Pattern Reconfigurable Patch Antenna menggunakan Edge Shorting Pin dan Symmetrical Control Pin
DWI ANDI NURMANTRIS 1 , HEROE WIJANTO 2 , BAMBANG SETIA NUGROHO 2
1. Fakultas Ilmu Terapan, Telkom University 2. Fakultas Teknik Elektro, Telkom University
Email : dwiandi@tass.telkomuniversity.ac.id

## ABSTRAK
Metode  baru  dalam  mendesain  suatu  pattern  reconfigurable  antenna  telah diteliti.  Penelitian  ini  fokus  pada  optimasi  antena  patch  lingkaran  single  layer pencatuan probe koaksial dengan mengintegrasikan 24 switch/shorting pin pada sisi  patch  yang  disebut  edge  shorting  pin  dan  8  shorting  pin  membentuk lingkaran dengan radius tertentu dan selanjutnya disebut symmetrical control pin yang fungsinya sebagai metode penyepadan impedansi. Algoritma Genetika yang dikombinasikan dengan Finite Element Software digunakan untuk mengoptimasi kombinasi    switch,  radius  lingkaran  symmetrical  control  pin,  dan  radius  patch untuk  mendapatkan  kemampuan  pattern  reconfigurability.  Antena  ini menghasilkan 8 kemungkinan arah radiasi azzimuth dengan resolusi 45 o dan arah elevasi 30 o pada frekuensi 2,4 Ghz. Optimasi, simulasi, fabrikasi, dan pengukuran dilakukan untuk memverifikasi hasil penelitian.
Kata  kunci :  Patch  Lingkaran,  Edge  Shorting  Pin,  Symmetrical  Control  Pin, Algoritma Genetika, Pattern Reconfigurable

## ABSTRACT
New  method  for  desaining  pattern  reconfigurable  antenna  was  studied.  This study  focuses  on  the  optimization  of  a  single  layer  circular  patch  antenna  with probe feed by integrating the 24 switch / shorting pin on the side of the patch that  called  Edge  Shorting  Pins  and  8  shorting  pins  form  circular  line  in  such radius  that  called  Symmetrical  Control  Pins  as  a  impedance  matching  method. Genetic algorithm combined with the Finite Element Software is used to optimize the  switch  combination,  the  radius  of  circular  line  of  symmetrical  control  pins, and  the  patch  radius  to  obtain  a  pattern  reconfigurability  capabilities.  This antenna produces 8 possible directions of azimuth radiation with a resolution of 45 o and  30 o elevation  direction  at  a  frequency  of  2.4  GHz.  Optimization, simulation, fabrication, and measurement was done to verify the results.
Keywords : Circular Patch, Edge Shorting Pin, Symmetrical Control Pin, Genetic Algorithm, Pattern Reconfigurable

