## Antena Mikrostrip dengan Dua Buah U-Slot untuk Aplikasi Wi-Fi dan 5G
Dian Widi Astuti 1 , Alya Patrakomala 2 , Muslim Muslim 3 , Said Attamimi 4 , Dwi Astuti Cahyasiwi 5
Intisari—Sekarang  ini  perkembangan  telekomunikasi  pada jaringan nirkabel berkembang dengan sangat cepat. Perkembangan  telekomunikasi  yang  cepat  tersebut  disebabkan oleh  kebutuhan  manusia  terhadap  informasi  secara  cepat  dan dapat  diakses  di  mana  saja.  Salah  satu  perangkat  pada  sistem telekomunikasi  jaringan  nirkabel  adalah  antena.  Kebutuhan antena  yang  dapat  bekerja  pada  beberapa  frekuensi  jaringan nirkabel sangat diperlukan pada perangkat sistem telekomunikasi.  Oleh  karena  itu,  penelitian  ini  mengusulkan rancangan  sebuah  antena  mikrostrip  yang  dapat  bekerja  pada dua  buah  frekuensi  jaringan  nirkabel  secara  bersamaan,  yaitu Wi-Fi  dan  telekomunikasi  seluler  generasi  kelima  (5G).  Antena mikrostrip dirancang dengan menggunakan dua buah slot, yaitu satu  slot  berbentuk  cincin  persegi  terputus  dan  satu  slot  lagi berbentuk huruf U terbalik. Adapun frekuensi Wi-Fi dan 5G yang bekerja pada antena ini adalah 2,45 GHz dan 3,3 GHz. Frekuensi resonansi  pada  antena  mikrostrip  ini  dipengaruhi  oleh  panjang slot.  Antena  dirancang  dan  difabrikasi  menggunakan  substrat Rogers 5880 yang memiliki permitivitas relatif bahan (  r ) 2,2, loss tangen  (  )  0,0009,  dan  ketebalan  1,575  mm.  Namun,  sebelum difabrikasi,  terlebih  dahulu  rancangan  antena  disimulasikan menggunakan  simulator  Ansys  HFSS.  Simulator  Ansys  HFSS merupakan  simulator  untuk  mendesain  komponen  yang menggunakan gelombang elektromagnetik, di antaranya antena. Hasil  pengukuran  koefisien  refleksi  pada  desain  antena  ini memperlihatkan  hasil  yang  sangat  bagus  untuk  kedua  buah frekuensi tersebut, jika dibandingkan dengan hasil simulasi. Pada hasil  simulasi,  koefisien  refleksi  memberikan  lebar  pita  sebesar 123  MHz  pada  rentang  frekuensi  2.412–2.535  MHz,  sedangkan hasil pengukuran memberikan nilai lebar pita sebesar 153 MHz di rentang frekuensi 2.402-2.555 MHz untuk penerapan frekuensi Wi-Fi.  Pada  frekuensi  5G,  diperoleh  lebar  pita  pengukuran sebesar  87  MHz,  pada  rentang  3.260-3.347  MHz.  Hasil pengukuran  tersebut  sesuai  dengan  hasil  simulasi,  yang memperoleh lebar pita 88 MHz pada rentang  3.248–3.336 MHz. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa fabrikasi dari desain antena ini dapat dipakai untuk kedua aplikasi tersebut.
Kata  Kunci—Antena  Mikrostrip,  Antena  Dua  Frekuensi,  Wi-Fi, Antena 5G, Dua Buah Slot.

## I. P ENDAHULUAN
Pada  era  globalisasi  sekarang  ini,  penggunaan  jaringan telekomunikasi  berkembang  dengan  sangat  cepat,  terutama jaringan  telekomunikasi  nirkabel  seperti  Wi-Fi  dan fifth generation mobile  network (5G)  [1].  Hal  ini  disebabkan jaringan  Wi-Fi  dan  5G  memberikan  kemudahan  dalam penyebaran  informasi.  Oleh karena  itu,  dibutuhkan perangkat antena  untuk  membangun  jaringan  nirkabel  tersebut.  Salah kebutuhan  aplikasi  sistem  komunikasi  nirkabel  di  masa mendatang adalah antena dengan kemampuan multifrekuensi. Antena  multifrekuensi  memiliki  dua  atau  lebih  frekuensi resonansi, sehingga efektivitas perangkat antena tunggal dapat dimaksimalkan.  Kelebihan  lain  dari  antenna  multifrekuensi adalah mengurangi biaya serta dimensi suatu sistem perangkat karena  satu  buah  antena  dapat  digunakan  untuk  berbagai macam aplikasi yang berbeda.
Antena merupakan perangkat yang dapat bertindak sebagai pengirim  dan  penerima  gelombang  elektromagnetik  yang dipancarkan melalui media transmisi berupa udara bebas. Maka, antena  disebut  juga transceiver  component yang  diletakkan pada  akhir  atau  awal  ( front-end )  sistem  telekomunikasi nirkabel. Realisasi antena dapat dilakukan dengan menggunakan  bahan  substrat  yang  dikenal  sebagai  antena mikrostrip [2]–[4], bahan logam seperti antena waveguide [5], bahan kawat seperti antena dipole [6], dan lain-lain.
