## PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP YAGI-ARRAY TIGA ELEMEN DENGAN FREKUENSI 642 MHz UNTUK PENERIMA SIARAN TELEVISI
Oleh : Yenniwarti Rafsyam 1 , Jonifan 2
(1) Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta (PNJ) Jl.Prof. Dr. G.A. Siwabessy, Kampus UI Depok. Telepon (021) 7863534
(2) Staf Pengajar Universitas Gunadarma Jakarta Jl. Margonda Raya No.100 Pondok CinaDepok.

## Abstrak
Antena Yagi, merupakan salah satu jenis dari antena yang dapat digunakan sebagai antenna  penerima siaran  televisi.  Biasanya  antenna  yagi  dibuat  menggunakan  plat  alumunium.  Dalam  penelitian  ini antenna  yagi  array  3  elemen  dirancang  dan  dibua  tmenggunakan  PCB  jenis  FR4  epoxy  double  layer dengan ketebalan 1,6 mm dan nilai konstanta dielektrik sebesar 4,4. Sebelum antenna ini dibuat, terlebih dahulu  disimulasikan  menggunakan  Software  CST  Studio  Suite.  Hasil  pengukuran  antenna  mikrostrip yagi array 3 elemen menunjukkan hasil bahwa antenna tersebut dapat bekerja pada frekuensi kerja 642 MHz  dengan  nilai  return  loss  (S 11 )  sebesar  -29.98887dB,  VSWR  sebesar  1.065397  dan  gain  antenna sebesar  3.34  dB.  Pola  radiasinya  adalah  uni  directional,  dan  band  width  sebesar  39.36MHz.  Hasi lpengujian dari antenna Mikrostrip Yagi-Array 3 Elemen menunjukkan bahwa antenna ini dapat bekerja dengan baik sebagai penerima siaran televisi.
Kata Kunci :  antena,  mikrostrip, yagi  array,  frekuensi  642  MHz  ,penerima  siaran televisi.

## 1. Pendahuluan
Teknologikomunikasi  saat  ini  berlangsung dengansangat  cepat.  Hal  tersebut  ditandai dengan  teknologi-teknologi  baru  yang bermunculan diberbagai bidang kehidupan,contohnya penyiaran ( broadcasting ) pada televisi yang memungkinkan terjadinya proses penyampaian  informasi  dari satu  tempat ke tempat  yang  lain  secara  langsung  dengan cepat dan mudah.
Dalam  proses  penyiaran  ( broadcasting ), sebuahtelevisi  dituntut  untuk  menghasilkan tampilan  siaran  yang  baik  serta  handal dalam  menangkap  kanal  siaran  yang tersedia.  Untuk  menunjang  hal  tersebut, diperlukan peranan dari sebuah antena yang berfungsi  sebagai  penerima  gelombang elektromagnetik dari stasiun pemancar.
Berbagai macam jenis antenna pun kemudian banyak diciptakan dan dikembangkan  untuk  berbagai  macam aplikasi.  Salah  satu  jenis  antenna  tersebut adalah  antenna  mikrostrip.  Bahannya  yang sederhana,  bentuk  dan  ukuran  dimensi antenanya  lebih  kecil,  harga  produksinya
lebih murah dan mampu memberikan unjuk kerja  ( performance )  yang  cukup  baik.  Hal tersebut merupakan alasan pemilihan antenna  mikrostrip  pada  berbagai  macam aplikasi.
Dengan  bentuk  bidang  mikrostrip  yang bermacam-macam seperti lingkaran, segitiga,  cincin,  dan  segiempat  antenna mikrostrip  mampu  disesuaikan  dalam pemasangannya  atau  dengan  kata  lain antenna  mikrostrip  lebih  mudah  dalam penempatannya (Adhe S,2015).
Dalam  penelitian  ini  jenis  antena  yang dipilih  adalah  antenna  mirostrip  yagi  array 3 elemen yang tujuannya dapat diaplikasikan sebagai penerimasiaran televisi.
Menurut  Tamarun  (2008),  struktur  antenna mikrostrip  yagi  ini  sederhana,  ringan,  dan rendah  biaya.  Reflektor  dan  director  tidak terhubung  dengan  driven  secara  langsung, tetapi  secara  parasit  terangkai  dengan driven.
Susunan  array  dari  yagi  ini  merupakan penguatan  antar  elemen-elemennya  yaitu
driven,  reflector  dan  direktor,  seperti terlihat pada Gambar 1.1.
Gambar 1. Antena Mikrostrip Original Yagi Array (Sumber : Gerald R. DeJean, dkk.
Student Member, IEEE )

