12
Jurnal ANALI UNTUK ANT ANALISA PELAT ANTENA MIMO ANALYSIS FOR MIMO AN 1 Prod T 2 F 1eka_nugra Abstrak PIFA (Planar Inverte digunakan untuk antenna m Modem. Antena microstrip b low-profile , ringan dan mud plate circuit terhadap antena desain antena dibuat sesuai d melihat pengaruh dimensi an adalah cross correlation, Para Kata kunci : PIFA, Shortin Abstract PIFA (Planar Inverted antenna especially for mobile used because it has advantage study to analyze the effect of antenna design is made in ac study see the Correlation th analize is cross correlation, pa Keywords: PIFA, Shorting 1. PENDAHULUAN Komunikasi wireless b berkembangnya kebutuhan ak banyak,tidak cukup hanya voi Untuk memenuhi kebutuhan Input Multi Output) yang m sinyal multipath. Fokus dar kecil,ringan,dan mudah dalam antena yang kecil yang mend sederhana,patch antena mem sangat Low Profile,sederhana Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015 ISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA TENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz 2400 M PENGHUBUNG PENDEK PADA P O PADA FREKUENSI 2300 MHz 2 S OF SHORTING PLATE CIRCUIT NTENNAS AT FREQUENCY 2300 M Eka Setia Nugraha 1 , Heroe Wijanto 2 , di D3 Teknik Telekomunikasi, Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom aha@st3telkom.ac.id, 2 [email protected].id ed F Antennas) merupakan salah satu model microstrip terutama untuk handset mobile sepe banyak digunakan karena memiliki beberapa ke dah fabrikasi. Tujuan penelitian ini menganalis a Microstrip yang bekerja pada sistem MIMO. dengan parameter dan rumus yang sudah ada. ntena dengan shorting plate berbeda. Dengan Pa ameter S dan Gain Diversity ngplate,Microstrip F Antennas) is one model that is widely used an e handsets such as mobile phones and modems. M es : low-profile, lightweight, and easy fabrication f shorting circuit plate for Microstrip MIMO ant ccordance with the parameters and formulas that he dimensions shorting plate toMIMO anten arameter S and Gain Diversity. gplate,Microstrip berkembang sangat pesat saat ini, hal ini terjadi kan komunikasi. Terutama media komunikasi ya ice yang berupa telephone namun juga data yang n tersebut,dimanfaatkanlah suatu system komun mampu meningkatkan kapasitas kanan ,dengan ri teknologi ini adalah untuk mendapatkan d m produksinya,sehingga dalam perancangan ditek dekati dimensi modem yang sudah ada saat ini. miliki keunggulan yang tidak dimiliki antena p a,murah,dapat diproduksi dengan teknologi mod MHz 19 PIFA UNTUK 2400 MHz T ON PIFA MHz-2400 MHz d antena yang banyak erti Handphone dan elebihan diantaranya: sa pengaruh shorting . Simulasi mengenai Dalam Penelitian ini arameter yang dilihat ntennas for microstrip Microstrip antenna is n. The purpose of this tenna. Simulating the already exist. In this nna . The parameters karena mulai makin ang variasinya makin berupa sms dan data. nikasi MIMO (Multi memanfaatkan juga dimensi antena yang kankan pada dimensi Dengan bentuk yang pada umumnya yaitu dern (Printed Circuit

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA UNTUK ANTENA ...jett.telkomuniversity.ac.id/wp-content/uploads/2017/01/JETT_03... · desain antena dibuat sesuai dengan parameter dan rumus

Embed Size (px)

Citation preview

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

ANALYSIS OF SHORTING PLATE CIRCUIT ON PIFA

FOR MIMO ANTENNAS

1Prod

Teknologi Telematika Telkom Purwokerto2 Fa

1eka_nugraha

Abstrak

PIFA (Planar Inverted F Antennas)

digunakan untuk antenna microstrip

Modem. Antena microstrip banyak digunakan karena memiliki beberapa kelebiha

low-profile , ringan dan mudah fabrikasi. Tujuan

plate circuit terhadap antena

desain antena dibuat sesuai dengan parameter dan rumus y

melihat pengaruh dimensi antena dengan shorting plate berbeda. Dengan Parameter yang dilihat

adalah cross correlation, Parameter S dan

Kata kunci : PIFA, Shortingplate,Microstrip Abstract

PIFA (Planar Inverted F Antennas) is one model that is widely used antennas for microstrip

antenna especially for mobile handsets such as mobile phones and modems. Microstrip antenna is

used because it has advantages

study to analyze the effect of shorting circuit plate

antenna design is made in accordance with the parameters and formulas that already exist. In this

study see the Correlation the dimensions

analize is cross correlation, parameter S and Gain Diversity.

Keywords: PIFA, Shortingplate,Microstrip

1. PENDAHULUAN

Komunikasi wireless berkembang sangat pesat saat ini, hal ini terjadi karena mulai mak

berkembangnya kebutuhan akan komunikasi. Terutama media komunikasi yang variasinya makin

banyak,tidak cukup hanya voice yang berupa telephone namun juga data yang berupa sms dan data.