Antena  mikrostrip  memiliki  kemudahan  untuk  difabrikasi dibandingkan  dengan  antena  dari  bahan  lain  [7].  Selain  itu, antena mikrostrip dengan multifrekuensi memberikan dimensi yang lebih ringkas dibandingkan dengan antena satu frekuensi saja.  Berbagai  macam  studi  mengenai  metode  untuk menghasilkan antena dengan dua atau lebih frekuensi resonansi telah  dilakukan  pada  penelitian  sebelumnya.  Referensi  [4] melakukan penelitian antena multifrekuensi dengan menggunakan dua buah  substrat yang ditumpuk  menjadi satu dan  diberi  masukan  dengan  satu port .  Substrat  bagian  bawah memiliki struktur pencatuan yang bercabang serta penambahan saluran stub untuk proses matching . Pada lapisan atas substrat terdapat elemen radiasi berbentuk gigi. Desain antena tersebut diterapkan  pada  aplikasi  Wi-Fi,  5G,  dan  aplikasi  nirkabel lainnya.  Penelitian  ini  memberikan  hasil  yang  cukup  sesuai antara simulasi dan pengukuran.
Referensi [8] merealisasikan antena mikrostrip yang bekerja pada  dua  buah  frekuensi  dengan  menggunakan  dua  buah  slot persegi panjang. Setiap slot persegi panjang pada [8] tersebut bekerja untuk frekuensi yang berbeda-beda. Penelitian tersebut telah berhasil memberikan karakteristik stopband yang bagus. Kemudian,  bentuk  slot  persegi  panjang  dapat  dimodifikasi menjadi  bentuk  barbel  lingkaran  yang  kosong  di  bagian tengahnya [9]. Penelitian antena dua frekuensi ini bekerja pada
1,2,3,4 Program  Studi  Teknik  Elektro,  Universitas  Mercu  Buana- Jakarta, Jl Meruya Selatan No. 1 Jakarta Barat 11650 INDONESIA (tlp: 021-5840 816; fax: 021-5871 335; email:
1 dian.widiastuti@mercubuana.ac.id,
2 putri.alyapatrakomala@gmail.com, 3 muslim@mercubuana.ac.id,
4 said.attamimi@mercubuana.ac.id)
5 Program  Studi  Teknik  Elektro,  Universitas  Muhammadiyah Prof. DR. HAMKA, Jl. Tanah Merdeka No.6, RW.5, Rambutan, Kec. Ciracas, Kota Jakarta Timur, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 13830 (email: 5 dwi.cahyasiwi@uhamka.ac.id)
[Diterima: 24 Februari 2022, Revisi: 10 Oktober 2022]
frekuensi  tengah  9,5  GHz  dan  13,85  GHz.  Sama  seperti  [8], penelitian ini juga menggunakan mode transverse electric (TE) yang  berbeda  untuk  setiap  frekuensi  resonansinya  [9]. Referensi  [10]  membuat  slot  persegi  panjang  menjadi melintang  satu  sama  lain  sehingga  menghasilkan  dua  buah frekuensi yang bekerja pada 2,47 GHz dan 3,59 GHz. Semua penelitian di  atas  dapat  menghasilkan  antena  mikrostrip  dua frekuensi dengan menggunakan teknologi substrate integrated waveguide (SIW), tetapi hasil pengukuran persentase lebar pita ( fractional  bandwidth ,  FBW)  yang  dihasilkan  masih  sangat kecil, yaitu maksimal hanya 5% [8]–[10].
Referensi [11] dan [12] menggunakan slot persegi panjang yang  ditekuk-tekuk  seperti  sungai  ( meander ),  sehingga menghasilkan  antena  mikrostrip  dua  frekuensi.  Pada  [11] diterapkan  antena  yang  bekerja  pada frekuensi  900  MHz  dan 2.450  MHz.  Penelitian  antena  dua  frekuensi  lainnya menggunakan slot berbentuk mulai dari segitiga tidak beraturan, dua  slot  pada  bagian  atas  dan  bawah  substrat,  dua  buah  slot segitiga sama kaki yang  ditumpuk, slot lingkaran, dan lainnya untuk menghasilkan dua sampai tiga frekuensi resonansi [13]– [18]. Namun, pada [18] hanya diberikan FBW kurang dari 3%. Hal tersebut disebabkan oleh dimensi antena yang kecil, yaitu menggunakan  struktur eighth  mode  substrate  integrated waveguide (EMSIW)  akibat miniaturization  factor (MF) sebesar 87,5%.
Referensi [19] dan [20] menggunakan slot berbentuk persegi panjang yang ditekuk menjadi huruf U untuk menghasilkan dua sampai tiga buah frekuensi. Kedua penelitian tersebut berhasil memberikan hasil pengukuran yang sama dengan hasil simulasi [19],  [20].  Namun,  nilai  maksimal  dari  FBW  simulasi  yang dihasilkan  adalah  6,9%  [20].  Selain  itu,  fabrikasi  antena tersebut  cukup  rumit  karena  menggunakan  dua  substrat  yang saling menggantung dengan dipisahkan oleh lapisan udara.