## 1. PENDAHULUAN
Reconfigurable antenna menjadi popular beberapa tahun terakhir karena kelebihannya yang mampu  direkonfigurasi  karakteristik  medan  dekatnya  seperti  frekuensi  kerja  maupun karakteristik  medan  jauhnya  seperti  pola  radiasi  dan  polarisasi  dengan  tetap mempertahankan  ukuran  dimensi  fisiknya  sehingga  secara  sistem  akan  lebih  cocok digunakan pada perangkat-perangkat yang kecil dan portable (Zhang dkk. 2008) .
Kemampuan pattern  reconfigurability  pada  antena  planar  biasanya  dapat  dicapai  dengan menggunakan switch RF seperti PIN Diode dan RF MEMs dimana kombinasi state “on” dan “off” pada switch-switch yang terintegrasi pada elemen antena bisa mengubah distribusi arus pada struktur antena sehingga karakteristik pancaran antena tersebut bisa berubah (Zhang dkk. 2008) .
Beberapa  peneliti  sudah  memaparkan  beberapa  design pattern  reconfigurable  antenna menggunakan switch  RF.  Kemampuan  pattern  reconfigurable  didapat  dengan  memilih struktur  radiator  yang  tidak  sederhana  seperti  bentuk  spiral  sehingga  sangat  berpeluang untuk  membuat pattern  reconfigurable (C.  Jung  dkk.2005),  (Huff  dkk.  2003),  (Huff dkk.  2004),  (Huff  dkk.  2006) .  Dua  arah  pancaran  dari  antena  tunggal  bisa  di switch untuk  merubah  arah  pancaran,  yaitu pancaran conical ke pancaran broadside (Chen dkk. 2007) .  Single  antena stacked  patch  bisa  menghasilkan  pattern  reconfigurable  sekaligus frequency  reconfigurable (Ali  dkk.  2007) .  Kesamaan  karakteristik  dari pattern reconfigurable antenna diatas adalah terbatasnya derajat pattern reconfigurable nya.
Algoritma genetika (AG) merupakan teknik optimasi global yang terinspirasi dari teori Darwin yaitu teori seleksi dan evolusi. Dalam bidang elektromagnetika, AG sudah berhasil digunakan tidak hanya untuk optimasi antena saja tetapi bahkan dapat menemukan varian-varian baru struktur  antena.  Awalnya,  dalam  bidang  optimasi  antena,  AG  sering  digunakan  untuk optimasi  antenna  susun (Ares.  1999) .  AG  juga  digunakan  untuk  mendesain  dan mengoptimasi wire  antenna (Linden.  1997) .  AG  juga  berhasil  digunakan  untuk mengoptimasi struktur antena untuk mendapatkan bandwidth yang lebih lebar (Choo dkk. 2000) dan multiband (Choo  dkk.  2002),(Ozgun,2003) .  AG  juga  berhasil  digunakan untuk  tujuan  mengecilkan radiator  pada  patch  antenna (Herscovici  dkk.  2001) .  Dalam reconfigurable antenna, AG juga digunakan oleh lopez (Lopez. 2010)
Shorting Pin adalah suatu konduktor dengan radius kecil yang menghubungkan antara patch dengan groundplane. Pengintegrasian shorting pin pada antena untuk dimanfaatkan sebagai pattern  reconfigurable  mechanism  masih  belum  banyak  digunakan  karena  pola  perubahan medan  yang  disebabkan  oleh shorting  sangat kompleks  dan  penelitian yang  memfokuskan pada  area  ini  masih  sedikit.  Tetapi,  efek shorting  pada  frekuensi  resonansi  sudah  dimulai sejak awal tahun 90-an meskipun setiap analisa yang dilakukan masih terbatas pada kasus- kasus yang  masih  terbatas.  Penjelasan  secara  sederhana  mengenai efek shorting terhadap frekuensi  resonansi  bisa  dijelaskan  melalui  pendekatan  saluran  transmisi,  dimana  ketika beberapa shorting  ditambahkan  pada  antena  mikrostrip  maka  induktansi  L  seri  maupun kapasitansi  C  paralel  muncul  pada  rangkaian  ekuivalennya.  Induktansi  L  muncul merepresentasikan self  inductance  dari  shorting  pin  sedangkan  kapasitansi  C  muncul merepresentasikan close proximity antar shorting pin (Ramesh dkk. 2001) . Jika hanya ada
Optimasi Kombinasi Switch Pada Pattern Reconfigurable Circular Patch Antenna Menggunakan Edge Shorting Pin Dan Symmetrical Control Pin
dua buah shorting pin yang diintegrasikan, maka efek dari shorting pin tersebut mirip seperti saluran  dua  kawat  kembar  yang  nilai induktansi  dan kapasitansinya  bisa  dituliskan  sebagai berikut :
  a d t L 2 cosh 1          
(1)
  a d t C 2 cosh 1    (2)
dimana  t  adalah  ketebalan substrat,  a  adalah  radius  shorting  pin,  d  adalah  jarak  antar shorting pin,  dan   masing –masing adalah permeabilitas dan permitivitas bahan substrat.
Pada penelitian ini, telah dilakukan  simulasi, optimasi, dan fabrikasi antena patch sederhana berbentuk  lingkaran  dengan edge  shorting  pin  dan  symmetrical  control  pin  dengan  fokus penelitian pada optimasi pengarahan pola radiasi antena. Algoritma optimasi menggunakan AG dengan bantuan Finite Element Method (FEM). AG diimplementasikan pada matlab dan FEM  dilakukan  dengan software  Ansoft  HFSS,  dimana  integrasi  keduanya  memungkinkan dengan  bantuan scripting  HFSS  dengan  bahasa  Visual  Basic  (VBScript).  Tantangan  utama pada  penelitian  ini  adalah  mengoptimasi  karakteristik  pola  radiasi  antena  untuk mendapatkan kemampuan pattern reconfigurable dengan derajat yang tinggi dengan tetap mempertahankan karakteristik frekuensi resonansi antena.