Untuk memenuhi kebutuhan tersebut,dimanfaatkanlah suatu system komuni

Input Multi Output) yang mampu meningkatkan kapasitas

sinyal multipath. Fokus dari teknologi ini adalah untuk mendapatkan dimensi antena yang

kecil,ringan,dan mudah dalam produksinya,sehingga dalam perancang

antena yang kecil yang mendekati dimensi modem yang sudah ada saat ini. Dengan bentuk yang

sederhana,patch antena memiliki keunggulan yang tidak dimiliki antena pada umumnya yaitu

sangat Low Profile,sederhana,murah,dapat diproduk

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

ANALYSIS OF SHORTING PLATE CIRCUIT ON PIFA

FOR MIMO ANTENNAS AT FREQUENCY 2300 MHz

Eka Setia Nugraha1, Heroe Wijanto2,

odi D3 Teknik Telekomunikasi, Sekolah Tinggi

Teknologi Telematika Telkom Purwokerto Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom

[email protected], [email protected]

PIFA (Planar Inverted F Antennas) merupakan salah satu model antena yang banyak

microstrip terutama untuk handset mobile seperti

banyak digunakan karena memiliki beberapa kelebiha

, ringan dan mudah fabrikasi. Tujuan penelitian ini menganalisa pengaruh

terhadap antena Microstrip yang bekerja pada sistem MIMO. Simulasi mengenai

desain antena dibuat sesuai dengan parameter dan rumus yang sudah ada.

melihat pengaruh dimensi antena dengan shorting plate berbeda. Dengan Parameter yang dilihat

, Parameter S dan Gain Diversity

PIFA, Shortingplate,Microstrip

nverted F Antennas) is one model that is widely used antennas for microstrip

antenna especially for mobile handsets such as mobile phones and modems. Microstrip antenna is

used because it has advantages : low-profile, lightweight, and easy fabrication. The

study to analyze the effect of shorting circuit plate for Microstrip MIMO antenna. Simulating the

antenna design is made in accordance with the parameters and formulas that already exist. In this

the dimensions shorting plate toMIMO antenna

cross correlation, parameter S and Gain Diversity.

PIFA, Shortingplate,Microstrip

Komunikasi wireless berkembang sangat pesat saat ini, hal ini terjadi karena mulai mak

berkembangnya kebutuhan akan komunikasi. Terutama media komunikasi yang variasinya makin

banyak,tidak cukup hanya voice yang berupa telephone namun juga data yang berupa sms dan data.

Untuk memenuhi kebutuhan tersebut,dimanfaatkanlah suatu system komuni

Input Multi Output) yang mampu meningkatkan kapasitas kanan ,dengan memanfaatkan juga

Fokus dari teknologi ini adalah untuk mendapatkan dimensi antena yang

kecil,ringan,dan mudah dalam produksinya,sehingga dalam perancangan ditekankan pada dimensi

antena yang kecil yang mendekati dimensi modem yang sudah ada saat ini. Dengan bentuk yang

sederhana,patch antena memiliki keunggulan yang tidak dimiliki antena pada umumnya yaitu

sangat Low Profile,sederhana,murah,dapat diproduksi dengan teknologi modern (Printed Circuit

2400 MHz

19

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA UNTUK

2400 MHz

ANALYSIS OF SHORTING PLATE CIRCUIT ON PIFA

AT FREQUENCY 2300 MHz-2400 MHz

.id

merupakan salah satu model antena yang banyak

terutama untuk handset mobile seperti Handphone dan

banyak digunakan karena memiliki beberapa kelebihan diantaranya:

menganalisa pengaruh shorting

yang bekerja pada sistem MIMO. Simulasi mengenai

Dalam Penelitian ini

melihat pengaruh dimensi antena dengan shorting plate berbeda. Dengan Parameter yang dilihat

nverted F Antennas) is one model that is widely used antennas for microstrip

antenna especially for mobile handsets such as mobile phones and modems. Microstrip antenna is

profile, lightweight, and easy fabrication. The purpose of this

Microstrip MIMO antenna. Simulating the

antenna design is made in accordance with the parameters and formulas that already exist. In this

toMIMO antenna . The parameters

Komunikasi wireless berkembang sangat pesat saat ini, hal ini terjadi karena mulai makin

berkembangnya kebutuhan akan komunikasi. Terutama media komunikasi yang variasinya makin

banyak,tidak cukup hanya voice yang berupa telephone namun juga data yang berupa sms dan data.

