

Dibandingkan dengan penelitian sebelumnya yaitu Antena mikrostripdengan 1 larik (Masduki, K., 2009): Bandwidth = 600 MHz.Dengan demikian dapat dikatakan bahwa penambahan jumlah larikantena dapat meningkatkan lebar bandwidth.

Bandwidth = 625 MHz (rentang frekuensi 2020 MHz - 2845 MHz)

Hasil pengukuran pola radiasi

Dibandingkan penelitian sebelumnya tentang antena dengan feedingCPW (Coplanar Waveguide) yang terintegrasi langsung sebagai reflektor antena, diantaranya adalah • Antena mikrostrip double Biquad (Budiningrum, U.S., 2009)

Gain pada pola radiasi horizontal = 6 dB Gain pada pola radiasi vertikal = 7 dB

• Antena mikrostrip Biquad (Masduki, K., 2009)Gain pada pola radiasi horizontal = 7 dB. Gain pada pola radiasi vertikal = 7 dB

Pola radiasi horisontal : Gain = 23 dB dengan HPBW sekitar 45o

Pola radiasi vertikal : Gain = 18 dB dengan HPBW sekitar 35o.

Dengan demikian penggunaan reflektor yang terpisah dari mikrostripdapat mengurangi kebocoran medan elektromagnetik yang keluardari sisi-sisi antena.

3. Telah dibuat software Visual Basic untuk mempermudah perhitungan impedansi dan VSWR antena.

Saran

1. Pada proses fabrikasi diperlukan ketelitian dan kecermatan dalam pencetakan desain dan pemotongan ukuran antena pada PCB, dan pada proses penyolderan.

2. Pada proses pengukuran parameter dan pola radiasi antena sebaiknya menggunakan ruang Chamber agar diperoleh data yang lebih akurat, sinyal yang diterima tidak terpengaruh oleh sinyal dari wifi yang tidak diinginkan.

3. Dapat dikembangkan antena biquad dengan jumlah array yang lebih banyak untuk memperlebar bandwidth.

Balanis, C.A. (1997), Antena Theory Analysis and Desaign, Second Edition, John Wiley & Sons, New York.

Budiningrum, U.S. (2009), Prototipe Antena Panel 2,4 GHz Berisi 10 Larik Mikrostrip Double Bi-Quad dengan Dua Arah Pola Radiasi Maksimum,

Magister Thesis Program Pasca Sarjana Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam, ITS Surabaya.Edward, T. (1995), Foundation for Microstrip Circuit Design, Second Edition,

John Wiley & Sons, New York.Hund E. (1989), Microwave Communicatios. Component and Circuit, Mc

Graw-Hill, New York.Indraswari, D., Pramono, Y.H. dan Rubiyanto, A. (2002), Analisa Respon

Frekuensi Antena Mikrostrip CPW dengan Metode FDTD, Prosiding Seminar Fisika ITS, Surabaya.

DAFTAR PUSTAKA

Kraus, J. (1999), Electromagnetics With Applications, Fifth edition, McGraw-Hill, New york.

Masduki, K. (2009), Desain, Fabrikasi dan Karakterisasi Antena Mikrostrip Biquad dengan CPW (Coplanar Waveguide) pada Frekuensi Kerja 2,4

GHz, Magister Thesis Program Pasca Sarjana Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam, ITS Surabaya.Rahayu, E.M., Pramono, Y.H. dan Rohedi, A.Y. (2009), Fabrikasi dan

Karakterisasi Antena Mikrostrip Loop Co-Planar Waveguide Dua Lapis Substrat untuk Komunikasi C-Band dan Ku-Band, Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol.5, N0.2, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam, ITS Surabaya.

Riduan, M. (2008), Analisis Gelombang Elektromagnetik pada Antena mikrostrip Dipole ½ λ dengan Metode FDTD, Magister Thesis Program Pasca Sarjana Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam, ITS Surabaya.

Russer, Petter (2006), Electromagnetics, Microwave Circuit and Antenna Design for Communication Engineering, Artech House, Norwegia.

Shen L.C. dan Kong J.U. (2001), Aplikasi Elektromagnetik, Jilid 1, Edisi ketiga, Erlangga, Jakarta.

Sujarwati, N., Pramono, Y.H. dan Rubiyanto, A. (2002), Analisis Karakteristik Antena CPW Slot dan Patch dengan FDTD. Prosiding Seminar Fisika, ITS, Surabaya.

Susiloningsih, E., Pramono, Y.H. dan Rohedi, A.Y. (2009), Pembuatan dan Karakterisasi Antena Mikrostrip dengan Struktur Satu feed Line Dipole Co-Planar Waveguide dan Dua Patch untuk Repeater WIFI Dua Arah, Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol.5, N0.2, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam, ITS Surabaya.

Uboyo, A., Pramono, Y.H. dan Rohedi, A.Y. (2009), Desain dan Fabrikasi Antena Mikrostrip Loop dengan Feed Line Mikrostrip Feed line dua Lapis

Substrat untuk Komunikasi C-Band, Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol.5, N0.2, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam, ITS Surabaya.Zaki, M. (2000), Medan Elektromagnetika di dalam Bahan dan Gelombang

Elektromagnetik, Bahan kuliah: Medan Elektromagnetik, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam, ITS Surabaya.

TERIMA KASIH