## 2. STRUKTUR ANTENA
Desain  antena  yang  diteliti  merupakan  antena patch  lingkaran  dengan  menambahkan  8 shorting  pin  yang  posisinya  simetris  diletakkan  di  area  patch  membentuk  garis  lingkaran dengan  radius  tertentu  yang  selanjutnya  disebut symmetrical  control  pin.  Fungsi  utama control pin ini adalah untuk matching impedance. Dengan penambahan symmetrical control pin ini, metoda pencatuan probe feed bisa dipertahankan di pusat patch sedangkan teknik penyepadan  impedansinya  bisa  dilakukan  dengan  mengatur  radius  garis  lingkaran  dari symmetrical control pin. Frekuensi resonansi antena ini sangat dipengaruhi oleh radius dalam patch nya. Karakteristik dan analisis antena patch lingkaran dengan symmetrical control pin bisa dilihat pada referensi (Ravipati dkk. 2005).
Gambar 1. Struktur Antena Patch Lingkaran dengan edge shorting pin dan symmetrical control pin
Pada tepi patch, 24 swith diintegrasikan pada antena. Switch kondisi “ON” direpresentasikan dengan adanya shorting pin sedangkan switch kondisi “OFF” direpresentasikan dengan tidak adanya shorting  pin.  Antena  didesain  dengan  bahan  substrat  Epoxy FR4  dengan 4 , 4  r  . Struktur  antena patch  lingkaran  dengan  symmetrical  control  pin  yang  telah  diintegrasikan dengan  edge shorting  pin  bisa  dilihat  pada  Gambar  1.  Nilai-nilai  awal  parameter  lengkap antena bisa dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Nilai Awal Parameter-parameter Antena Patch Lingkaran dengan edge shorting pin dan symmetrical control pin . Parameter Simbol Nilai Radius patch rad_ patch Akan dioptimasi Radius garis lingkaran symmetrical control pin  R Akan dioptimasi Tebal konduktor t 0,018 mm Tebal substrat h 1,6 mm Radius inner (probe) koaksial rad_innerCoax 0,7 mm Radius outer koaksial rad_outerCoax 1,6 mm Parameter  antenna  :  radius patch,  radius  garis  lingkaran  symmetrical  control  pin,  dan kombinasi switch (edge shorting pin) akan dioptimasi.
Optimasi Kombinasi Switch Pada Pattern Reconfigurable Circular Patch Antenna Menggunakan Edge Shorting Pin Dan Symmetrical Control Pin

## 3. PROSEDUR OPTIMASI

## 3.1 Prosedur Secara Umum
Dalam  penelitian  ini  tujuan  utama  dari  optimisasi  adalah  untuk  mencari  konfigurasi kombinasi switch pada struktur antena yang menghasilkan polaradiasi antena yang sudah di state  di  awal.  Dalam  desain  optimasi  ini,  sudut  elevasi  45 o dijadikan  target  seperti diilustrasikan pada Gambar 2. untuk dicapai yang tentu  saja tetap mempertahankan kondisi matching  impedansi  di  titik  terminal  pada  frekuensi  yang  diinginkan.  Untuk  itu  variable- variable  yang  lain,  selain  kombinasi  switch,  yaitu  radius  garis  melingkar  dari  symmetrical control  pin  untuk  mengontrol  matching  impedance  dan  radius  patch  untuk  mengontrol frekuensi resonansi perlu dioptimasi juga.