Penelitian  antena  mikrostrip  dua  frekuensi  lainnya menggunakan  slot  berbentuk  huruf  L  [21].  Huruf  L  tersebut berasal dari huruf U yang terpisah dengan gap tertentu. Antena bekerja pada frekuensi tengah 2,45 GHz dan 5,8 GHz, dengan hasil  pengukuran  FBW  frekuensi  sebesar  2,57%  dan  2,58%. Namun, penelitian ini masih memiliki FBW yang kecil, yaitu di  bawah  3%  [21].  Penelitian  antena  mikrostrip  berbentuk persegi lainnya juga telah dilakukan [22], [23]. Referensi [22] merancang  antena  mikrostrip  persegi  sederhana  yang  bekerja pada  frekuensi  3,3  GHz  mempergunakan  Advance  Design System  (ADS).  Namun,  rancangan  antena  tersebut  tidak difabrikasi.  Sementara  itu,  penelitian  lainnya  menghasilkan polarisasi  45  dengan  menggunakan  dua  buah  resonator interdigital [23]. Penelitian tersebut menghasilkan FBW 6,45% dengan selektivitas yang sangat baik. Hal tersebut disebabkan oleh  adanya  rangkaian  filter  yang  terintegrasi  menjadi  satu, sehingga  respons gain antena  tersebut  menyerupai bandpass filter .  Namun,  frekuensi  resonansi  yang  dihasilkan  hanyalah satu buah saja untuk aplikasi 5G pada frekuensi 4,65 GHz. Oleh karena  itu,  penelitian  ini  mengusulkan  antena  mikrostrip  dua frekuensi menggunakan slot berbentuk cincin persegi terputus dan slot huruf U terbalik. Penelitian ini bertujuan menghasilkan antena  dengan  FBW  pengukuran  lebih  dari  5%  dan  dimensi antena  yang  lebih  kecil.  Antena  diimplementasikan  pada aplikasi frekuensi Wi-Fi dan 5G. Aplikasi Wi-Fi yang dipilih
berada pada frekuensi tengah 2,45 GHz, sedangkan frekuensi 5G  berada  pada  frekuensi  tengah  3,3  GHz  berdasarkan  [24]. Walaupun  teknologi  5G  di  Indonesia  tidak  menggunakan frekuensi tengah 3,3 GHz dengan alasan efek kelembapan [24], teknologi  5G  yang  menggunakan  frekuensi  tengah  3,3  GHz dapat diterapkan di negara lain, seperti Amerika Serikat [25].
Antena  mikrostrip  ini  difabrikasi  menggunakan  bahan substrat  Rogers  Duroid  RO  5880  yang  dapat  diperoleh  di pasaran. Penulisan penelitian ini dimulai dengan menghasilkan desain  antena  yang  dibahas  pada  bagian  II,  fabrikasi  dan pengukuran antena yang dibahas pada bagian III, dan diakhiri dengan kesimpulan pada bagian IV.

## II. D ESAIN A NTENA
Desain  antena  mikrostrip  dengan  slot  berbentuk  cincin persegi  terputus  dan  slot  berbentuk  huruf  U  terbalik  untuk aplikasi  Wi-Fi  dan  5G  diperlihatkan  pada  Gbr.  1,  sedangkan dimensi antena disajikan pada Tabel I. Desain antena dimulai dengan  pemilihan  frekuensi  resonansi  antena.  Pemilihan frekuensi  ini  akan  memengaruhi  dimensi  antena  yang digunakan.  Semakin  tinggi  frekuensi  kerja  antena,  semakin kecil  dimensi  antena,  begitu  juga  sebaliknya.  Pengukuran besaran antena seperti parameter koefisien refleksi, pergeseran lebar  pita  impedansi, gain ,  pola  radiasi, axial  ratio ,  efisiensi antena,  dan  lainnya  juga  dipengaruhi  oleh  pemilihan  bahan substrat.

## A. Substrat Antena
Pemilihan  bahan  substrat  sangat  memengaruhi  kinerja parameter koefisien refleksi antena mikrostrip. Oleh karena itu, pemilihan  substrat  dengan loss  tangen yang  kecil  menjadi pertimbangan  dalam  pemilihan  substrat.  Desain  antena  ini menggunakan substrat Rogers Duroid 5880, yang memiliki loss tangen 0,0009,  permitivitas  relatif  ( ε 𝑟 )  2,2,  dengan  ketebalan
(a) (b)
Gbr. 1 Gambar skematik antena, (a) bagian atas, (b) bagian bawah.
T ABEL I
D IMENSI A NTENA
Parameter Nilai (mm) Parameter Nilai (mm) Parameter Nilai (mm) Ls 50 Ws 52,0 Lp 40,0 Wp 44 L 1 71,0 L 2 34,0 Lf 4 yL 1 14,8 yL 2 3,5 W 1 Wf 3,0 Lg 21,0 Wg 46 Lgd 11,0
substrat ( h ) 1,575 mm. Pemilihan substrat dengan loss tangen yang kecil bertujuan untuk memperkecil kerugian, sedangkan pemilihan  substrat  yang  tebal  bertujuan  agar  gelombang elektromagnetik yang keluar dari slot dapat memancar keluar secara  maksimal.  Selain  itu,  pada  perancangan  antena sebaiknya digunakan substrat dengan permitivitas relatif bahan yang kecil.

## B. Dimensi Antena
Dimensi patch antena  berbentuk  persegi  terdiri  atas  lebar ( W p ) dan panjang ( L p ). Lebar patch ( W p ) dapat dihitung dengan (1) [21].
𝑊 𝑝 = 𝐶 2𝑓 𝑟 √ 2 𝜀 𝑟 +1 . (1)
Dengan diketahuinya nilai  r = 2,2, frekuensi tengah desain antena, f r = 2,45 GHz, dan kecepatan cahaya, c = 3 × 10 8 m/s, W p diperoleh menggunakan pendekatan rumus sebagai berikut:
𝑊 𝑝 = 3 × 10 8 2∙2,45∙10 9 √ 2 2,2+1 = 48,40 mm.
