InComTech: Jurnal Telekomunikasi dan Komputer vol.11, no.3, Desember 2021, 221-232 http://publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/Incomtech P-ISSN: 2085-4811 E-ISSN: 2579-6089
Antena Mikrostrip Lingkaran untuk Komunikasi MIMO 4  4 pada Frekuensi 15 GHz
Eva Yovita Dwi Utami * , Jesicha Claudya Novaldy, Andreas Ardian

## Febrianto
Program Studi Teknik Elektro, Universitas Kristen Satya Wacana Jl. Diponegoro 52-60 Salatiga, Indonesia *Email Penulis Koresponden: eva.utami@uksw.edu

## Abstrak:
Pada  makalah ini  disajikan  hasil perancangan dan realisasi antena  MIMO  4  4  berbentuk  mikrostrip patch lingkaran array 2 elemen yang bekerja pada frekuensi 15 GHz. Antena yang  dirancang  disimulasikan  dengan  menggunakan software kemudian difabrikasi menggunakan bahan substrat Duroid  5880.  Simulasi  rancangan  antena  menghasilkan koefisien refleksi  sebesar  -22,557 dB, VSWR dengan  nilai 1,161, mutual  coupling bernilai  -40,525  dB,  lebar  pita sebesar  1,482  GHz  dan gain mencapai  9,69  dB  pada frekuensi  resonansi  15  GHz.  Antena  yang  direalisasikan berukuran 40  60,64 mm. Dari hasil pengukuran antena yang telah direalisasikan, diperoleh nilai koefisien refleksi terbaik sebesar -26,87 dB, VSWR sebesar 1,095, bandwidth sebesar 1,26 GHz dan gain sebesar 14,39 dB pada frekuensi kerja 15 GHz.
This is an open access article under the CC BY-NC license
Kata Kunci: Mikrostrip; Patch lingkaran; MIMO; 5G; Array;

## Riwayat Artikel:
Diserahkan 28 Mei 2021 Direvisi 18 November 2021 Diterima 19 November 2021 Dipublikasi 31 Desember 2021
DOI :
10.22441/incomtech.v11i3.11900