## Gambar 2. Ilustrasi Pola pancar Antena Target
Saat hasil optimum ditemukan maka akan didapatkan sebuah desain pattern reconfigurable antenna,  dimana  kemampuan  reconfigurability  didapat  dengan  memutar  kombinasi  switch yang  sudah  didapatkan  pada  proses  optimasi  sehingga  kemudian  pola  radiasi  antena  bisa diputar  secara  azimut  sebesar  360 o dengan  derajat reconfigurability  tiap  putaran  beam tergantung dari jumlah symmetrical control pin yang digunakan, karena struktur antena yang simetris.
Prinsip  kerja  Algoritma  genetika  sebenarnya  didasarkan  pada  teori  evolusi  Darwin.  Dalam kasus  optimasi  kombinasi switch  pada  antena  untuk  pattern  reconfigurable  ini,  mula-mula diambil  beberapa  set  kombinasi switch  (populasi),  yang  disebut  generasi  1,  tiap  set direpresentasikan  dengan  kumpulan  bit  biner  (kromosom)  sebanyak  jumlah switch  yang dipakai  ditambah  jumlah  bit  yang  mengkodekan  variable-variable  lain  selain  kombinasi switch. Sebagai contoh, variable radius patch dikodekan dengan 10 bit. Pemilihan jumlah bit biner  sebanyak  10  bit  untuk  mengkodekan  nilai  variable  antena  didasarkan  untuk merepresentasikan solusi yang kontinu sehingga semakin banyak jumlah bit yang digunakan, maka  akurasinya  juga  semakin  tinggi,  meskipun  ketelitian  fabrikasi  menjadi  batasannya. Pada  variable  kombinasi switch,  bit  ‘0’  merepresentasikan  kondisi  switch  ‘off’  (tidak  ada shorting  pin)  dan  bit  ‘1’  merepresentasikan  kondisi  switch  ‘on’  (ada  shorting  pin).  Ilustrasi pengkodean  variable  antena  pada  struktur  antena  untuk  algoritma  genetika  dapat  dilihat pada  Gambar  3  Kemudian  tiap-tiap  kromosom  dievaluasi  fungsi  fitnesnya,  jika  dalam  satu generasi  belum  ada  yang  memenuhi  kriteria,  maka  dengan  operasi  pada  GA  akan  dipilih individu  yang  memiliki  nilai  fitnes  yang  tertinggi  untuk  dipilih  sebagai  orang  tua  ( parent). Kemudian  dengan    menggabungkan  ( cross  over)  bagian  kromosom dari  2  buah  orang  tua dan  sedikit  memodifikasi  (mutasi)  dari  kromosom  tiap  individu,  generasi  baru  dibuat,  dan disebut  generasi  2.  Kemudian  generasi  kedua  ini  di  evaluasi  kembali.  Proses  ini  diulang
kembali  hingga  seterusnya  hingga  kriteria  terpenuhi  atau  sampai  jumlah  generasi  yang dibangkitkan selesai dievaluasi dan didapat solusi optimum.

## Gambar 3.  Ilustrasi Kromosom (AG) pada struktur antena
Fungsi  fitnes  merupakan  nilai  kuantitatif  yang  merepresentasikan  performansi  dari  antena untuk  satu  set  kromosom.  Semakin  tinggi  nilai  fitness  maka  antena  tersebut  semakin mendekati spesifikasi antena yang diinginkan. Dalam menentukan fungsi fitnes sebenarnya ada beberapa pilihan cara, dalam hal ini penulis menggunakan fungsi fitnes berikut :

##  
  f S , y Directivit 4 Fitness ) dB ( 11      (3)
Fungsi  fitnes  ini  akan  memaksimalkan  pola  pancar  antena  kearah  tertentu  dan  sekaligus meminimalkan pantulan ( mismatch loss) pada frekuensi resonansi.

## 3.2  Blok Diagram FEM/AG
Blok Diagram Optimizer menggunakan AG/FEM bisa dilihat pada Gambar 4.

## Initiation
Pada  bagian  ini,  permasalahan  optimasi  diinisialisasi.  Permasalahan  utama  pada  optimasi antena  diterjemahkan  dalam  lingkungan  AG.  Pada  bagian  ini  juga  sebuah  populasi  yang terdiri dari beberapa individu dibangkitkan dan di seleksi berdasarkan nilai fitnesnya.
Reproduction Cicle Pada  bagian  ini  proses-proses  AG  dijalankan  seperti,  seleksi  orang  tua, pindah  silang,  dan mutasi. Proses-proses ini yang akan menjadi cikal bakal terbentuknya generasi baru.