Karena W p / h > 1, nilai efektif dari permitivitas relatif (  reff ), delta panjang (  L ), panjang efektif ( L eff ), dan L p dapat dihitung menggunakan (2)–(5) [21].
𝜀 𝑟𝑒𝑓𝑓 = 𝜀 𝑟 +1 2 + 𝜀 𝑟 −1 2 [1 + 12 ℎ 𝑊 𝑝 ] −1 2 ⁄ (2)
∆𝐿 = ℎ ∙ 0,412 (𝜀 𝑟𝑒𝑓𝑓 +0,3)∙( 𝑊𝑝 ℎ +0,264) (𝜀 𝑟𝑒𝑓𝑓 −0,258)∙( 𝑊𝑝 ℎ +0,8) (3)
𝐿 𝑒𝑓𝑓 = 𝑐 2∙𝑓 𝑟 √𝜀 𝑟𝑒𝑓𝑓 (4)
𝐿 𝑝 = 𝐿 𝑒𝑓𝑓 − 2 ∙ ∆𝐿 . (5)
Dari (2)–(5) diperoleh  reff = 2,11,  L = 0,83 mm, L eff = 42,16 mm, dan L p = 40,5 mm. Selanjutnya, desain antena dioptimasi dengan Ansys HFSS untuk mendapatkan hasil yang optimum sesuai target.
Pada radiator patch persegi ditambahkan dua buah slot untuk memancarkan  gelombang  elektromagnetik  ke  udara.  Slot pertama  berbentuk  cincin  persegi  terputus  dengan  panjang keseluruhan  slot  adalah L 1 dan  slot  kedua  berbentuk  huruf  U terbalik  dengan  total  panjang L 2 .  Slot  cincin  persegi  terputus ditempatkan pada jarak 14,5 mm dari tepi atas patch persegi, sedangkan slot U terbalik pada jarak 3,5 mm. Kedua slot dibuat pada  radiator  persegi  dengan L p =  44  mm  dan W p =  40  mm, yang merupakan hasil optimasi dari perhitungan di atas. Pada radiator, patch persegi dihubungkan dengan saluran transmisi 50 Ω dengan panjang 4 mm dan lebar 3 mm sebagai masukan arus.  Keseluruhan  struktur  antena  dicetak  pada  substrat berukuran 50 mm × 52 mm. Pada bagian belakang antena, tidak semua  lapisan  substrat  dipenuhi  dengan  lapisan  tembaga sebagai ground , tetapi sebagian lapisan ground dikupas untuk proses optimasi agar memperoleh koefisien refleksi -10 dB dan melebarkan lebar pita impedansi. Dari hasil optimasi, diperoleh panjang  dan  lebar ground adalah  21  mm  dan  46  mm,  yang berada pada jarak 11 mm dari bagian tepi kiri ground . Adapun hasil optimasi dari desain antena diperlihatkan pada Gbr. 1.

## C. Studi Parameter
Pada  Gbr.  2,  diperlihatkan  hasil  studi  parameter  untuk frekuensi  rendah  ( f 1 )  dan  frekuensi  tinggi  ( f 2 ).  Frekuensi f 1 berada pada 2,45 GHz, sedangkan f 2 berada pada 3,3 GHz. Pada Gbr. 2 ditunjukkan bahwa f 1 lebih dipengaruhi oleh parameter panjang  slot L 1 ,  yaitu  semakin  panjang L 1 , f 1 bergeser  ke frekuensi  yang  lebih  rendah.  Hal  tersebut  juga  berlaku  untuk kebalikannya. Pada frekuensi tinggi, f 2 lebih dipengaruhi oleh parameter  panjang L 2 ,  yaitu  semakin  pendek L 2 ,  frekuensi f 2 bergeser  ke  frekuensi  yang  lebih  tinggi  dari  frekuensi sebelumnya.  Oleh  karena  itu,  untuk  mendapatkan  frekuensi yang  sesuai  target,  dilakukan  pengaturan  parameter  panjang kedua slot tersebut.
Gbr. 3 memperlihatkan studi parameter dari posisi slot, yL 1 dan yL 2 .  Perubahan  nilai  koefisien  refleksi  dari f 1 lebih dipengaruhi oleh posisi slot L 1 saja, seperti diperlihatkan pada Gbr.  3(a).  Semakin  ke  atas  posisi  slot L 1 , f 1 mengalami hilangnya kondisi matching , seperti yang diperlihatkan dengan kurva garis berwarna biru titik-titik. Semakin ke bawah posisi slot L 1 ,  semakin  baik  kondisi matching untuk  frekuensi resonansi f 1, seperti  yang  diperlihatkan  dengan  kurva  garis berwarna hitam utuh. Hasil studi parameter nilai optimum yL 1 adalah 1,2 mm. Pada Gbr. 3(b) diperlihatkan perubahan posisi slot L 2 yang memiliki pengaruh terhadap pergeseran frekuensi resonansi  di f 1 dan f 2 .  Naiknya  posisi  slot L 2 mengakibatkan
(a) (b)
Gbr. 2 Hasil simulasi koefisien  refleksi dari parameter  panjang slot, dengan parameter lain tetap, (a) L 1 , (b) L 2 .
pergeseran frekuensi resonansi, baik f 1 dan f 2 , menuju frekuensi resonansi yang lebih tinggi dari sebelumnya. Hal berkebalikan terjadi apabila posisi slot L 2 berada pada posisi mendekati slot L 1 .
