ABSTRAKSI: Ground Penetrating Radar (GPR) adalah salah satu pengembangan aplikasi radar. Seperti radar pada umumnya, antena merupakan salah satu bagian paling penting pada GPR. Pada Tugas Akhir ini penulis mensimulasikan sebuah antena yang digunakan untuk transmisi pulsa dengan durasi 1.6 ns. Durasi pulsa ini termasuk dalam kategori frekuensi menengah yang banyak digunakan untuk deteksi kabel dan ranjau.
Parameter antena GPR yang diinginkan adalah ultrawideband (UWB) dan level ringing kurang dari 10% untuk resolusi menengah. Antena GPR yang diusulkan adalah antena wire bowtie dengan sudut flare sebesar 140o. Pemilihan antena wire bowtie didasari atas kemudahan dalam realisasi dan sifat antena wire bowtie yang mempunyai bandwidth yang cukup lebar. Pada antena wire bowtie terdapat 30 lengan dan menggunakan 15 buah pembebanan resistif di tiap lengannya. Pembebanan resistif bertujuan untuk memperkecil ringing dan memperbesar bandwidth walaupun akan mengurangi efisiensi Amplitudo pulsa utama. Pembebanan resistif yang digunakan mengikuti profil Wu-King. Parameter yang dibahas dalam simulasi ini adalah amplituda peak to peak pulsa utama maupun ringing yang dihasilkan.
Untuk keperluan analisis elektromagnetik dalam domain waktu digunakan metode FDTD (finite-difference time-domain) dengan software FDTD3D untuk menghitung gelombang yang ditransmisikan antena dalam domain waktu. Selanjutnya dilakukan realisasi dan pengukuran antena tersebut. Dalam simulasi didapatkan level ringing kurang dari 10 %. Dalam pengukuran didapatkan fractional bandwidth 119%, return loss -19.484dB, VSWR 1.239 pada frekuensi 600 MHz, dan koefisien pantul 0.126.
Kata Kunci : GPR, antena wire bowtie, ultrawideband, ringing, resistif loading, FDTDABSTRACT: Ground Penetrating Radar (GPR) is one of the application development of radar. Like other common radar system, Antenna is one of the important part in GPR. The writer simulates antenna which can be used for transmitting 1.6 ns pulse in this Final Project. The duration of this pulse is in a middle range frequency that can be used for underground wire and mine.
GPR antenna’s parameter must ultrawideband (UWB) and have ringing level less than 10% for midle resolustion. The proposed antenna is wire bowtie antenna with 140o flare angle. Wire bowtie antenna is choosen because of this nature is easy to realize and have enough wide bandwidth. This wire antenna have 30 arms and equipped with 15 resistive loading in each arms. Resistif loading is used to minimize ringging and to make bandwidth wider althought will reduce the efficiency of pulse’s amplitude . Resistive loads are based on Wu-King profile. Parameter which be analyzed in this Final Project are main pulse and ringing peak to peak amplitude.
For electromagnetic analysis in time domain we use FDTD (finitedifference time-domain) method with FDTD3D software to measure transmitted waveform in time domain. Then realization and measurement of this antenna. In simulation level ringing less than 10%. In measurement fractional bandwidth is 119%, return loss -19.484 dB, VSWR 1.239 in frequensi 600 MHz, reflected coeficient 0.126.
Keyword: GPR, wire bowtie antenna, ultrawideband, ringing, resitif loading, FDTD