## Population Generation
Pada  bagian  ini,  seluruh  individu  dalam  populasi  pada  generasi  tertentu  diganti  dengan generasi baru kemudian di hitung kembali nilai fitnesnya.
Optimasi Kombinasi Switch Pada Pattern Reconfigurable Circular Patch Antenna Menggunakan Edge Shorting Pin Dan Symmetrical Control Pin
Parameter Gen Chromosom Initial Population Launch Simulation And Write HFSS input files Parent Selection - Select Parent #1 - Select parent #2 Crossover Mutation Generation Replacement Evaluate Fitness (Fitness Module) Optimum Solution Last Generation? New generation Complete? No Y e s Yes No HFSS Input Files : Geometry, Ports, Simulation Parameters, Output Data Running HFSS HFSS Output Files : Directivity( θ, Φ), S11 -Read HFSS output files : *Directivity *S11 Fitness = f (Directivity ( θ, Φ), S11) MATLAB HFSS Evaluate Fitness (Fitness Module) INITIATION Reproduction Cicle Population Generation Criteria Met? Best Solution Found Yes N o Elitisme Lineear Fitness Rangking

## Gambar 4. Diagram Blok FEM/AG

## 3.3 AG Parameter Setup
Ada  tiga parameter  AG yang  paling penting dan  sangat  mempengaruhi hasil dari optimasi. Parameter tersebut adalah  ukuran populasi, probabilitas crossover, dan probabilitas mutasi. Ukuran  populasi  yang  terlalu  sedikit  akan  membuat  variasi  pada  kromosom  tiap  generasi sangat rendah sehingga akan cepat konvergen, tapi ukuran populasi yang terlalu besar juga membuat komputasi makin lama. Biasanya ukuran populasi berkisar 30 sampai 1000. Pada penelitian ini ukuran populasi dipilih sebesar 32
Untuk  nilai  probabilitas crossover  biasanya  berkisar  antara  0,6  sampai  0,9  dan  pada penelitian ini digunakan probabilitas crossover sebesar 0,875 . Sedangkan untuk probabilitas mutasi biasanya kecil berkisar antara 0,001 sampai 0,01 dan dalam penelitian ini digunakan probabilitas mutasi sebesar 0,01. Ringkasan parameter setup AG pada pattern reconfigurable antenna bisa dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2.  AG Parameter Setup pada Pattern Reconfigurable Antenna
ISTILAH Keterangan dan Setup Population Sekumpulan nilai-nilai variable antena seperti kombinasi switch , radius patch , dan variable  pengontrol  matching  impedance  yang  nilainya  akan  dioptimasi  dengan algoritma genetika. Ukuran Populasi = 32
Chromosome Satu  nilai  variable  antena  seperti  satu  kemungkinan  kombinasi switch ,  satu  nilai radius patch , dan satu nilai lebar slit yang telah dikodekan. Satu kromosom = 44 bit Gen Satu nilai variable antena yang telah dikodekan misalnya gen 1 : radius patch (10 bit), gen2 : kombinasi switch (24 bit), gen 3 : lebar slot (10 bit) Parent - Offspring - Crossover One –point Crossover dengan Pc = 0,875 Mutation Mutasi dimungkinkan terjadi pada seluruh bit dalam kromosom dengan Pm = 0,01 Selection Procedure Roulette Wheel Selection Evaluation Function     f S , y Directivit 4 Fitness ) dB ( 11     
Generation Satu  populasi  yang  telah  dievaluasi  nilai  fitnessnya  serta  mengalami  CrossOver dan mutasi disebut generasi ke-N. Maksimum Generasi = 10