## 1. PENDAHULUAN
Sistem  komunikasi  seluler  generasi  kelima  (5G)  dikembangkan  untuk memenuhi  tuntutan  tersedianya  jaringan  komunikasi  bergerak  yang  mampu mengakomodasi  sejumlah  besar  perangkat  yang  terkoneksi  di  dalamnya. Kemampuan  yang diharapkan tersebut antara lain kecepatan  yang tinggi, latency yang rendah, dan efisiensi penggunaan energi.
Berkembangnya  5G  memicu  eksplorasi  spektrum  frekuensi  gelombang milimeter  ( mm-waves )  untuk  menyediakan  lebar  pita  lebih  besar  daripada  yang sekarang  tersedia,  sehingga  kemudian  dapat  meningkatkan  kecepatan  data user . Spektrum  frekuensi  terentang  dari  24  sampai  86  GHz  telah  diidentifikasi  oleh World Radio Communications Conference (WRC-15) yang berfokus pada studi 5G. Para peneliti di seluruh dunia tertarik pada eksplorasi spektrum 15, 17, 28 dan 38, 60 dan 73 GHz yang akan digunakan dalam sistem 5G [ 1 , 2 ].
Penelitian terkait dengan penggunaan spektrum 15 GHz dilaporkan dalam [ 3 ] yang membahas pengujian kinerja throughput pada testbed 5G di dalam dan di luar ruangan. Kecepatan data juga diteliti pada akses radio arah downlink pada 15 GHz dalam [ 4 ]. Hasil penelitian yang dilaporkan dalam [ 1 ] menyatakan  bahwa spektrum frekuensi  15  GHz  layak  menjadi  pilihan  jaringan  5G  di  masa  depan  karena kemampuannya memberikan jumlah throughput yang cukup. Selain alokasi spektrum, teknologi kunci lainnya untuk memperoleh kecepatan data  yang tinggi  adalah penggunaan antena MIMO  dengan elemen  yang banyak. MIMO memanfaatkan diversitas antena untuk memperbaiki kualitas dan keandalan link nirkabel yang membantu meminimalkan rugi-rugi propagasi, mengoptimalkan laju data dan meningkatkan kapasitas pada kanal yang sama [ 5 ]. Salah satu perangkat penting dalam transmisi di jaringan komunikasi bergerak adalah antena. Untuk mendukung perangkat komunikasi bergerak di sisi terminal pengguna dibutuhkan antena yang berukuran kecil, ringan, dan mudah digabungkan dengan perangkat yang berukuran kecil. Antena mikrostrip merupakan jenis antena yang memenuhi  hal  tersebut  karena murah dalam  fabrikasi,  bobotnya ringan dan dimensinya relatif kecil [ 6 , 7 ].
Perancangan  antena  mikrostrip  untuk  komunikasi  bergerak  telah  banyak dilakukan  sebelumnya.  Pada  [ 8 ]  dibahas  perancangan  antena  mikrostrip  dengan patch yang dicatu oleh sepasang probe berbentuk L antisimetris yang bekerja pada frekuensi  1580–2750  MHz.  Pada  [ 9 ],  dirancang  antena  mikrostrip  4  6 Buttler matrix multibeam pada frekuensi 27,5 dan 28,5 GHz dengan gain 11 dB. Pada [ 10 ] disimulasikan  rancangan  antena  MIMO  4×4  susunan  persegi  dan  sirkular  pada frekuensi 15 GHz dengan hasil simulasi lebar pita sebesar 2,3 GHz pada frekuensi 14,3–15,6  GHz  dengan  koefisien  refleksi  minimum  -23,91  dB,  sedangkan patch sirkular sebesar 2,8 GHz pada frekuensi 14,5 – 17,3 GHz dengan koefisien refleksi minimum -19,19 dB. Nilai gain maksimum untuk patch persegi dan sirkular sebesar 10,30  dB  dan  9,95  dB,  sedangkan  nilai mutual  coupling sebesar  -24,75  dB. Sementara itu pada penelitian [ 11 ] dilakukan perancangan antena MIMO 2×2 array rectangular patch dengan  U-Slot  untuk  5G.  Hasil  yang  didapatkan  adalah rancangan antena dengan lebar-pita 1 GHz dan rentang frekuensi kerja 14,4 – 15,4 GHz dengan koefisien refleksi minimum yang didapat sebesar -18,69 dB,  dan gain yang dicapai sebesar 9,20 dBi. Pada makalah [12] dijelaskan perancangan antena array slot dipole pada  28  GHz,  dengan directivity yang  diperoleh  8-10,5  dBi, efisiensi  radiasi  -2  dB  sampai  -1,2  dB.  Penelitian  [ 13 ]  menjelaskan  perancangan antena MIMO 2  4 5G pada frekuensi 28 GHz. Dari berbagai penelitian tersebut, makalah  ini  mengacu  terutama  pada  penelitian  [ 10 ]  dan  [ 11 ],  dengan  hasil rancangan antena pada frekuensi 15 GHz yang baik namun belum menyajikan hasil realisasi  antena  dan  pengukuran  kinerjanya.  Oleh  karena  itu  dalam  makalah  ini, disajikan hasil simulasi dan juga hasil pengukuran antena bentuk patch lingkaran dalam konfigurasi MIMO 4×4 pada frekuensi 15 GHz.