Gbr.  4  memperlihatkan  simulasi  parameter  terhadap ketebalan  slot, W .  Berkurangnya  nilai W menyebabkan pergeseran frekuensi resonansi f 1 dan f 2 ke frekuensi yang lebih tinggi  dari  frekuensi  sebelumnya.  Apabila  slot  ditebalkan, terjadi  pergeseran  frekuensi  resonansi f 1 dan f 2 ke  frekuensi yang  lebih  rendah.  Perubahan  parameter  ketebalan  slot  tidak mengubah  parameter  koefisien  refleksi  secara  signifikan dibandingkan  dengan  perubahan  parameter L 1 , L 2 ,  dan  posisi slot yL 1 dan yL 2 . Adapun pemilihan nilai-nilai L 1 , L 2 , yL 1 , yL 2 , dan W didasarkan pada hasil parameter koefisien refleksi yang sesuai dengan rancangan  konfigurasi antena dual  band . Hasil optimasi dari desain antena diperlihatkan pada Tabel I.

## D. Aliran Arus Permukaan
Pada  Gbr.  5  ditunjukkan  simulasi  aliran  arus  permukaan pada  desain  antena  yang  bekerja  pada  frekuensi  2,45  GHz. Simulasi  aliran  arus  permukaan  ini  diperlukan  untuk mengetahui  bagian  antena  tersebut  yang  memancarkan gelombang  elektromagnetik  ke  udara  bebas.  Kekuatan  nilai parameter  arus  permukaan  diperlihatkan  dengan  degradasi warna.  Degradasi  warna  dari  warna  biru  ke  warna  merah memperlihatkan  kuat  arus  permukaan  yang  mengalir  dengan kekuatan  lemah  sampai  kekuatan  besar.  Untuk  mendeteksi kekuatan aliran arus permukaan yang sama di kedua frekuensi,
digunakan  skala  aliran  arus  permukaan  yang  sama.  Adapun skala aliran arus permukaan pada desain adalah 40 A/m. Pada Gbr. 5(a),  antena  memiliki  pancaran  di  bagian  sebelah  kanan antena  pada  slot L 1 di  fase  0  ,  sedangkan  pada  Gbr.  5(b), tampak bahwa pancaran aliran arus permukaan ada di fase 60  . Pada fase tersebut terlihat antena memiliki pancaran aliran arus permukaan di bagian sebelah kiri dari slot L 1 . Hal ini berkaitan dengan pola radiasi dari desain antena.
Simulasi  aliran  arus  permukaan  pada  frekuensi  yang  lebih tinggi,  yaitu  3,3  GHz,  berada  pada  slot L 2 ,  seperti  yang diperlihatkan  pada  Gbr.  6.  Pada  Gbr.  6(a),  aliran  arus permukaan terjadi pada fase 50  dengan aliran arus permukaan yang  minimal.  Aliran  arus  permukaan  yang  kecil  tersebut terjadi  pada  sisi  kanan  dan  kiri  dari  slot L 2 .  Gbr.  6(b) memperlihatkan aliran arus permukaan maksimal yang terjadi pada  sisi  kanan  dan  kiri  dari  slot L 2 .  Aliran  arus  permukaan maksimal terjadi pada fase 150  .

## E. Pola Radiasi
Gbr.  7(a)  bagian  kiri  memperlihatkan  hasil  simulasi  pola radiasi  pada  frekuensi  2,45  GHz  berbentuk omnidirectional
(a) (b)
Gbr.  3  Hasil  simulasi  parameter  koefisien  refleksi  dari  posisi  slot,  dengan parameter lain tetap, (a) yL 1 , (b) yL 2 . Gbr. 4 Hasil simulasi koefisien refleksi parameter ketebalan slot ( W ) dengan parameter lain tetap.
(a) (b)
Gbr. 5 Aliran arus permukaan pada frekuensi 2,45 GHz, (a) di fase 0  , (b) di fase 60  .
untuk bidang E, yang memiliki cross polarization discriminant (XPD)  sekitar  6,5  dB  dan  arah  penguatan  maksimum  2  dBi pada theta 180  . Sebagaimana jenis pola radiasi omnidirectional ,  maka  seperti  diperlihatkan  pada  Gbr.  7(a) bagian kanan, pada bidang H pola radiasi di frekuensi 2,45 GHz ditunjukkan dua arah penguatan yang masing-masing sebesar 1 dBi dan 2 dBi pada arah theta 0  dan 180  . XPD pada kedua arah ini adalah sekitar 7 dBi dan 13 dBi.
Pada Gbr. 7(b) sebelah kiri diperlihatkan pola radiasi pada frekuensi  3,3  GHz  yang  juga  berbentuk omnidirectional , dengan arah penguatan maksimum pada theta 170  sebesar 1,5 dBi  dan  XPD  sebesar  6  dB  pada  bidang  E.  Pola  radiasi  di frekuensi  3,3  GHz  pada  bidang  H  menunjukkan  dua  arah penguatan  pada theta -15  dan  180  dengan  besar  masing- masing 0 dB dan 1 dB. XPD sebesar 7 dB diperoleh pada arah
180  . Pola radiasi yang berbentuk omnidirectional pada kedua frekuensi  disebabkan  oleh  dikupasnya  sebagian ground pada desain antena ini.