## 4. HASIL OPTIMASI DAN VALIDASI
Hasil simulasi optimum tercapai saat nilai fitness mencapai 34,38 pada iterasi ke-5 (generasi 5) setelah generasi tersebut, tidak ada lagi perbaikan fitness seperti terlihat pada Gambar 5 Sedangkan nilai-nilai variable optimum bisa dilihat pada Tabel 3
1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Optimasi Kombinasi Switch pada Circular Patch CenFed ConPin Antenna menggunakan AG Individu ke: 32.0000 Fitness terbaik: 34.3846
Directivity Terbaik:  4.5773 S11(mag)Terbaik: -16.0755 Radius Control Pin Terbaik(BestR): 18.8016 Radius Patch Terbaik: 34.1466 kombinasi switch: 000000100011100010001000 Ukuran populasi:  32 Probabilitas mutasi: 0.0100
Probabilitas CrossOver: 0.8750
Generasi
Fi tn e s s t e rb a ik
Gambar 5. Hasil simulasi optimasi FEM/AG pada Antena patch Lingkaran dengan edge shorting pin dan symmetrical control pin.
Optimasi Kombinasi Switch Pada Pattern Reconfigurable Circular Patch Antenna Menggunakan Edge Shorting Pin Dan Symmetrical Control Pin
Tabel 3. Nilai variable optimum pada Antena Patch Lingkaran edge shorting pin dan symmetrical control pin. Variable Nilai Optimum Rad_ patch 34.1466275659824 R 18.8015640273705 Kombinasi Switch 000000100011100010001000
Karakteristik  antena  menggunakan  variable-variable  optimum  bisa dilihat  pada    Gambar  6. Dari  gambar  tersebut  terlihat  bahwa  pola  radiasi  antena unidirectional  dengan  main  beam mengarah pada sudut elevasi 30 o , sedangkan frekuensi resonansi pada frekuensi 2,385 Ghz dengan return loss minimum sebesar -36,65 dB, directivity maksimum 6 dB dan bandwidth sebesar 56,3 Mhz atau 2,36%
Karakteristik ini adalah hasil maksimum yang mendekati  spesifikasi awal antena. Perubahan pola radiasi arah azimuth didapat dengan memutar kombinasi switch sejauh 360 o . Hasil pola pancar  antena  dari  8  state    (state  1  s/d  state  8)  bisa  dilihat  pada  tabel  4.  Sedangkan perubahan return lossnya bisa dilihat pada Gambar 8. Dari gambar tersebut terlihat bahwa perubahan-perubahan state hanya merubah pola pancar antena sedangkan return loss nya tetap.
(a)                                                (b)
2.20 2.25 2.30 2.35 2.40 2.45 2.50 2.55 2.60 Freq [GHz] -37.50 -25.00 -12.50 0.00 d B(S t(i n n e rC o a x_ T 1 ,i n n e rC o a x_ T 1 )) design Return Loss ANSOFT m1 m3 m2 Curve Info dB(St(innerCoax_T1,innerCoax_T1)) Setup1 : Sw eep1 Name Delta(X) Delta(Y) Slope(Y) InvSlope(Y) d( m2,m3) 0.0563 0.0684 1.2145 0.8234 Name X Y m1 2.3849 -36.6463 m2 2.3568 -10.2286 m3 2.4131 -10.1602