## 2. METODE

## 2.1 Spesifikasi dan Bahan Antena
Spesifikasi  antena  yang  dirancang  ditunjukkan  pada Tabel  1 .  Pemilihan frekuensi kerja didasarkan pada kajian pustaka yang telah dijelaskan pada bagian
sebelumnya. Nilai koefisien refleksi dan VSWR mengacu pada desain antena yang baik dalam referensi [ 6 , 7 ]. Menurut [ 14 ] bandwidth sistem 5G diharapkan dapat melebihi standar sebelumnya yaitu sampai 1 GHz.
Tabel 1.Spesifikasi Antena Parameter Spesifikasi Frekuensi kerja (GHz) 15 Koefisien refleksi (dB) <- 9,54 VSWR < 2 Gain (dB) > 9 Bandwidth (GHz) > 1 Mutual Coupling (dB) < -20
Bahan  yang  digunakan  untuk  realisasi  antena  adalah  Duroid  5880  dengan karakteristik  bahan  tertera  pada Tabel  2 .  Bahan  ini  termasuk  dalam  kategori material  yang tipis dan memiliki konstanta dielektrik yang rendah agar diperoleh efisiensi radiasi yang baik [ 7 ].
Tabel 2.Karakteristik bahan Karakteristik bahan Nilai Permitivitas relatif substrat 2,2 Ketebalan substrat 1,57 mm

## 2.2 Penghitungan Dimensi Patch Antena
Bentuk patch antena  yang  dirancang  adalah  lingkaran.  Dimensi  lingkaran tergantung pada jari-jarinya yang dihitung dengan persamaan berikut [ 6 ].
𝑎 = 𝐹 √1+ 2ℎ 𝜋𝜀𝑟𝐹 [𝑙𝑛( 𝜋𝐹 2ℎ )+1,7726]
(1)
dengan a adalah  jari-jari  lingkaran  (mm), h adalah  ketebalan  substrat  (mm),  ε r adalah  permitivitas  relatif  substrat,  dan F adalah  fungsi  elemen  peradiasi.  Untuk menentukan elemen peradiasi, dilakukan perhitungan:
𝐹 = 8.791×109 𝑓√𝜀𝓇 (2)
dengan f adalah frekuensi kerja (GHz) dan ε r adalah permitivitas dielektrik relatif substrat.
Pada  antena  mikrostrip patch lingkaran,  luas  substrat  mengikuti  luas ground plane yang panjang dan lebar minimumnya dihitung sebagai berikut
𝑊 𝑔 = 6ℎ + 𝜋 2 𝑎 (3)
𝐿 𝑔 = 6ℎ + 2𝑎 (4)
dengan W g adalah  lebar  bidang  pentanahan  (mm), L g adalah  panjang  bidang pentanahan (mm), dan h adalah ketebalan tembaga (mm).

## 2.3. Penghitungan Dimensi Saluran Pencatu
Teknik pencatuan yang digunakan pada perancangan ini adalah teknik pencatuan microstrip  line  feed .  Teknik  pencatuan  microstrip line  feed dirasa  lebih  mudah untuk dirancang,  yaitu dengan menambahkan saluran pencatu pada patch ke tepi substrat atau bisa dikatakan menambahkan patch yang menghubungkan konektor dan patch antena.  Penghitungan  dimensi  pencatuan  ini  menggunakan  persamaan berikut.  Persamaan mencari lebar saluran pencatu [ 15 ] adalah:
𝑊𝑓 ℎ = 8𝑒𝐴 𝑒2𝐴−2 (5)
dengan 𝑊 𝑓 adalah lebar saluran pencatu (mm) dan ℎ adalah tebal substrat (mm). Nilai 𝐴 adalah sebagai berikut [ 15 ].
𝐴 = 𝑍0 60 √ 𝜀𝑟+1 2 + 𝜀𝑟−1 𝜀𝑟+1 (0,23 + 0.11 𝜀𝑟 ) (6)
dengan 𝑍 𝑜 adalah impedansi  karakteristik  saluran transmisi  (50  Ω)  dan 𝜀 𝑟 adalah permitivitas relatif substrat.
Kemudian  persamaan  untuk  menentukan  panjang  saluran  pencatu  adalah sebagai berikut[15];
𝜆 0 = 𝑐 𝑓𝑟 (7a)
𝜆 𝑔 = 𝜆0 √𝜀𝑟 (7b)
𝐿 𝑓 = 𝜆g 4 (7c)
dengan c adalah  kecepatan  cahaya  (3×10 8 )  ( 𝑚 / 𝑠 ), 𝑓 𝑟 adalah  frekuensi  resonansi (Hz), 𝜀 𝑟 adalah permitivitas relatif substrat, 𝐿 𝑓 adalah panjang saluran pencatu (m), 𝜆 0 adalah  panjang  gelombang  di  udara  (m),  dan 𝜆 𝑔 adalah  panjang  gelombang dalam saluran pencatu (m).