Untuk memenuhi kebutuhan tersebut,dimanfaatkanlah suatu system komunikasi MIMO (Multi

,dengan memanfaatkan juga

Fokus dari teknologi ini adalah untuk mendapatkan dimensi antena yang

an ditekankan pada dimensi

antena yang kecil yang mendekati dimensi modem yang sudah ada saat ini. Dengan bentuk yang

sederhana,patch antena memiliki keunggulan yang tidak dimiliki antena pada umumnya yaitu

si dengan teknologi modern (Printed Circuit

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

Board) yang kompatibel dengan microwave dan milimeter wave integrated circuit. Mikrostrip

dapat diaplikasikan pada permukaan Planar maupun non planar. Secara mekanik sebuah patch

mikrostrip antena tahan goncanan

yang solid. PIFA merupakan salah satu metode untuk mengaplikasikan mikrostrip antena untuk

handset yang mampu bekerja pada kondisi tidak hanya diam pada suatu tempat.

2. DASAR TEORI 2.1 MIMO (Multi Input Multi Output

MIMO (Multiple Input Multiple Output) adalah suatu sistem komunikasi yang menggunakan

multi antena di pemancar ataupun di penerima. Keuntungan menggunakan sistem ini dapat terlihat

dari grafik berikut

Gambar 1 Grafik yang menghubungkan antara jumlah antena, SNR (dB), dan data rate dengan

Dari grafik diatas dapat terlihat bahwa semakin banyak antena yang digunakan maka dengan

SNR (Signal to Noise Ratio) yang sama dapat menghasilkan

yang lebih besar [6].

2.2 Mikrostrip Antena

Secara konvensional mikrostrip antena terdiri dari sepasang konduktor yang dipisahkan oleh

media dielektrik yang disebut dengan substrat

adalah pusat dari pancaran gelombang elektromagnetik dirambatkan ke substrat lewat pinggiran

permukaan patch. Sedangkan Konduktor bagian bawahnya sebagai groundplane secara sempurna

memantulkan secara sempurna sinyal,dan memantulkan energi menembus s

Secara umum, patch dari antena

λ0 adalah panjang gelombang ruang bebas

0.05λ0. untuk rectangular path,

dapat dipakai untuk membuat antena microstrip

εr< 12, dimana εr adalah konstanta dielektrik relatif

dimensi dari patch dan tinggi dari substrat

non-homogeneous, khusus substrat dan udara

medan listrik dengan udara diatas substrat

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

Board) yang kompatibel dengan microwave dan milimeter wave integrated circuit. Mikrostrip

dapat diaplikasikan pada permukaan Planar maupun non planar. Secara mekanik sebuah patch

mikrostrip antena tahan goncanangan dan tekanan karena antena ini berada pada sebuah substrate

yang solid. PIFA merupakan salah satu metode untuk mengaplikasikan mikrostrip antena untuk

handset yang mampu bekerja pada kondisi tidak hanya diam pada suatu tempat.

ti Input Multi Output)

MIMO (Multiple Input Multiple Output) adalah suatu sistem komunikasi yang menggunakan

multi antena di pemancar ataupun di penerima. Keuntungan menggunakan sistem ini dapat terlihat

ang menghubungkan antara jumlah antena, SNR (dB), dan data rate dengan

menggunakan sistem MIMO [6].

Dari grafik diatas dapat terlihat bahwa semakin banyak antena yang digunakan maka dengan

) yang sama dapat menghasilkan data rate atau kecepatan transfer data

Secara konvensional mikrostrip antena terdiri dari sepasang konduktor yang dipisahkan oleh

media dielektrik yang disebut dengan substrat. Konduktor bagian atas yang disebut dengan “p

adalah pusat dari pancaran gelombang elektromagnetik dirambatkan ke substrat lewat pinggiran

permukaan patch. Sedangkan Konduktor bagian bawahnya sebagai groundplane secara sempurna

memantulkan secara sempurna sinyal,dan memantulkan energi menembus substrat ke ruang bebas.

antena Mikrostrip memiliki ketebalan sangat tipis antara

adalah panjang gelombang ruang bebas ) dan tinggi bahan dielektrik h

rectangular path, panjang L biasanya λ0/3 < L< λ0/2. ada beberapa jenis substrat yang

dapat dipakai untuk membuat antena microstrip , dan konstanta dilektriknya berada diantara

adalah konstanta dielektrik relatif. Jumlah fringing dari antena

dan tinggi dari substrat. Dimana fringing medan listrik bergerak pada bahan

khusus substrat dan udara , disebut konstanta dielektrik efektif

dengan udara diatas substrat, konstanta dielektrik efektifnya memiliki nilai antara

2400 MHz

20

Board) yang kompatibel dengan microwave dan milimeter wave integrated circuit. Mikrostrip

dapat diaplikasikan pada permukaan Planar maupun non planar. Secara mekanik sebuah patch

gan dan tekanan karena antena ini berada pada sebuah substrate

yang solid. PIFA merupakan salah satu metode untuk mengaplikasikan mikrostrip antena untuk

handset yang mampu bekerja pada kondisi tidak hanya diam pada suatu tempat.