## III. F ABRIKASI DAN P ENGUKURAN
Gbr.  8  memperlihatkan  hasil  fabrikasi  antena  mikrostrip menggunakan  proses photo etching .  Proses photo etching memberikan kemudahan fabrikasi antena mikrostrip dibandingkan  dengan  antena  jenis  lainnya.  Gbr.  8(a) memperlihatkan  bagian  atas  antena  dengan  slot  bagian pemancar atau peradiasi, sedangkan Gbr. 8(b) memperlihatkan bagian bawah antena.
Antena yang sudah difabrikasi perlu diuji kinerjanya. Salah satu  parameter  pengujian  kinerja  antena  adalah  parameter pengukuran koefisien refleksi,  selain pengukuran pola radiasi
(a) (b)
Gbr. 6 Aliran arus permukaan pada frekuensi 3,3 GHz di fase (a) 50  , (b) 150  .
Bidang E
Bidang H (a) Bidang E Bidang H (b) Gbr. 7 Hasil simulasi pola radiasi untuk bidang E dan bidang H, (a) pada frekuensi 2,45 GHz, (b) pada frekuensi 3,3 GHz; garis putus-putus berwarna merah untuk cross-polarization , sedangkan garis utuh berwarna biru untuk co-polarization .
antena, gain ,  efisiensi,  dan  yang  lainnya.  Adapun  hasil pengukuran parameter koefisien refleksi antena hasil fabrikasi diperlihatkan  pada  Gbr.  9.  Hasil  simulasi  diperlihatkan  pada garis putus-putus berwarna merah, sedangkan hasil pengukuran diperlihatkan dengan garis utuh berwarna biru. Hasil simulasi koefisien  refleksi  pada  level  -10  dB  di  resonansi  pertama memberikan lebar pita sebesar 123 MHz (2.412–2.535 MHz), sedangkan  dari  pengukuran  diperoleh  lebar  pita  sebesar  153 MHz  (2.402–2.555  MHz).  Terlihat  bahwa  hasil  pengukuran lebih  lebar  25%  dibandingkan  hasil  simulasi  dan  bergeser sebesar  20  MHz  ke  arah  frekuensi  yang  lebih  tinggi.  Pada frekuensi resonansi kedua, untuk level koefisien refleksi -10 dB, diperoleh  lebar  pita  impedansi  pengukuran  sebesar  87  MHz (3.260 − 3.347  MHz).  Lebar  pita  impedansi  tersebut  cukup sesuai dengan hasil simulasi, yaitu 88 MHz, yang berada pada rentang  frekuensi  3.248–3.336  MHz.  Ada  perbedaan  hasil pengukuran yaitu frekuensi resonansi menunjukkan pergeseran 3%  ke  arah  frekuensi  yang  lebih  tinggi.  Hasil  pengukuran koefisien  refleksi  memperlihatkan  perbandingan  yang  sangat sesuai  dengan  simulasi.  Hal  tersebut  diperlihatkan  dengan berimpitnya  hasil  pengukuran  dengan  hasil  simulasi  terhadap frekuensi  kerja  dari  antena  tersebut.  Adapun  FBW  hasil simulasi adalah sebesar 5% untuk f 1 dan 2,67% untuk f 2 . FBW hasil  pengukuran  adalah  sebesar  6,17%  dan  2,63%  pada frekuensi tengah 2,47 dan 3,3 GHz.
Nilai terendah dari koefisien refleksi pada f 1 adalah -19 dB, sedangkan  hasil  pengukuran  menunjukkan  nilai  yang  lebih kecil, yaitu -21 dB. Hasil pengukuran koefisien refleksi f 2 juga menunjukkan nilai yang lebih kecil 10 dB dibandingkan dengan simulasi,  yaitu  dari  -24  dB  menjadi  -34  dB.  Pada  Gbr.  9
diperlihatkan  perbedaan  kedalaman  atau  kecilnya  nilai koefisien  refleksi.  Hal  tersebut  lebih  disebabkan  oleh  proses penyolderan  konektor  yang  menyebabkan  perbedaan  nilai impedansi  masukan  dari  saluran  masukan  arus.  Pengukuran parameter  antena  lainnya,  seperti  pola  radiasi, gain ,  dan efisiensi antena tidak dilakukan karena ada perbaikan fasilitas ruangan anechoic chamber .
Tabel  II  memperlihatkan  perbandingan  hasil  penelitian  ini dengan  penelitian  sebelumnya.  Pada  Tabel  II  terlihat  bahwa desain antena mikrostrip dengan slot berbentuk cincin persegi terputus  dan  slot  berbentuk  huruf  U  terbalik  memiliki  hasil pengukuran  FBW  yang  lebih  besar  dibandingkan  dengan penelitian-penelitian  sebelumnya  [9],  [10],  [21].  Hasil pengukuran  FBW  yang  lebih  besar  tersebut  berlaku  untuk f 1 dan f 2 .  Antena  yang  digunakan  berjenis  mikrostrip  SIW  [9], [10], dan mikrostrip patch biasa dengan empat slot berbentuk huruf  L  [21].  Penelitian  ini  memiliki  dimensi  antena  dengan volume total lebih kecil dibandingkan dengan penelitian [10].