## 2.4. Penghitungan Spasi Antena MIMO
Untuk isolasi yang baik antara elemen antena, diperlukan spasi minimum antar elemen  MIMO  dan  antar  elemen  array.  Jarak  antar  antena  elemen  MIMO dinotasikan dengan S dihitung sebagai berikut.:
𝑆 = 𝜆 2 (8)
Jarak  antar patch elemen array dinyatakan  dalam J dengan  pengghitungan sebagai berikut.
𝐽 = 𝜆 4 (9)
dengan λ adalah panjang gelombang (m) di udara, karena mutual coupling terutama diatributkan untuk medan yang berada pada antarmuka dielektrik udara.

## 2.5. Simulasi Rancangan Antena
Konfigurasi antena yang dirancang terdiri dari empat elemen yang dicatu secara terpisah, sehingga bisa mendukung empat sinyal ( M =4) pada pemancar dan empat sinyal ( N =4) pada penerima. Setiap elemen yang dicatu pada port 1 sampai port 4 memiliki  konfigurasi array dua  elemen.  Dimensi  antena  dihitung  berdasarkan persamaan-persamaan  yang  telah  dijelaskan  pada  bagian  sebelumnya,  kemudian hasil penghitungan tersebut dimasukkan dalam software simulasi CST Microwave Studio.  Konfigurasi  antena  yang  dirancang  dan  disimulasikan  pada  CST ditunjukkan pada Gambar 1 .
Gambar 1. Rancangan Antena pada Simulasi
Rancangan antena dijalankan dalam simulasi untuk memperoleh grafik kinerja parameter  antena.  Parameter  kinerja  antena  yang  diperoleh  berupa  VSWR, koefisien refleksi, mutual coupling , gain dan pola radiasi. Namun dalam simulasi rancangan  antena  dengan  dimensi  berdasarkan  hasil  penghitungan  belum menghasilkan parameter kinerja antena sesuai spesifikasi sehingga perlu dilakukan optimasi.  Optimasi  dilakukan  dengan  mengubah-ubah  dimensi  antena  kemudian simulasi  dijalankan  lagi  untuk  melihat  perubahan  parameter  kinerjanya  sampai diperoleh hasil simulasi yang paling baik yaitu yang mendekati parameter kinerja sesuai spesifikasi. Tabel 3 menunjukkan dimensi antena yang dirancang dari hasil penghitungan  Persamaan  (1)  sampai  dengan  Persamaan  (9)  dan  dimensi  setelah proses optimasi. Pada saat proses optimasi terjadi perubahan pada beberapa ukuran misalnya  radius patch sehingga  ukuran  antena  secara  keseluruhan  menjadi  lebih besar daripada hasil penghitungan. Optimasi terbaik menghasilkan dimensi antena secara keseluruhan sebesar 40  60,64 mm.
Tabel 3. Dimensi Antena Mikrostrip Berdasarkan Penghitungan dan Hasil Optimasi
Notasi Dimensi  Antena Berdasar Penghitungan (mm) Dimensi Antena Hasil Optimasi (mm) Keterangan notasi a 3,28 3,28 Jari-jari patch lingkaran W f 4,09 4,09 Lebar saluran pencatu L f 3,37 3,37 Panjang saluran pencatu W s 60,64 60,64 Lebar substrat L s 40 40 Panjang substrat W g 60,64 60,64 Lebar groundplane L g 40 40 Panjang groundplane S 9,18 9,18 Jarak  antar  elemen  antena MIMO J 4,18 4,18 Jarak antar patch elemen array