## (c)
Gambar 6. Karakteristik Antena Patch Lingkaran dengan edge shorting pin dan symmetrical control pin pada variable-variable optimum : (a) pola radiasi 3D, (b) pola radiasi 2D, (c) return loss
Realisasi antena patch lingkaran dengan edge shorting pin dan symmetrical control pin bisa dilihat  pada  Gambar  7  dengan  radius patch  34.147  mm,  radius  garis  melingkar  dari symmetrical  control  pin  18,802  mm,  substrat  FR4  Epoxy  dengan  ketebalan  1,6  mm,  serta kombinasi switch 000000100011100010001000 dengan radius shorting pin  0,7 mm.
(a)                                          (b)
Gambar 7. Hasil Fabrikasi Antena Patch Lingkaran dengan edge shorting pin dan symmetrical control pin , (a) Tampak Depan, (b) Tampak Belakang
Gambar    9  Menunjukkan  grafik  perbandingan  nilai Return  loss  antara  simulasi  dan pengukuran.  Sedangkan  pada  Gambar  10  menunjukkan  perbandingan  pola  radiasi  antara simulasi dan pengukuran. Dari gambar terlihat bahwa hasil simulasi sedikit berbeda dengan pengukuran. Hal ini dikarenakan lingkungan pengukuran yang tidak ideal.
Gambar 8. Return loss pada Antena Patch Lingkaran dengan edge shorting pin dan symmetrical control pin pada 8  state
Optimasi Kombinasi Switch Pada Pattern Reconfigurable Circular Patch Antenna Menggunakan Edge Shorting Pin Dan Symmetrical Control Pin
Gambar 9. Grafik Perbandingan Return loss pada Antena Patch Lingkaran dengan edge shorting pin dan symmetrical control pin
Gambar 10.  Perbandingan Pola Radiasi pada Antena Patch Lingkaran dengan edge shorting pin dan symmetrical control pin
Table Error! No text of specified style in document. .  Pola radiasi azimut  pada Antena Patch
Lingkaran dengan edge shorting pin dan symmetrical control pin pada 8  state
State 1 Kombinasi switch : 000000100011100010001000 State 2 Kombinasi switch : 000000000100011100010001 State 3 Kombinasi switch : 001000000000100011100010 State 3 Kombinasi switch : 001000000000100011100010 State 4 Kombinasi switch : 010001000000000100011100 State 5 Kombinasi switch : 100010001000000000100011 State 6 Kombinasi switch : 011100010001000000000100 State 7 Kombinasi switch : 100011100010001000000000 State 8 Kombinasi switch : 000100011100010001000000

## 5. KESIMPULAN
Sebuah metode baru dalam mendesain pattern reconfigurable antenna  telah diteliti. Antena yang  diteliti  adalah  antena patch lingkaran yang diintegrasikan shorting pin-shorting pin di tepi patch  serta  menambahkan  shorting  pin  melingkar  pada  patch  nya  untuk  mengontrol matching  impedansi.  Metoda  yang  digunakan  adalah  memanfaatkan  bentuk  antena patch lingkaran yang simetris, sehingga dengan memutar kombinasi switch yang telah dioptimasi maka  didapatlah  kemampuan pattern  reconfigurability.  Teknik  optimasi  yang  digunakan adalah dengan menggabungkan algoritma genetika dengan Finite Element Method.
Optimasi Kombinasi Switch Pada Pattern Reconfigurable Circular Patch Antenna Menggunakan Edge Shorting Pin Dan Symmetrical Control Pin
Pola  radiasi  dan  plot return  loss  menunjukkan  bahwa  hasil  yang  diperoleh  dari  proses optimasi  sesuai  dengan  tujuan  yang  diinginkan.  Hasil  optimasi  telah  diverifikasi  dengan pengukuran antena yang telah difabrikasi.
Antena patch  lingkaran  dengan  edge  shorting  pin  dan  symmetrical  control  pin  yang  telah dioptimasi  bisa  bekerja  pada  frekuensi  2,4  Ghz  menghasilkan  8  kemungkinan  arah  radiasi azzimuth dengan resolusi 45 o dan arah elevasi 30 o
Untuk pekerjaan selanjutnya, switch RF dan biasing network  pada  pattern reconfigurable antenna  ini  perlu  dirancang  dan  diimplementasikan.  Efisiensi  dan  loss  akibat  implementasi switch RF perlu dipertimbangkan