## 2. Metode Penelitian
Tahap  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini adalah  terdiri  dari  tiga  tahapan.  Tahapan pertama  adalah  perhitungan  panjang  dan lebar  elemen  menggunakan  formula  yang sudah ditetapkan, tahapan kedua
perancangan menggunakan software , dalam penelitian  ini  software  yang  digunakan adalah CST Studio Suite dan tahapan ketiga pembuatan atau realisasi antena.
Pembuatan  antenna  menggunakan  PCB dengan  jenis  FR4 epoxy  double  layer dengan  ketebalan  1,6  mm  dan  nilai konstanta dielektrika sebesar 4,4 yang akan direalisasikan  sebagai  penerima  siaran televisi.  Antena  yang  dirancang  memiliki spesifikasi sebagai berikut:
Frekuensi kerja : 642MHz Return loss : < -10dB VSWR : < 2 Polaradiasi : uni directional Gain  : > 0 dB Software simulasi : CST SuiteStudio 2014

## 3. Perancangan  Antena  Mikrostrip
Yagi Array 3 Elemen.
Antena  mikrostrip  memiliki  tiga  bagian, yaitu patch ,  substrate,  dan  ground. Patch pada  antenna  Mikrostrip  Yagi-Array  3 Elemen  memiliki  bentuk  seperti  antenna yagi  pada  umumnya,  yaitu  memiliki reflektor,  driven,  dan  direktor.  Perhitungan awal  dari  antenna  mikrostrip  ini  sama dengan perhitungan pada antenna
mikrostrip  rektan  gular,  yang  selanjutnya dilakukan modifikasi.
Sebelum  menentukan  panjang  dan  lebar dari  antenna  yagi  ini,  terlebih  dahulu  akan ditentukan  panjang  gelombangnya.  Dengan menggunakan persamaan (1) maka diperoleh  panjang  gelombang  antenna  yagi array 3 elemen sebesar: … (1) Panjang patch driven  dapat  dihitung (Alaydrus,  2011)  dengan  menggunakan persamaan (2) berikut :
√ ………………. (2)
√
Menurut  (Balanis,  1997),  untuk  mencari lebar patch driven, maka ditentukan terlebih dahulu konstanta dielektrik, dengan menggunakan persamaan (3) maka diperoleh lebar patch sebesar :
( ( ))
……….                               (3)
(
( )) ⁄
(       ) ⁄
Selanjutnya adalah menghitung
pertambahan panjang dengan menggunakan  persamaan  (4)    berikut  ini maka didapatkan :
( ( )( ) ( )( ) ) (4)
( (           )(            ) (             )(          )
)
( )
Sebelum menghitung lebar patch driven, L ef harus  dihitung  terlebih  dahulu.  L ef dapat dihitung  dengan  menggunakan  persamaan (5) sebagai berikut :
√ √ (5)
Untuk menghitung lebar patch driven dapat menggunakan persamaan (6).
( ) (6)
Untuk menghitung panjang dan lebar patch reflektor, maka menggunakan
perbandingan:
Sehingga panjang  dan lebar patch reflektor dapat dihitung sebagai berikut :
Sedangkan  untuk  menghitung  panjang  dan lebar patch director  dapat  menggunakan perbandingan :
Sehingga  panjang  dan  lebar  direktor  dapat dihitung sebagai berikut:
Spasiantara  direktor  di  Elemenke  3  adalah sebagai berikut:
Untuk  menghitung  panjang  dan  Lebar port dengan rumus :
√ ( ) (        ( ))
(        ( ))
Dengan  perhitungan  di  atas,  maka  didapat desain  antenna  secara  keseluruhan  terlihat seperti pada Gambar 3.1.
Gambar 2. Hasil Perancangan Antena Mikrostrip Yagi-Array 3 Elemen
4. Hasil dan Pembahasan 4.1. Pengukuran Return Loss
Pada  Gambar  4.1  memperlihatkan  hasil pengukuran return  loss (S 11 )  dan  frekuensi tengah  mikrostrip  yagi  array  3  elemen. Hasil return  loss (S 11 )  pada  frekuensi tengah 642 MHz yaitu sebesar -
29.98887dB.  Hal  ini  menandakan  bahwa antenna  dapat  bekerja  pada  frekuensi kerjanya.
(a) (b) (c) (d) Gambar 4.1 Hasil pengukuran return loss