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil Simulasi
Rancangan  antena  pada  simulasi  menghasilkan  parameter  kinerja  antena seperti  ditunjukkan  pada Gambar  2 sampai  dengan Gambar  8 . Gambar  2 menunjukkan  pada  frekuensi  resonansi  15  GHz  antena  memiliki  nilai  koefisien refleksi yang dalam simulasi dinyatakan sebagai parameter S 11 sebesar -22,557 dB. Gambar 3 memperlihatkan nilai VSWR sebesar 1,161 (titik 1) yaitu pada frekuensi 15 GHz, dan jika diamati rentang dari titik 2 pada frekuensi 14,373 GHz hingga titik 3 (frekuensi 15,855 GHz) diketahui bandwidth yang didapatkan sebesar 1,482 GHz. Gambar  4 memperlihatkan  nilai mutual  coupling sebesar  -40,525  dB  dan Gambar  5 menunjukkan  nilai  impedansi  sebesar  47,87  +j1,91  Ω. Gain yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 6 sebesar 9,69 dB. Pada Gambar 7 dan Gambar 8 menunjukkan pola radiasi antena yang bersifat direksional.
Gambar 2. Grafik Parameter S 11 Rancangan Antena pada Simulasi
Gambar 3. Grafik VSWR Rancangan Antena pada Simulasi
Gambar 4. Grafik Mutual Coupling Rancangan Antena pada Simulasi
Gambar 5. Grafik Impedansi Rancangan Antena pada Simulasi
Gambar 6. Grafik Gain Rancangan Antena pada Simulasi
Gambar 7. Pola Radiasi Sudut Azimuth Rancangan Antena pada Simulasi
Gambar 8. Pola Radiasi Sudut Elevasi Rancangan Antena pada Simulasi