MIMO (Multiple Input Multiple Output) adalah suatu sistem komunikasi yang menggunakan

multi antena di pemancar ataupun di penerima. Keuntungan menggunakan sistem ini dapat terlihat

ang menghubungkan antara jumlah antena, SNR (dB), dan data rate dengan

Dari grafik diatas dapat terlihat bahwa semakin banyak antena yang digunakan maka dengan

atau kecepatan transfer data

Secara konvensional mikrostrip antena terdiri dari sepasang konduktor yang dipisahkan oleh

Konduktor bagian atas yang disebut dengan “patch”

adalah pusat dari pancaran gelombang elektromagnetik dirambatkan ke substrat lewat pinggiran

permukaan patch. Sedangkan Konduktor bagian bawahnya sebagai groundplane secara sempurna

ubstrat ke ruang bebas.

sangat tipis antara t << λ0 (dimana

h antara 0.003λ0< h <

ada beberapa jenis substrat yang

dan konstanta dilektriknya berada diantara 2.2<

dari antena adalah fungsi dari

bergerak pada bahan

disebut konstanta dielektrik efektif εreff. Untuk

trik efektifnya memiliki nilai antara

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

1<εreff < εr. Untuk radiasi efisiennya

berikut

� � ��������

Hubungan Lebar (W) tinggi

substrat εr adalah sebagai berikut

����� � ���� � ���

� �1 � 12

Fungsi normalisasi panjang L

∆� � 0.412 !�"##�$.%&'()!�"##�$.�*+&'

Panjang efektif patch ditambah

dengan:

Setelah menganalisa dan ditentukan dimensi antena mikrostrip rectangular (persegi)

Panjang L, bentuk pach sesuai

� � ���� , 2∆� Model transmission line model

kadang, pada kondisi prakteknya terjadi kondisi groundplane yang terbatas

hampir sama antara infinite maupun fininiter,ketika ukuran groundpline enam kali tebal substrat.

�- � 6 � �

�- � 6 �� Sesuai dengan persamaan diatas maka dibuat desain model an

2.3 PIFA (Planar Inverted F Antenna)

Antena Planar Inverted F

dibandingkan dengan antena mikrostrip segi empat biasa dengan dimensi

memiliki dimensi sebesar λ/4. Antena ini sangat cocok untuk diimplementasikan pada perangkat

perangkat yang berukuran kecil karena tidak akan memakan banyak ruang. Karena ukurannya

yang kecil, PIFA biasanya digunakan sebagai antenna internal pada ponsel. Keuntungan utama

lainnya adalah fabrikasi mudah, biaya produksi yang rendah, dan struktur yang sederhana.

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

Untuk radiasi efisiennya, dengan lebar W nya adalah by Bahl and Bhartia [1]

tinggi (h) Konstanta dielektrik efektif εreff, dan konstanta dielektrik dari

adalah sebagai berikut [2][3].

12 /01

���

Fungsi normalisasi panjang L [3].

&'(�$.�234&'()�$.+4

Panjang efektif patch ditambah dengan ∆L pada semua sisi, panjang efektif patch ditunjukkan

Setelah menganalisa dan ditentukan dimensi antena mikrostrip rectangular (persegi)

bentuk pach sesuai[1] .

transmission line model dapat diaplikasikan pada kondisi hanya infinite groundplane.

pada kondisi prakteknya terjadi kondisi groundplane yang terbatas

infinite maupun fininiter,ketika ukuran groundpline enam kali tebal substrat.

Sesuai dengan persamaan diatas maka dibuat desain model antena mikrostrip rectangular

PIFA (Planar Inverted F Antenna)

Planar Inverted F (PIFA) merupakan antena yang memiliki dimensi yang lebih kecil

dibandingkan dengan antena mikrostrip segi empat biasa dengan dimensi

λ/4. Antena ini sangat cocok untuk diimplementasikan pada perangkat

perangkat yang berukuran kecil karena tidak akan memakan banyak ruang. Karena ukurannya

yang kecil, PIFA biasanya digunakan sebagai antenna internal pada ponsel. Keuntungan utama

innya adalah fabrikasi mudah, biaya produksi yang rendah, dan struktur yang sederhana.

2400 MHz

21

by Bahl and Bhartia [1] sebagai

(1)

konstanta dielektrik dari

(2)

(3)

ektif patch ditunjukkan

(4)

Setelah menganalisa dan ditentukan dimensi antena mikrostrip rectangular (persegi), Lebar W dan

(5)

infinite groundplane.

pada kondisi prakteknya terjadi kondisi groundplane yang terbatas. Hasilnya simulasi

infinite maupun fininiter,ketika ukuran groundpline enam kali tebal substrat.

(6)

(7)

tena mikrostrip rectangular.

(PIFA) merupakan antena yang memiliki dimensi yang lebih kecil

dibandingkan dengan antena mikrostrip segi empat biasa dengan dimensi λ/2, PIFA hanya

/4. Antena ini sangat cocok untuk diimplementasikan pada perangkat-

perangkat yang berukuran kecil karena tidak akan memakan banyak ruang. Karena ukurannya

yang kecil, PIFA biasanya digunakan sebagai antenna internal pada ponsel. Keuntungan utama

innya adalah fabrikasi mudah, biaya produksi yang rendah, dan struktur yang sederhana.