## IV. K ESIMPULAN
Antena mikrostrip dua frekuensi dengan slot cincin persegi terputus dan huruf U terbalik berhasil difabrikasi menggunakan substrat  Rogers  Duroid  5880  dengan  ketebalan  1,575  mm. Hasil pengukuran koefisien refleksi memperlihatkan hasil yang sangat  baik  dibandingkan  dengan  hasil  simulasi  di  frekuensi 2,47  GHz  dan  3,3  GHz.  Pada  frekuensi  tengah  2,47  GHz diperoleh  hasil  simulasi  FBW  desain  antena  sebesar  5% (2.412–2.535  MHz),  sedangkan  pada  hasil  pengukuran diperoleh  6,17%  (2.402 − 2.555  MHz).  Pada  frekuensi  tengah 3,3  GHz  diperoleh  hasil  simulasi  FBW  sebesar  2,67% (3.260 − 3.347  MHz),  sedangkan  pada  hasil  pengukuran diperoleh  2,63%  (3.260 − 3.347  MHz).  Walaupun  FBW  pada frekuensi tinggi kurang dari 5%, lebar pita pengukuran tersebut masih sesuai dengan aplikasi 5G. Frekuensi dari desain antena ini dapat diaplikasikan untuk frekuensi nirkabel Wi-Fi dan 5G.

## K ONFLIK K EPENTINGAN
Penulis  menyatakan  bahwa  tidak  terdapat  konflik kepentingan  terhadap  pihak  mana  pun  dari  awal  penelitian sampai akhir penelitian.

## K ONTRIBUSI P ENULIS
Penelitian ini dapat dilaksanakan berdasarkan kontribusi dari setiap  penulis,  yaitu  Dian  Widi  Astuti  dan  Said  Attamimi bertugas dalam konseptualisasi, penulisan draf jurnal,  penulis korespondensi,  dan  pengawasan  terhadap  semua  jalannya penelitian sampai publikasi artikel; Alya Patrakomala bertugas
(a) (b)
Gbr. 8 Hasil fabrikasi antena, (a) bagian atas, (b) bagian bawah.
Gbr. 9 Parameter koefisien refleksi hasil simulasi dan pengukuran.
T ABEL II P ERBANDINGAN DENGAN P ENELITIAN S EBELUMNYA
Referensi Jenis Antena Frekuensi f 1 /f 2 (GHz) Dimensi Substrat
l × w × h (  0 3 ) FBW di f 1 (%) FBW di f 2 (%) [9] SIW 9,5/13,85  0,82×1,17×0,02 1,820  1,44 [10] SIW 2,47/3,59  10,49×11,54×0,06  0,486  0,78 [21] MPA 2,45/5,8 4,9×3,67×0,08 2,570  2,58 Penelitian ini Dua U-slot 2,45/3,3 6,12×6,37×0,14 6,170  2,63
sebagai operator data simulasi pada perangkat lunak HFSS dan melakukan  fabrikasi  desain  antena  yang  sudah  sesuai  target penelitian; Muslim membantu dalam melakukan fabrikasi dan pengukuran antena; Dwi Astuti Cahyasiwi memiliki kontribusi sebagai penganalisis data hasil simulasi dan pengukuran.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Bagus Edi Sukoco yang telah membantu selama proses pengukuran antena di Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Bandung. Terima kasih  juga  diberikan  kepada  Tim  JNTETI  dan reviewer yang telah  meluangkan  waktu  untuk  membuat  tulisan  ini  menjadi lebih baik.
R EFERENSI [1]  Ericsson,  “Harnessing  the  5G  Consumer  Potential:  The  Consumer Revenue Opportunity Uncovered,” 2020, [Online],
https://www.ericsson.com/en/reports-and- papers/consumerlab/reports/harnessing-the-5g-consumer-potential, tanggal akses: 29-Jul-2022.
[2]  J.  Prasojo  dan  D.  Widiastuti,  “Rectangular  Microstrip  Antenna  with Annular Slot for WLAN,” Int. Conf. Broadband Commun. Wirel. Sensors, Powering (BCWSP) , 2017, hal. 1–5.
[3]  D.W. Astuti dan E.T. Rahardjo, “Size Reduction of Substrate Integrated Waveguide  Cavity  Backed  U-Slot  Antenna,” 2018  IEEE  Indian  Conf. Antennas, Propag. (InCAP) , 2018, hal. 1–4.
[4]  D.W. Astuti, A. Firdausi, dan M. Alaydrus, “Multiband Double Layered Microstrip Antenna by Proximity Coupling for Wireless Applications,” QiR  2017  -  2017  15th  Int.  Conf.  Qual.  Res.  (QiR):  Int.  Symp.  Elect., Comput. Eng. , 2017, hal. 106–109.
[5]  Y. Rao, H. Zhang, dan G. Sun, “Shared Aperture Dual-Band Waveguide Slot  Antenna,” 2020  IEEE  Int.  Symp.  Antennas,  Propag.,  North  Amer. Radio Sci. Meeting (IEEECONF 2020) , 2020, hal. 693–694.
[6]  J.D. Hawkins, L.B. Lok, P.V. Brennan,  dan K.W. Nicholls, “HF Wire- Mesh  Dipole  Antennas  for  Broadband  Ice-Penetrating  Radar,” IEEE Antennas  Wirel.  Propag.  Lett. ,  Vol.  19,  No.  12,  hal.  2172–2176,  Des. 2020.
[7]  L. Xiang, Y. Zhang, Y. Yu, dan W. Hong, “Characterization and Design of Wideband Penta- and Hepta-Resonance SIW Elliptical Cavity-Backed Slot Antennas,” IEEE Access , Vol. 8, hal. 111987–111994, Jun. 2020.