## 3.2 Hasil Pengujian Antena yang Telah Difabrikasi
Setelah  diperoleh  rancangan  antena  hasil  simulasi  dan  optimasi  yang memberikan  kinerja  parameter  antena  yang  paling  mendekati  spesifikasi,  maka rancangan  tersebut  direalisasikan  dengan  bahan  substrat  Roger  Duroid  5880. Antena  yang  telah  dicetak  dapat  dilihat  pada Gambar  9 .  Kemudian  dilakukan pengujian  terhadap  antena  yang  telah  direalisasikan  tersebut.  Parameter  kinerja yang  diukur  dan  disajikan  adalah  parameter S 11 atau  koefisien  refleksi, mutual coupling , gain dan pola radiasi.
Gambar 9.  Hasil Fabrikasi Antena mikrostrip MIMO
Gambar 10 merupakan  grafik hasil pengujian  antena untuk parameter S 11 atau  koefisien  refleksi  dalam  dB.  Pada  frekuensi  resonansi  15  GHz  antena menghasilkan  nilai S 11 terbaik  sebesar  -26,87  dB  yaitu  pada port keempat.  Nilai pada  setiap port dapat  dilihat  pada Tabel  4 dan  kesemuanya  telah  memenuhi parameter S 11 kurang dari -9,54 dB. Dengan memperhatikan nilai  frekuensi  yang menghasilkan S 11 kurang  dari  -9,54  dB  diperoleh bandwidth 0,84  GHz  sampai dengan 1,26 GHz, sehingga dapat diketahui bahwa nilai bandwidth belum terpenuhi pada antena port ketiga, sementara tiga port yang lain telah memenuhi spesifikasi. Gambar 11 menunjukkan nilai mutual coupling pada setiap port yang menunjukkan bahwa isolasi sebesar < -20 dB dapat dicapai oleh keempat antena di atas frekuensi 14,07  GHz  sampai  pengukuran  pada  frekuensi  18  GHz.  Antena  pada  masing- masing port memiliki nilai mutual coupling pada frekuensi 15 GHz sebesar -34,55 dB, -22,95 dB, -32,74 dB dan -24,06 dB, sehingga pada frekuensi kerja dan pada rentang bandwidth , nilai mutual coupling telah memenuhi spesifikasi.
Gambar 10. Grafik Hasil Pengujian Koefisien Refleksi ( S 11 )
Gambar 11. Grafik Hasil Pengujian Mutual Coupling
Tabel 4. Parameter Kinerja Antena Hasil Fabrikasi
Parameter Antena pada Port ke- 1 II III IV Koefisien Refleksi (dB) -24,48 -18,11 -13,48 -26,87 VSWR 1,127 1,284 1,538 1,095 Gain (dB) 14,39 14,39 14,39 14,39 Impedansi (Ω) 47,88 + j1,91 47,35+ j11,9 41,66 + j17,95 45,66 + j0,02 Rentang Frekuensi (GHz) 14,4 – 16,63 14,48 – 15,6 14,61-15,45 14,37-15,63 Mutual Coupling (dB) -34,55 -22,95 -32,76 -24,06 Bandwidth (GHz) 1,23 1,12 0,84 1,26 Pengukuran gain menggunakan Function  Generator dan Spectrum  Analyzer . S pectrum  analyzer disambungkan  dengan  antena  uji  (antena  yang  akan  diukur) sehingga  antena  uji  merupakan  antena  penerima  ( Rx )  yang  akan  menerima  daya dari antena pemancar ( Tx ), yaitu antena acuan yang disambungkan dengan function generator. Daya terima antena ini dicatat sebagai nilai P r2 . Kemudian kedua antena
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 13,5 13,65 13,8 13,95 14,1 14,25 14,4 14,55 14,7 14,85 15 15,15 15,3 15,45 15,6 15,75 15 ,9 16,05 16,2 16,35 16,5 S 11 (d B) Frekuensi (GHz) Koefisien refleksi ( S 11 ) Port 1 Port 2 Port3 Port 4 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 12,99 13,2 13,41 13,62 13,83 14,04 14,25 14,46 14,67 14,88 15,09 15,3 15,51 15,72 15,93 16,14 16 ,35 16,56 16,77 16,98 Mu tu al C o u p lin g ( d B ) Frekuensi  (GHz) Mutual Coupling Port 1 Port 2 port 3
Port 4
dipertukarkan letaknya sehingga antena acuan berlaku sebagai antena penerima dan daya  yang  terukur  dicatat  sebagai  nilai P r1 . Gain antena  uji  kemudian  dihitung dengan
𝐺 2 [𝑑𝐵] =   𝑃 𝑟2 [𝑑𝐵𝑚] −   𝑃 𝑟1 [𝑑𝐵𝑚] +   𝐺 1 [𝑑𝐵] (10)
dengan 𝐺 2 adalah Gain antena uji (dB), 𝐺 1 merupakan Gain antena acuan (dB), 𝑃 𝑟2 adalah daya yang diterima oleh antena uji (dBm) dan 𝑃 𝑟1 merupakan daya yang diterima oleh antena acuan (dBm).
Dari hasil pengukuran diperoleh: Daya yang diterima antena uji P r2 = -38,50 dBm Daya yang diterima antena acuan P r1 = -39,79 dBm Gain antena acuan G 1 = 13,1 dB Maka
𝐺 2 = 𝑃 𝑟2 − 𝑃 𝑟1 + 𝐺 1 = −38,50— (−39,79) + 13,1 = 14,39 dB
Pengujian  pola  radiasi  pada  antena  menggunakan spectrum  analyzer dan function generator . Function generator digunakan untuk menghasilkan gelombang dengan frekuensi resonansi. Pada function generator disambungkan dengan antena pemancar yang telah diatur memiliki frekuensi resonansi yang sama dengan antena hasil  perancangan.  Pola  radiasi  diukur  pada  sudut  azimuth  dan  sudut  elevasi. Antena  penerima  diputar  dari  posisi  0°  sampai  350°  dengan  interval  10°.  Hasil pengukuran pola radiasi antena mikrostrip pada sudut azimuth dan elevasi  dalam nilai dB ditunjukkan pada Gambar 12 dan Gambar 13 . Dari Gambar 12 ditunjukkan bahwa antena memiliki pola radiasi direksional, karena antena bekerja efektif pada sudut  dan  arah  tertentu.  Sementara  untuk  pola  elevasi  meskipun  diperoleh  pola direksional namun terdapat minor lobe yang cukup besar.
Gambar 12. Hasil Pengujian Pola Radiasi Antena pada Sudut Azimuth
-10 -8 -6 -4 -2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340350 Pola Radiasi Azimuth (dB)