## 4.2. Pengukuran Bandwidth
Dari  grafik  yang  ditunjukkan  Gambar4.2, frekuensi  terendah  (flower)  yang  berada  di bawah  -10  dB  adalah  622.32  MHz. Sedangkan frekuensi tertinggi (fupper) yang berada  di  bawah  -10  dB  adalah  661.68 MHz,    sehingga  besar bandwidth yang diperoleh adalah 39,36 MHz.
Gambar 4.2 Hasil pengukuran bandwidth

## 4.3. Pengukuran VSWR
Pada  Gambar  4.3  merupakan  bentuk  grafik pengukuran  VSWR  berdasarkan  frekuensi kerjanya.  Pada  gambar  terlihat  bahwa  pada frekuensi 642 MHz besar VSWRnya adalah 1.065397. Berdasarkan pengukuran tersebut,  VSWR  antenna  telah  memenuhi spesifikasi  antena  yang  diinginkan,  yaitu kurang  dari  2  di  frekuensi  kerjanya  642 MHz.

## Gambar 4.3 Hasil pengukuran VSWR

## 4.4. PengukuranPolaradiasi
Bentuk  pola  radiasi  antenna  mikostrip  yagi array  3  elemen  yang  dihasilkan  yaitu
unidirectional seperti  terlihat  pada  Gambar 4.4  di  mana  antena  di  pasang  dalam  posisi horizontal.
Gambar 4.4 Pola radiasi antenna mikrostrip yagi array 3 elemen.

## 4.5. Pengukuran Gain
Gain  antenna  mikrostrip  yagi  array  3 elemen yang diperoleh dari hasil pengukuran sebesar 3,34 dB.

## 4.6. Pengujian Fungsi Antena
Antena  diuji  untuk  semua  stasiun  televisi. Hasil  pengujian  antena  horn  yagi  untuk beberapa stasiun televise dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5  Hasil pengujian fungsi antenna siaran televisi  (a) RCTI; (b)  ANTV; (c) O Channel; (d) TVRI . 5. Kesimpulan Kesimpulan yang diperoleh dalam
penelitian ini adalah sebagai berikut.
a. Berdasarkan  hasil  pengujian,  antenna Mikrostrip  Yagi-Array  3  Elemen  yang sudah difabrikasi memiliki frekuensikerja  di  642  MHz. Return  loss sebesar -29.98887 dB dengan bandwidth
sebesar 39.36 MHz. VSWR antena yang diperoleh  adalah  1.065397  dan gain sebesar  3.34  dB  dan  Pora  radiasi  yang dihasilkan
adalah
satu
arah (unidirectional ).
b. Berdasarkan semua hasil pengujian yang telah  dilakukan,  Antena  mikrostrip  yagi array 3 elemen yang dibuat dapat bekerja dengan  baik  sebagai  penerima  siaran televisi.

## DAFTARPUSTAKA
Tamarun,  M.A.H.B,  2008, A  Design  and Develop Of Microstrip Yagi Antenna At  Frequency  2  GHz . Melaka  : Universiti Teknikal Malaysia Melaka. Balanis, Constantine A, 1997, Antena Theory Analysis and Design. 3rd ed .
New York :John Wiley and Sons. Alaydrus,  M,  2011, Antena  Prinsip  & Aplikasi, Yogyakarta : Graha Ilmu. Adhe  Setya  Nugraha,  Yuli  Christyono, Sukiswo,  2015, Perancangan  dan
Analisa Antena Mikrostrip  Dengan Frekuensi 850 MHz untuk Aplikasi Praktikum Antena .