[8]  B.-J.  Niu,  J.-H.  Tan,  dan  C.-L.  He,  “SIW  Cavity-Backed  Dual-Band Antenna with Good Stopband Characteristics,” Electron. Lett. , Vol. 54, No. 22, hal. 1259–1260, Nov. 2018.
[9]  S.  Mukherjee,  dkk.,  “Substrate  Integrated  Waveguide  Cavity-Backed Dumbbell-Shaped Slot Antenna for Dual-Frequency Applications,” IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett. , Vol. 14, hal. 1314–1317, Des. 2014.
[10]  K. Yoshihara, M. Tamura, Y. Miyaji, dan A. Alphones, “Dual Band SIW Cavity-Backed  Crossed-Slot  Antenna,” Asia-Pac.  Microw.  Conf.  Proc. (APMC) , 2019, hal. 1539–1541.
[11]  A.  Ghaffar,  dkk.,  “A  Compact  Dual-Band  Flexible  Antenna  for Applications at 900 and 2450 MHz,” Prog. Electromagn. Res. Lett. , Vol. 99, hal. 83–91, Mei 2021.
[12]  J.H. Lu dan H.S. Huang, “Planar Compact Dual-Band Monopole Antenna with  Circular  Polarization  for  WLAN  Applications,” Int.  J.  Microw., Wirel. Technol. , Vol. 8, No. 1, hal. 81–87, Feb. 2016.
[13]  K. Mahendran, D.R. Gayathri, dan H. Sudarsan, “Design of Multi Band Triangular  Microstrip  Patch  Antenna  with  Triangular  Split  Ring Resonator for S Band, C Band and X Band Applications,” Microprocess. Microsyst. , Vol. 80, hal. 1–9, Feb. 2021.
[14]  T.  Wattakeekamthorn,  K.  Wattakeekamthorn,  C.  Mahatthanajatuphat, dan P. Akkaraekthalin, “Dual-Bands Operation Base on an Asymmetrical Double Triangular Slot Fed by CPW with Stair-Step for WLAN 2.45 GHz and 5.5 GHz,” Proc. 2021 9th Int. Elect. Eng. Congr. (iEECON) , 2021, hal. 527–530.
[15]  M.C. Jose, dkk., “Compact Dual-Band Millimeter-Wave Antenna for 5G WLAN,” Int. J. Microw., Wirel. Technol. , Vol. 14, No. 8, hal. 981–988, Okt. 2022.
[16]  W.  Luo,  W.  Chen,  Y.  Ren,  dan  M.  Wang,  “Dual-Band  and  Dual Circularly  Polarized  Sequential  Rotation  Antenna  Array  for  Vehicle Satellite Communications,” Electromagn. , Vol. 42, No. 1, hal. 51–65, Apr. 2022.
[17]  G. Liu, C. Zhang, Z. Chen, dan B. Chen, “A Compact Dual Band MIMO Antenna for 5G/WLAN Applications,” Int. J. Microw., Wirel. Technol. , akan dipublikasikan.
[18]  M.  Mujumdar  dan  A.  Alphones,  “Eighth  Mode  Substrate  Integrated Waveguide  Dual  Band  Resonator  Antennas,” IET  Microw.  Antennas, Propag. , Vol. 11, No. 9, hal. 1262–1266, Jul. 2017.
[19]  H. Lu, Y. Liu, F. Liu, dan W. Wang, “Single-Feed Single-Patch Triple- Band  Single-Beam/Dual-Beam  U-Slotted  Patch  Antenna,” Prog. Electromagn. Res. M , Vol. 77, hal. 17–28, 2019.
[20]  W.C. Mok, S.H. Wong, K.M. Luk, dan K.F. Lee, “Single-Layer Single- Patch  Dual-Band  and  Triple-Band  Patch  Antennas,” IEEE  Trans. Antennas Propag. , Vol. 61, No. 8, hal. 4341–4344, Agu. 2013.
[21]  S.  Ahmad,  A.  Ghaffar,  N.  Hussain,  dan  N.  Kim,  “Compact  Dual-Band Antenna  with  Paired  L-Shape  Slots  for  On-and  Off-Body  Wireless Communication,” Sensors , Vol. 21, No. 23, hal. 1–16, Nov.2021.
[22]  I. Hossain, T. Ahmed, dan H. Kabir, “Design of Rectangular Microstrip Patch  Antenna  at  3.3  GHz  Frequency  for  S-band  Applications,” Int.  J. Eng., Manuf. , Vol. 12, No. 4, hal. 46–52, Agu. 2022.
[23]  D.A.  Cahyasiwi,  F.Y.  Zulkifli,  dan  E.T.  Rahardjo,  “Switchable  Slant Polarization Filtering Antenna Using Two Inverted Resonator Structures for  5G  Application,” IEEE  Access ,  Vol.  8,  hal.  224033–224043,  Des. 2020.
[24]  W.R. Dyah, K. Anwar, dan L.O. Nur, “Humidity Effect to the Indonesia 5G  Channel  Model  at  3.3  GHz,” 2019  Symp.  Future  Telecommun. Technol. (SOFTT) , 2019, hal. 1–5.
[25]  (2020)  “5G  Frequency  Bands  &  Spectrum  Allocations,”  [Online], https://www.cablefree.net/wirelesstechnology/4glte/5g-frequency- bands-lte/, tanggal akses: 19-Okt-2022.