## Gambar 13. Hasil Pengujian Pola Radiasi Antena pada Sudut Elevasi
Dari hasil simulasi dan pengujian antena yang ditunjukkan pada Tabel 5 , antara nilai  hasil  simulasi  dan pengujian  tidak  menunjukkan  perubahan  hasil  yang  jauh berbeda. Nilai hasil simulasi jika dibandingkan dengan [ 10 ] untuk antena lingkaran tanpa slot, diperoleh nilai koefisien refleksi dan mutual coupling yang lebih baik, tetapi belum dapat dicapai nilai gain dan bandwidth yang lebih baik.   Nilai-nilai yang dihasilkan pada setiap parameter menunjukkan antena dapat bekerja dengan baik  pada  frekuensi  15  GHz.  Namun  demikian  untuk  dapat  mengakomodasi spektrum  yang  lebar,  rancangan  antena  masih  dapat  ditingkatkan bandwidth -nya misalnya dengan menambahkan slot pada patch untuk meningkatkan bandwidth.
Tabel 5. Perbandingan Nilai Parameter Antena Hasil Simulasi dan Hasil Pengujian.
Parameter Nilai hasil simulasi Nilai Hasil Pengujian Koefisien Refleksi (dB) -22,557 -26,87 VSWR 1,1611 1,095 Gain (dB) 9,69 14,39 Impedansi (Ω) 47,87 + j1,91 45,66 + j0,02 Rentang Frekuensi (GHz) 14,373 – 15,855 14,37-15,63 Mutual Coupling (dB) -40,525 -24,06 Bandwidth (GHz) 1,482 1,26

## 4. KESIMPULAN
Perancangan  dan  realisasi  antena  MIMO  4  4  berbentuk  mikrostrip patch lingkaran array dua elemen telah disajikan dan dibahas. Rancangan antena dalam simulasi menghasilkan koefisien refleksi sebesar -22,557 dB, VSWR dengan nilai 1,161, mutual coupling -40,525 dB lebar pita sebesar 1,482 GHz dan gain mencapai 9,69 dB pada frekuensi resonansi 15 GHz. Kemudian untuk hasil yang didapat dari pengujian  antena  yang  telah  direalisasikan  pada  masing-masing  parameter  yaitu koefisien  refleksi  terbaik  mencapai  -26,87  dB,  VSWR  sebesar  1,095, mutual coupling -34,55  dB,  lebar  pita  sebesar  1,26  GHz,  dan gain mencapai  14,39  dB.
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 Pola Radiasi Elevasi (dB)
Kemudian untuk pola radiasi, antena menghasilkan pola radiasi bersifat direksional. Antena yang direalisasikan berukuran 40  60,64 mm.

