Perancangan dan Realisasi Antena MIMO 4x4 Array Rectangular Patch Dengan U-Slot Untuk Aplikasi 15 GHz

KEVIN JONES ANDREAN SINAGA

Informasi Umum

Kode

17.04.1126

Klasifikasi

620.007 - Engineering research

Jenis

Karya Ilmiah - Skripsi (S1) - Reference

Subjek

Transmission

Informasi Lainnya

Abstraksi

Komunikasi pada frekuensi tinggi mulai banyak digunakan dan diterapkan dalam berbagai aplikasi seperti radar hingga komunikasi seluler 5G. Salah satunya adalah frekuensi kerja 15 GHz [1]. Dikarenakan bekerja pada frekuensi yang tinggi dan panjang gelombang yang semakin kecil, sinyal akan lebih rentan terhadap terjadinya pemantulan akibat merambat melalui objek yang berukuran lebih besar sehingga menimbulkan fading yang tinggi. Untuk itulah, diperlukan sistem antena MIMO (Multiple Input, Multiple Output) sebagai solusi menghadapi kemungkinan terjadi pemantulan dan scattering gelombang.

Antena yang akan dirancang adalah antena MIMO dengan 4 elemen yang tiap elemennya adalah antena mikrostrip dengan patch persegi panjang dan slot berbentuk U pada patchnya. Slot diberikan dengan tujuan memperbesar bandwidth dari antena. Sementara itu teknik pencatuan yang dipilih adalah inset feed yang juga membantu memberikan bandwidth yang lebih lebar serta membantu matching impedance. Dikarenakan akan disusun dalam array 1x2, maka untuk membagi daya diberikan T-junction.

Dari hasil simulasi, didapatkan nilai return loss pada frekuensi 14,9 GHz mencapai -19,0296 dB dan bandwidth yang dicapai hingga 1,2 GHz. Nilai gain yang didapat sekitar 9,9085 dB dengan polarisasi linier dan pola radiasi unidireksional. Dilakukan 3 kondisi realisasi di mana didapatkan pada kondisi menggunakan Duroid 6002 sebagai bahan substrat, antena bekerja pada frekuensi 13,1-13,5 GHz dengan pola radiasi unidireksional dan polarisasi sirkular. Sementara pada kondisi groundplane cacat dan diberi tumpukan Duroid 6002 serta kondisi diberi lapisan tembaga, antena 1 dan 4 memiliki return loss rata-rata di atas -10 dB sehingga tidak berfungsi dengan baik. Hal ini terjadi karena antena 1 dan 4 menyentuh bagian groundplane yang cacat. Namun antena 2 dan 3 memiliki nilai return loss di bawah -15 dB pada frekuensi 14,4-15,4 GHz sehingga memenuhi spesifikasi yang diinginkan. Bentuk polarisasi pada kondisi ditumpuk dan diberi lapisan adalah elips dan pola radiasi unidireksional.