Prosiding Seminar Nasional Teknik Elektro Volume 5 Tahun 2020 315 RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP PATCH SWASTIKA UNTUK PENGUAT SINYAL 4G INDOOR PADA FREKUENSI 1,8 GHZ Wisnu Arif Kridawan 1 , Rahmat 2 1,2 Program Studi Teknik Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Jalan prof.Dr.GA Siwabessy, Kampus Baru UI Depok 16425 e-mail: [email protected]1 Abstrak Sistem komunikasi seluler terus berkembang pada tiap bagiannya. Salah satu perangkat telekomunikasi yang mengalami perkembangan signifikan adalah repeater yang menguatkan sinyal 4G LTE. Salah satu frekuensi yang digunakan untuk 4G LTE di Indonesia adalah 1,8 GHz. Teknologi 4G LTE di Indonesia masih dalam tahap perkembangan, oleh karena itu sinyal yang diterima belum maksimal di semua wilayah. Hal itu disebabkan beberapa faktor antara lain: Base Transceiver Station (BTS) yang kurang optimal menyediakan jaringan 4G LTE, hal itu menyebabkan buruknya level sinyal 4G (RSRP). Penerimaan sinyal menggunakan antena default pada perangkat repeater dirasa kurang optimal. Untuk memperbaiki kondisi tersebut diperlukan sebuah antena yang menguatkan sinyal 4G. Pada tugas akhir ini akan dibahas tentang rancang bangun antena mikrostrip sebagai penguat sinyal 4G pada frekuensi 1,8 GHz. Pada antena tersebut menggunakan patch rectangular yang dipotong oleh empat buah slits dan membentuk lambang Swastika. Antena Mikrostrip Patch Swastika (Antena MPS) dirancang menggunakan substrat FR-4 Epoxy dengan nilai konstanta dielektrik (εr) = 4,4; ketebalan substrat (h) =1,6 mm dan patch-nya berbahan tembaga. Dimensi antena didapatkan dari hasil perhitungan yang selanjutnya disimulasikan menggunakan CST Microwave Studio 2018. Setelah antena difabrikasi dan diuji, didapatkan hasil return loss sebesar 24,75 dB, VSWR sebesar 1,12, gain sebesar 1,4 dB, dan memiliki pola radiasi unidireksional. Pengujian aplikasi antena dilakukan pada dua lokasi dengan ketinggian dan jarak yang berbeda. Hasil tertinggi yang terjadi pada salah satu lokasi adalah RSRP sebesar -82,6 dBm, ping sebesar 17 ms, kecepatan download sebesar 42,6 Mbps dan kecepatan upload sebesar 32,2 Mbps. Kata Kunci: Antena Mikrostrip, Long Term Evolution (LTE), Patch Swastika, Peripheral Slits, Repeater, Unidireksional 1. Pendahuluan Teknologi 4G di Indonesia masih dalam tahap perkembangan, sehingga belum semua wilayah di Indonesia bisa merasakan teknologi 4G secara baik seperti keterbatasan sinyal. Repeater adalah perangkat yang pada saat ini sudah mendukung jaringan 4G LTE. Penerimaan kuat sinyal 4G dengan hanya menggunakan antena internal repeater dirasa kurang optimal di sebagian wilayah, oleh karena itu diperlukan antena eksternal untuk mengoptimalkan daya sinyal yang diterima repeater. Berbagai macam desain antena dapat difungsikan untuk menguatkan sinyal 4G, salah satunya yaitu antena mikrostrip yang dapat digunakan untuk antena eksternal perangkat repeater. Antena mikrostrip merupakan antena yang tersusun dari substrat, patch dan groundplane. Antena mikrostrip memiliki pola radiasi unidireksional yang artinya arah pancar sinyal dari antena mengarah ke satu arah saja. Antena mikrostrip dipilih karena memiliki bentuk fisik yang lebih ringan. Pada aplikasi ini dilakukan perancangan dan pabrikasi antena mikrostrip patch swastika yang bekerja pada frekuensi 1.8 GHz dengan harapan dapat memiliki gain yang lebih besar dari 1 dB sehingga didapatkan level sinyal 4G LTE yang lebih baik dibanding hanya menggunakan antena internal pada repeater. Tujuan dari penelitian ini adalah menjelaskan bagaimana cara merancang, memfabrikasi, serta menguji aplikasi pada antena mikrostrip patch swastika 1,8 GHz. 2. Metode Penelitian Pada penelitian ini terdapat beberapa tahapan untuk memperoleh desain antena mikrostrip Patch Swastika. Tahap pertama dengan menghitung lebar dan panjang patch, serta lebar saluran transmisi. Setelah
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Prosiding Seminar Nasional Teknik Elektro Volume 5 Tahun 2020
315
RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP PATCH SWASTIKA
UNTUK PENGUAT SINYAL 4G INDOOR
PADA FREKUENSI 1,8 GHZ
Wisnu Arif Kridawan1, Rahmat2
1,2Program Studi Teknik Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta,
Jalan prof.Dr.GA Siwabessy, Kampus Baru UI Depok 16425
Sistem komunikasi seluler terus berkembang pada tiap bagiannya. Salah satu perangkat telekomunikasi yang mengalami
perkembangan signifikan adalah repeater yang menguatkan sinyal 4G LTE. Salah satu frekuensi yang digunakan untuk
4G LTE di Indonesia adalah 1,8 GHz. Teknologi 4G LTE di Indonesia masih dalam tahap perkembangan, oleh karena itu
sinyal yang diterima belum maksimal di semua wilayah. Hal itu disebabkan beberapa faktor antara lain: Base
Transceiver Station (BTS) yang kurang optimal menyediakan jaringan 4G LTE, hal itu menyebabkan buruknya level
sinyal 4G (RSRP). Penerimaan sinyal menggunakan antena default pada perangkat repeater dirasa kurang optimal.