## REFERENSI
[1] F.  Qamar,  T.  Abbas,  M.  N.  Hindia,  K.  Bin  Dimyati,  K.  A.  Bin  Noordin,  and  I.  Ahmed, “Characterization of MIMO propagation channel  at  15 GHz  for the  5G  spectrum,” 2017 IEEE 13th Malaysia Int. Conf. Commun. MICC 2017 , vol. 2017-Novem, no. March 2018, pp. 265–270, 2018, doi: 10.1109/MICC.2017.8311770.
[2] A. Osseiran et al. , “Scenarios for 5G mobile and wireless communications: The vision of the  METIS  project,” IEEE  Commun.  Mag. ,  vol.  52,  no.  5,  pp.  26–35,  2014,  doi: 10.1109/MCOM.2014.6815890.
[3] K.  Tateishi et  al. ,  “Experimental  evaluation  on  5G  radio  access  employing  multi-user MIMO  at  15  GHz  band,”  in 2017  14th  IEEE  Annual  Consumer  Communications Networking Conference (CCNC) , 2017, pp. 951–956, doi: 10.1109/CCNC.2017.7983261.
[4] D. Kurita et al. , “Indoor and Outdoor Experiments on 5G Radio Access Using Distributed MIMO and Beamforming in 15 GHz Frequency Band,” in 2016 IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps) , 2016, pp. 1–6, doi: 10.1109/GLOCOMW.2016.7848932.
[5] J. G. Andrews et al. , “What will 5G be?,” IEEE J. Sel. Areas Commun. , vol. 32, no. 6, pp. 1065–1082, 2014, doi: 10.1109/JSAC.2014.2328098.
[6] C. A. Balanis, Antenna Theory : Analysis and Design , 3rd ed. New Jersey: John Willey and Son, 2005.
[7] W. L. Stutzman and G. A. Thiele, Antenna Theory and Design , 3rd ed. USA: John Willey and Son, 2012.
[8] K. M. Mak, H. W. Lai, and K. M. Luk, “A 5G Wideband Patch Antenna with Antisymmetric L-shaped Probe Feeds,” IEEE Trans. Antennas Propag. , vol. 66, no. 2, pp. 957–961, 2018, doi: 10.1109/TAP.2017.2776973.
[9] M. Ansari, H. Zhu, N. Shariati, and Y. J. Guo, “Compact Planar Beamforming Array with Endfire Radiating Elements for 5G Applications,” IEEE Trans. Antennas Propag. , vol. 67, no. 11, pp. 6859–6869, 2019, doi: 10.1109/TAP.2019.2925179.
[10] F.  W.  Ardianto,  N.  M.  A.,  and  B.  Syihabuddin,  “Analisis  Simulasi  Antena  MIMO  4  4 Susunan Persegi dan Sirkular pada Frekuensi 15 GHz,” J.  Nas. Tek. Elektro dan Teknol. Inf. , vol. 7, no. 2, pp. 174–182, 2018, doi: 10.22146/jnteti.v7i2.420.
[11] K. Jones A.S., L. Olivia N., and B. Syihabuddin, “Perancangan Antena MIMO 2×2 Array Rectangular Patch dengan U-Slot untuk Aplikasi 5G,” J. Nas. Tek. Elektro dan Teknol. Inf. , vol. 6, no. 1, 2017, doi: 10.22146/jnteti.v6i1.299.
[12] N. O. Parchin, R. A. Abd-Alhameed, and M. Shen, “Design of Low Cost FR4 Wide-Band Antenna  Arrays  for  Future  5G  Mobile  Communications,” 2019  Int.  Symp.  Antennas Propagation, ISAP 2019 - Proc. , pp. 7–9, 2019.
[13] Y.  Rahayu,  J.  Wijaya,  and  E.  Syafitri,  “Characteristic  mimo  2  ×  4  antenna  for  5G communication system,” Telkomnika (Telecommunication Comput. Electron. Control. , vol. 16, no. 4, pp. 1508–1514, 2018, doi: 10.12928/TELKOMNIKA.v16i4.8377.
[14] 3GPP  Global  Initiative,  “3GPP  system  standards  heading  into  the  5G  era.” https://www.3gpp.org/news-events/1614-sa_5g.
[15] S.  M.  Wentworth, Fundamentals  of  Electromagnetic  with  Engineering  Application .  New York: John Wiley & Sons, Inc, 2005.