## DAFTAR RUJUKAN
Anders  G.  Derneryd.  (1979). Analysis  of  the  Microstrip  Disk  Antenna  Element.    IEEE Transactions on Antennas  and Propagation, vol. ap-27, no. 5
C.  B.  Ravipati,  D.  R.  Jackson,  and  H.  Xu.  (2005). Center-Fed  Microstrip  Antennas  with Shorting Vias for Miniaturization. IEEE.
C.  Jung,  M.Lee,  G.P.Li, and  F.DeFlaviis.  (2006). Reconfigurable scan-beamsingle-arm spiral antenna  integrated  with  RF  MEMS  switches.  IEEE  Trans.  Antennas  Propagat.,  vol.  54,  pp. 455–463.
D.S.  Linden.  (1997). Automated  Design  and  Optimization  of  Wire  Antennas  using  Genetic Algorithms. Ph.D. Thesis, MIT.
F.  J.  Ares-Pena,  J.  A.  Rodriguez-Gonzalez,  E.  Villaneuva-Lopez,  and  S.  R.  Rengarajan. (1999). Genetic  algorithms  in the  design  and  optimization  of  antenna  array  patterns.  IEEE Trans. Antennas Propagation, vol.47, p.506.
G. H. Huff,J.Feng,S.Zhang,andJ.T.Bernhard. (2003). A novel radiation pattern and frequency reconfigurable  single  Turn  square  spiral  microstrip  antenna.  IEEE  Microwave  Wireless Comp.Lett., vol.13, pp.57–59.
G. H. Huff and J. T. Bernhard. (2004). Analysis of a radiation and frequency reconfigurable microstrip antenna. Proc. 2004 Antenna Applications Symposium, pp. 175–191.
G.  H.  Huff  andJ.T.Bernhard.  (2006). Integration  of  packaged  RF  MEMS  switches  with radiation  pattern  reconfigurable  square  spiral  microstrip  antennas.  IEEE  Trans.  Antennas Propagat., vol. 54, pp. 464–469.
H.    Choo,    A.    Hutani,    L.C.    Trintinalia,    and    H.    Ling.  (2000). Shape    optimization    of broadband microstrip antennas using genetic algorithm. Electronic Letters, vol. 36, no. 25, pp. 2057-2058.
H.  Choo  and  H.  Ling.  (2002). Design  of  Multiband  Microstrip  Antennas  Using  a  Genetic Algorithm", IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 12, no. 9, pp. 345-347.
Josef  Meixner,  “The  Radiation  Pattern  and  Induced  Current  in  a Circular  Antenna  with  an Annular Slit” Electromagnetic Wave Theory Symposium
J.  T.  Bernhard.  (2007).  Reconfigurable  Antennas,  ed.  Constantine  Balanis,  Morgan  & Claypool, San Rafael, CA.
Lopez,  Daniel  Rodrigo.  (2010). Time  Reconfigurable  Pixelled  Antennas.  Master  Thesis, Universitat Polit`ecnica de Catalunya, Barcelona.
L. C.  Shen, S. A. Long, M. R. Allerding, And M. D. Walton. (1997). Resonant Frequency of a Circular Disc, Printed Circuit Antenna. IEEE Transactions On Antennas And Propagation.
M. Ali, A. T. M. Sayem, and V. K. Kunda. (2007). A reconfigurable stacked microstrip patch antenna for satellite and terrestrial links. IEEE Trans. Vehicular Tech., vol. 56, no. 2, pp 426– 435.
N.  Herscovici,  M.  F.  Osorio,  and  C.  Peixeiro.  (2001).  Minimization  of  a  rectangular patch using  genetic  algorithms,”  in  Proc.  IEEE  Antennas  and  Propagation  Int.  Symp.,  vol.  4, Boston, MA, 34–37.
O. Ozgun, S. Mutlu, M. I. Askun, and L. Alatan. (2003). Design of dual frequency probe-fed microstrip antennas with genetic optimization algorithm. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 51, no. 8, pp. 1947–1954.
Rajanish  and  T.  S.  Vedavathy.  (1999). Resonant  Frequency  Of  Higher  Order  Modes  For Circular Microstrip Antennas. IEEE.
Ramesh Garg, Prakash Bhatia, Inder Bahl and Apisak Ittipiboon. (2001). Microstrip Antenna Design Handbook. Artech House, Inc.
S.-H.Chen, J.-S.Row, and K.-L.Wong. (2007). Reconfigurable square-ring patch antenna with pattern diversity. IEEE Trans. Antennas Prop., vol. 55, pp. 472–475.
Zhi  Ning  Chen  and  Michael  Yan  Wah  Chia.  (2003). Center-Fed  Microstrip  Patch  Antenna. IEEE Transactions On Antennas And Propagation, Vol. 51, No. 3.
Zhang Jiajie, Wang Anguo, Wang Peng. (2008). A Survey on Reconfigurable Antennas. IEEE.