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

Frekuensi resonansi tergantung pada lebar PIFA [4] , dimana ada beberapa kondisi

maksimum efisiensi radiasi. Jika lebar shorting plate = Lebar patch mikrostrip anten

patch adalah sebesar 56

Jika Lp= W �L= 56

Lp=Lebar PIFA

Namun jika Lp diasumsikan 0,maka persamaan menjadi.

Jika Lp= 0 �L+W = 56

Secara umum persamaan tersebut PIFA menjadi

P + W – D = 56

2.4 Antena MIMO

Antena MIMO sebagai

yang independen yang optimal adalah antena memiliki nilai cross correlation antar antena

maksimal 0,2. Dimana dengan nilai

sinyalnya dan semakin mendekati 1 maka semakin tidak ada korelasi [4]. Semakin kecil nilai

correlation, maka nilai diversity gain

correlation adalah S21.

3. DESAIN Sesuai dengan prosedur membuat desain kebutuhan antena

pada frekuensi resonansi,

ditentukan untuk menentukan dimensi antena

didapatkan,adalah dengan memodelkan antena secara MIMO,secara konvensional jarak antar

antena sebesar 5� menjadi syarat yang diperhitungkan dalam menentukan dimensi antena MIMO.

Secara dimensi jika menggunakan

dari antena yang dibuat. Selanjutnya dilakukan simulasi

Panjang gelombang(λ)

7�

73

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

Frekuensi resonansi tergantung pada lebar PIFA [4] , dimana ada beberapa kondisi

maksimum efisiensi radiasi. Jika lebar shorting plate = Lebar patch mikrostrip anten

diasumsikan 0,maka persamaan menjadi.

Secara umum persamaan tersebut PIFA menjadi

Antena MIMO sebagai bentuk multiantena,syarat antar antena harus independen, antena

yang independen yang optimal adalah antena memiliki nilai cross correlation antar antena

maksimal 0,2. Dimana dengan nilai Cross Correlation mendekati 0 maka semakin identik pola

ya dan semakin mendekati 1 maka semakin tidak ada korelasi [4]. Semakin kecil nilai

diversity gain semakin bagus. Yang paling menentukan nilai

Sesuai dengan prosedur membuat desain kebutuhan antena,terutama antena mikrostrip

, ketebalan dan konstanta dieletrik substrat merupakan awal yang

untuk menentukan dimensi antena rectangular. Selanjutnya setelah dimensi antena

didapatkan,adalah dengan memodelkan antena secara MIMO,secara konvensional jarak antar

menjadi syarat yang diperhitungkan dalam menentukan dimensi antena MIMO.

Secara dimensi jika menggunakan 56 antena terdapat perbedaan 50 %,atau mengurangi dimensi

dari antena yang dibuat. Selanjutnya dilakukan simulasi.

Tabel 1. dimensi ukuran antena

) εr Material

L

(cm)

W

(cm)

Shortingplate (cm)

4.4

FR4_epoxy 3.01 3.88

4.4 FR4_epoxy 1.57 1.94

2400 MHz

22

Frekuensi resonansi tergantung pada lebar PIFA [4] , dimana ada beberapa kondisi

maksimum efisiensi radiasi. Jika lebar shorting plate = Lebar patch mikrostrip antena,maka panjang

(8)

(9)

(10)

bentuk multiantena,syarat antar antena harus independen, antena

yang independen yang optimal adalah antena memiliki nilai cross correlation antar antena

mendekati 0 maka semakin identik pola

ya dan semakin mendekati 1 maka semakin tidak ada korelasi [4]. Semakin kecil nilai cross

semakin bagus. Yang paling menentukan nilai Cross

(11)

(12)

terutama antena mikrostrip fokus

konstanta dieletrik substrat merupakan awal yang

rectangular. Selanjutnya setelah dimensi antena

didapatkan,adalah dengan memodelkan antena secara MIMO,secara konvensional jarak antar

menjadi syarat yang diperhitungkan dalam menentukan dimensi antena MIMO.

antena terdapat perbedaan 50 %,atau mengurangi dimensi

Shortingplate (cm)

3.707

0.324

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

Dari hasil perhitungan dimensi antena rektangular kemudian menghitung shorting plate

dari PIFA maka diperoleh nilai

Tab

Frequency of

operation

Dielectric constant

Height of substrate

Feeding Method

Width of patch

Length of patch

Wid

Plane

Length of Ground

Plane

Shorting Plate

(perhitungan)

Gambar dari perhitungan diatas dapat dilihat posisi dari shorting plate,memiliki ukuran antara �3 ,

�� dan 89:; sehingga dalam simulasi nanti dibandingkan hasil yang terbaik diantara ketiganya.

Gambar 2.