Untuk memperbaiki kondisi tersebut diperlukan sebuah antena yang menguatkan sinyal 4G. Pada tugas akhir ini akan
dibahas tentang rancang bangun antena mikrostrip sebagai penguat sinyal 4G pada frekuensi 1,8 GHz. Pada antena
tersebut menggunakan patch rectangular yang dipotong oleh empat buah slits dan membentuk lambang Swastika. Antena Mikrostrip Patch Swastika (Antena MPS) dirancang menggunakan substrat FR-4 Epoxy dengan nilai konstanta dielektrik
(εr) = 4,4; ketebalan substrat (h) =1,6 mm dan patch-nya berbahan tembaga. Dimensi antena didapatkan dari hasil
perhitungan yang selanjutnya disimulasikan menggunakan CST Microwave Studio 2018. Setelah antena difabrikasi dan
diuji, didapatkan hasil return loss sebesar 24,75 dB, VSWR sebesar 1,12, gain sebesar 1,4 dB, dan memiliki pola
radiasi unidireksional. Pengujian aplikasi antena dilakukan pada dua lokasi dengan ketinggian dan jarak yang berbeda.
Hasil tertinggi yang terjadi pada salah satu lokasi adalah RSRP sebesar -82,6 dBm, ping sebesar 17 ms, kecepatan
download sebesar 42,6 Mbps dan kecepatan upload sebesar 32,2 Mbps.
Kata Kunci: Antena Mikrostrip, Long Term Evolution (LTE), Patch Swastika, Peripheral Slits, Repeater, Unidireksional
1. Pendahuluan
Teknologi 4G di Indonesia masih dalam tahap perkembangan, sehingga belum semua wilayah di
Indonesia bisa merasakan teknologi 4G secara baik
seperti keterbatasan sinyal. Repeater adalah perangkat
yang pada saat ini sudah mendukung jaringan 4G LTE.
Penerimaan kuat sinyal 4G dengan hanya menggunakan
antena internal repeater dirasa kurang optimal di
sebagian wilayah, oleh karena itu diperlukan antena
eksternal untuk mengoptimalkan daya sinyal yang
diterima repeater. Berbagai macam desain antena dapat
difungsikan untuk menguatkan sinyal 4G, salah satunya
yaitu antena mikrostrip yang dapat digunakan untuk antena eksternal perangkat repeater. Antena mikrostrip
merupakan antena yang tersusun dari substrat, patch
dan groundplane. Antena mikrostrip memiliki pola
radiasi unidireksional yang artinya arah pancar sinyal
dari antena mengarah ke satu arah saja.
Antena mikrostrip dipilih karena memiliki
bentuk fisik yang lebih ringan. Pada aplikasi ini
dilakukan perancangan dan pabrikasi antena mikrostrip
patch swastika yang bekerja pada frekuensi 1.8 GHz
dengan harapan dapat memiliki gain yang lebih besar
dari 1 dB sehingga didapatkan level sinyal 4G LTE
yang lebih baik dibanding hanya menggunakan antena internal pada repeater.
Tujuan dari penelitian ini adalah menjelaskan
bagaimana cara merancang, memfabrikasi, serta
menguji aplikasi pada antena mikrostrip patch swastika
1,8 GHz.
2. Metode Penelitian
Pada penelitian ini terdapat beberapa tahapan
untuk memperoleh desain antena mikrostrip Patch
Swastika. Tahap pertama dengan menghitung lebar dan
panjang patch, serta lebar saluran transmisi. Setelah