4. HASIL DAN DISKUSI

Pada simulasi dari prototipe antena ini akan dicari adalah Cross Corelatio

Software yang digunakan untuk pemodelan dan simulasi antena adalah CST 2010

mengkalkulasi serta menggambarkan

parameter minimal coeffisien Corelation minimal 0,2 dan Diversity

diperhitungkan pengaruh shorting plate terhadap antena. Shorting plate yang dibandingkan juga

terhadap panjang gelombang yang digunakan untuk menghitung dimensi.

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

Dari hasil perhitungan dimensi antena rektangular kemudian menghitung shorting plate

FA maka diperoleh nilai 3.707 cm.

Tabel 2. Perhitungan dimensi antenna microstrip

Frequency of

operation

2.35 GHz

Dielectric constant 4.4

Height of substrate 1.4 mm

Feeding Method Coaxial feeding

Width of patch 3.88 cm

Length of patch 3.01 cm

Width of Ground

Plane

4.74 cm

Length of Ground

Plane

3.87 cm

Shorting Plate

(perhitungan)

3.71 cm

Gambar dari perhitungan diatas dapat dilihat posisi dari shorting plate,memiliki ukuran antara

sehingga dalam simulasi nanti dibandingkan hasil yang terbaik diantara ketiganya.

2. Design dari antena mikrostrip rectangular dengan PIFA

HASIL DAN DISKUSI

Pada simulasi dari prototipe antena ini akan dicari adalah Cross Corelatio

Software yang digunakan untuk pemodelan dan simulasi antena adalah CST 2010

mengkalkulasi serta menggambarkan S parameters , VSWR dan radiation patterns.

parameter minimal coeffisien Corelation minimal 0,2 dan Diversity gain 8 dB, maka dapat

diperhitungkan pengaruh shorting plate terhadap antena. Shorting plate yang dibandingkan juga

terhadap panjang gelombang yang digunakan untuk menghitung dimensi.

2400 MHz

23

Dari hasil perhitungan dimensi antena rektangular kemudian menghitung shorting plate

Gambar dari perhitungan diatas dapat dilihat posisi dari shorting plate,memiliki ukuran antara

sehingga dalam simulasi nanti dibandingkan hasil yang terbaik diantara ketiganya.

na mikrostrip rectangular dengan PIFA

Pada simulasi dari prototipe antena ini akan dicari adalah Cross Corelation dan Divesity Gain.

Software yang digunakan untuk pemodelan dan simulasi antena adalah CST 2010. Dengan

radiation patterns. Dengan

gain 8 dB, maka dapat

diperhitungkan pengaruh shorting plate terhadap antena. Shorting plate yang dibandingkan juga

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

A.1 Simulasi panjang shorting plate=

gelombang <=

Dari simulasi dengan skenario

menunjukkan bahwa pada frekuensi 2300 MHz

coefficient correlation variasinya masih diatas 0,2 dan nilai Gain Diversity belum stabil,sehingga

belum sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan.

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

Simulasi panjang shorting plate= <> ,dengan perhitungan dimensi menggunakan panjang

Gambar 3 S Parameter

Gambar 4 Coefisien Corelation

Gambar 5 Gain Diversity

Dari simulasi dengan skenario Shorting plate sebesar <> dan dimensi antena dengan panjang

menunjukkan bahwa pada frekuensi 2300 MHz – 2400 MHz pada Gambar 4 dan Gambar 5

variasinya masih diatas 0,2 dan nilai Gain Diversity belum stabil,sehingga

belum sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan.

2400 MHz

24

,dengan perhitungan dimensi menggunakan panjang

dan dimensi antena dengan panjang <=,

2400 MHz pada Gambar 4 dan Gambar 5

variasinya masih diatas 0,2 dan nilai Gain Diversity belum stabil,sehingga

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

A.2 Simulasi shorting plate =

gelombang <=

Dari simulasi dengan skenario

pada Gambar 7 dan Gambar 8 menunjukkan bahwa frekuensi 2300 MHz

correlation sudah mulai turun mendekati 0,2 namun grafik masih belum stabil .dan nilai Gain

Diversity belum stabil,sehingga belum sesuai

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

orting plate = <= , dengan perhitungan dimensi menggunakan panjang

Gambar 6 S Parameter

Gambar 7 Coeficien Correlation

Gambar 8 Gain Diversity

Dari simulasi dengan skenario Shorting plate sebesar <= dan dimensi antena dengan panjang

pada Gambar 7 dan Gambar 8 menunjukkan bahwa frekuensi 2300 MHz – 2400 MHz

sudah mulai turun mendekati 0,2 namun grafik masih belum stabil .dan nilai Gain

Diversity belum stabil,sehingga belum sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan

2400 MHz

25

, dengan perhitungan dimensi menggunakan panjang

ntena dengan panjang <=,

2400 MHz coefficient

sudah mulai turun mendekati 0,2 namun grafik masih belum stabil .dan nilai Gain

dengan spesifikasi yang diharapkan

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

A.3 Simulasi shorting plate = full , dengan perhitungan dimensi menggunakan panjang

gelombang <=

Dari simulasi dengan sken

panjang ?@AA , menunjukkan bahwa pada Gambar 10 dan Gambar 11 frekuensi 2300 MHz

MHz coefficient correlation

baik dari skenario Shorting plate

Diversity belum stabil,skenario ketiga masih belum sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan.

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

A.3 Simulasi shorting plate = full , dengan perhitungan dimensi menggunakan panjang

Gambar 9. S Parameter

Gambar 10. Coefisien Corelation

Gambar 11. Gain Diversity

Dari simulasi dengan skenario Shorting plate sebesar <= dan dimensi antena dengan

, menunjukkan bahwa pada Gambar 10 dan Gambar 11 frekuensi 2300 MHz

masih belum stabil dengan nilai maksimal 0,4 bahkan belum lebih

Shorting plate sebesar <= dan dimensi antena dengan panjang

Diversity belum stabil,skenario ketiga masih belum sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan.

2400 MHz

26

A.3 Simulasi shorting plate = full , dengan perhitungan dimensi menggunakan panjang

dan dimensi antena dengan

, menunjukkan bahwa pada Gambar 10 dan Gambar 11 frekuensi 2300 MHz – 2400

masih belum stabil dengan nilai maksimal 0,4 bahkan belum lebih

dan dimensi antena dengan panjang <= sehingga Gain

Diversity belum stabil,skenario ketiga masih belum sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan.

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

Dapat disimpulkan dari simulasi skenario yang dilakukan,

belum diperoleh hasil spesifikasi yang diharapkan.

Selanjutnya dilakukan simulasi dengan panjang gelombang

antena. Berikut hasil simulasi:

B.1 Simulasi panjang shorting plate=

gelombang <>

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

Dapat disimpulkan dari simulasi skenario yang dilakukan, dengan ukuran dimensi antena

belum diperoleh hasil spesifikasi yang diharapkan.

Selanjutnya dilakukan simulasi dengan panjang gelombang 73 untuk menghitung dimensi

antena. Berikut hasil simulasi:

B.1 Simulasi panjang shorting plate= <> , dengan perhitungan dimensi menggunakan panjang

Gambar. S Parameter

Gambar 13. Coefisien Corelation

Gambar 14. Gain Diversity

2400 MHz

27

dengan ukuran dimensi antena <=

untuk menghitung dimensi

, dengan perhitungan dimensi menggunakan panjang

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

Dari simulasi dengan skenario

menunjukkan bahwa pada Gambar 13 dan Gambar 14 frekuensi 2300 MHz

coefficient correlation variasinya masih diatas 0,2 dengan grafik yang kurang stabil dan nilai Gain

Diversity belum stabil,sehingga belum sesuai dengan spesifikasi ya

B.2 Simulasi panjang shorting plate

panjang gelombang <>

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

Dari simulasi dengan skenario Shorting plate sebesar <> dan dimensi antena dengan panjang

menunjukkan bahwa pada Gambar 13 dan Gambar 14 frekuensi 2300 MHz

variasinya masih diatas 0,2 dengan grafik yang kurang stabil dan nilai Gain

Diversity belum stabil,sehingga belum sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan.

Simulasi panjang shorting plate <= , dengan perhitungan dimensi menggunakan

Gambar 15. S Parameter

Gambar 16. Coefisien Corelation

Gambar 17. Gain Diversity

2400 MHz

28

dan dimensi antena dengan panjang <>,

menunjukkan bahwa pada Gambar 13 dan Gambar 14 frekuensi 2300 MHz – 2400 MHz

variasinya masih diatas 0,2 dengan grafik yang kurang stabil dan nilai Gain

ng diharapkan.

, dengan perhitungan dimensi menggunakan

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

Dari simulasi dengan skenario

menunjukkan bahwa pada Gambar 16 dan Gambar 17 frekuensi 2300 MHz

correlation grafik mulai renggang menunjukkan semakin lebih baik walaupun belum mencapai

0,2 grafik belum stabil .dan nilai Gain Diversity belum stabil,sehingga belum sesuai dengan

spesifikasi yang diharapkan.

B.3 Simulasi panjang shorting plate= full, dengan perhitungan dimensi menggunakan

panjang gelombang <>

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

Dari simulasi dengan skenario Shorting plate setengah dan dimensi antena dengan panjang

menunjukkan bahwa pada Gambar 16 dan Gambar 17 frekuensi 2300 MHz – 2400 MHz

grafik mulai renggang menunjukkan semakin lebih baik walaupun belum mencapai

elum stabil .dan nilai Gain Diversity belum stabil,sehingga belum sesuai dengan

Simulasi panjang shorting plate= full, dengan perhitungan dimensi menggunakan

Gambar 18. S Parameter

Gambar 19. Coefisien Corelation

Gambar 20. Gain Diversity

2400 MHz

29

dan dimensi antena dengan panjang <>,

2400 MHz coefficient

grafik mulai renggang menunjukkan semakin lebih baik walaupun belum mencapai

elum stabil .dan nilai Gain Diversity belum stabil,sehingga belum sesuai dengan

Simulasi panjang shorting plate= full, dengan perhitungan dimensi menggunakan

Jurnal Ele

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFAUNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz

Dari simulasi dengan skenario

?@AA , menunjukkan bahwa pada Gambar 19 dan Gambar 20 frekuensi 2300 MHz

coefficient correlation masih belum stabil dengan nilai maksimal 0,4 bahkan belum lebih baik dari

skenario Shorting plate sebesar

kecenderungan grafik yang lebih baik yaitu setengah dari grafik ber

Diversity belum stabil,skenario ke enam ini masih belum sesuai dengan spesifikasi yang

diharapkan.

5. KESIMPULAN

Kesimpulan dari simulasi diatas diantaranya adalah :

1. Semakin besar shortingplate maka hasilnya semakin bagus dan

pengujian dengan panjang gelombang yang berbeda.

2. Faktor yang menentukan koefisien korelasi adalah S21

3. Skenario enam sudah menunjukkan grafik yang lebih baik dengan setengah grafik stabil ke

arah 0,2 namun perlu adanya optimasi selain m

4. Skenario Shorting plate

baik namun perlu adanya optimasi selanjutnya. DAFTAR PUSTAKA [1] R. Garg,I.J. Bahl, P.Bhartia and A. Ittipiboon, Microst

House, Dedham, MA, 2000.

[2] C.A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, John Wiley & sons, New york, 1989.

[3] Robinson and Y. Rahmat

Transaction on antennas and propagation

[4] S. Blanch, J. Romeu, I. Corbella, “Exact presentation of antenna system diversity performance

from input parameter description”,

[5] S. Maci, G. Biffi Gentili, G. Avitabile, “Single

Electronics Letters, 29, 16, August 1993.

[6] http://www.antenna-theory.com/antennas/patches/pifa.php

Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015

ANALISA PELAT PENGHUBUNG PENDEK PADA PIFA

UNTUK ANTENA MIMO PADA FREKUENSI 2300 MHz –2400 MHz

Dari simulasi dengan skenario Shorting plate sebesar <> dan dimensi antena dengan panjang

, menunjukkan bahwa pada Gambar 19 dan Gambar 20 frekuensi 2300 MHz

masih belum stabil dengan nilai maksimal 0,4 bahkan belum lebih baik dari

sebesar <= dan dimensi antena dengan panjang

kecenderungan grafik yang lebih baik yaitu setengah dari grafik berada di nilai 0,2 namun Gain

Diversity belum stabil,skenario ke enam ini masih belum sesuai dengan spesifikasi yang

Kesimpulan dari simulasi diatas diantaranya adalah :

Semakin besar shortingplate maka hasilnya semakin bagus dan

pengujian dengan panjang gelombang yang berbeda.

Faktor yang menentukan koefisien korelasi adalah S21

Skenario enam sudah menunjukkan grafik yang lebih baik dengan setengah grafik stabil ke

arah 0,2 namun perlu adanya optimasi selain mengubah panjang shorting plate.

Shorting plate sebesar <> dan dimensi antena dengan panjang ?@AA

baik namun perlu adanya optimasi selanjutnya.

R. Garg,I.J. Bahl, P.Bhartia and A. Ittipiboon, Microstrip antenna Design Hand Book, Artech

House, Dedham, MA, 2000.

C.A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, John Wiley & sons, New york, 1989.

Robinson and Y. Rahmat-Samii, "Particle Swarm Optimization in Electromagnetic".

nas and propagation, vol. 52, no. 2, pages 397-407, February 2004.

S. Blanch, J. Romeu, I. Corbella, “Exact presentation of antenna system diversity performance

from input parameter description”, Electr. Lett., Vol. 39, no. 9, pp. 705-707, May 2003

ci, G. Biffi Gentili, G. Avitabile, “Single-Layer Dual- Frequency Patch Antenna,”

29, 16, August 1993.

theory.com/antennas/patches/pifa.php

2400 MHz

30

dan dimensi antena dengan panjang

, menunjukkan bahwa pada Gambar 19 dan Gambar 20 frekuensi 2300 MHz – 2400 MHz

masih belum stabil dengan nilai maksimal 0,4 bahkan belum lebih baik dari

dan dimensi antena dengan panjang <= ,namun memiliki

ada di nilai 0,2 namun Gain

Diversity belum stabil,skenario ke enam ini masih belum sesuai dengan spesifikasi yang

Semakin besar shortingplate maka hasilnya semakin bagus dan stabil, pada setiap

Skenario enam sudah menunjukkan grafik yang lebih baik dengan setengah grafik stabil ke

engubah panjang shorting plate.

?@AA memiliki hasil yang

rip antenna Design Hand Book, Artech

C.A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, John Wiley & sons, New york, 1989.

Samii, "Particle Swarm Optimization in Electromagnetic". IEEE

407, February 2004.

S. Blanch, J. Romeu, I. Corbella, “Exact presentation of antenna system diversity performance

707, May 2003

Frequency Patch Antenna,”