## PEMANFAATAN MIKROKONTROLER AT89S51 SEBAGAI PENGGESER FASA PADA ANTENA ARRAY

## Oleh : Rikki Vitria
Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang rikki_la_pdg@yahoo.com

## ABSTRACT
Utilization of microcontroller especially MCS-51 family has been widely implemented in various applications, such as control and telecommunications applications. One of them is the phase shifting array antenna in the telecommunication field. The Array Antenna was designed  from  some  of  dipole antenna.    Each  element at  dipole antenna has  a  different phase and can be controlled electronically. The phase shifting was done using AT89S51 microcontroller  that  functioned as  an  electronic  switch  on  the  transmission  cable connection. The phase of the array antenna will be moved without moving the structure of the array antenna itself,  so  that  the  direction of  radiation  pattern can  be  changed in accordance with the phase shifting between the antenna elements.
Keywords : Microcontroller AT89S51, Antenna, phase shifting, radiation pattern

## PENDAHULUAN
Pemanfaatan mikrokontroler
khususnya  keluarga  MCS-51  telah banyak  diaplikasikan  pada  berbagai aplikasi. Mikrokontroler  merupakan sebuah kemajuan teknologi
semikonduktor  yang  dibentuk  dari kandungan transistor yang lebih banyak, tetapi  ditampung  pada  ruang  yang  kecil dan  diproduksi  secara  masal.  Sehingga mikrokontroler  dapat  mudah  diperoleh dengan harga yang terjangkau. Disamping  itu  pembuatan  sistem minimum
yang menggunakan mikrokontroler  ini  tidak  memerlukan tempat  yang  besar,  sehingga  sangat efisien  digunakan  untuk  berbagai aplikasi
pengontrolan dan telekomunikasi.  Salah  satu  pemanfaatan mikrokontroler ini adalah pada pengontrolan parameter antena
Antena  merupakan  komponen  yang sangat  penting  dalam  telekomunikasi khususnya  telekomunikasi  radio,  baik yang bersifat broadcast maupun point to point .  Antena  berfungsi  sebagai transduser,  yang  mengubah  gelombang listrik  menjadi  gelombang  elektro- magnetik  pada  ruang  bebas.  Setiap antena memiliki frekuensi kerja tertentu, dimana  antena  dapat  memancarkan dan menerima  gelombang  secara  optimal. Antena  meradiasikan  gelombang  listrik menjadi  gelombang  elektro-magnetik pada ruang bebas akan membentuk pola tertentu yang disebut pola radiasi. Radar  merupakan salah satu jenis antena. yang pengarahan sinyal gelombang  elektromagnetiknya melalui perputaran  antena  yang  dikendalikan oleh motor penggerak. Motor penggerak ini  memerlukan  daya  yang  besar  dalam apliksinya  dan  banyak  membutuhkan
biaya untuk perawatannya. Sementara itu antena  array  merupakan sebuah  antena yang pancaran  atau  penerimaanya lebih besar pada suatu arah tertentu dan lebih kecil pada arah yang lain. Antena array dirancang sedemikian rupa dari beberapa antena dipole ,  dimana  setiap  elemennya memiliki  fasa  yang  berbeda. Fasenya dapat  digeser  tanpa  menggerakkan antena  itu  sendiri.  Pergeseran  fasa  ini akan  menyebabkan  arah  pola  radiasi antenanya  dapat  diubah-ubah. Tujuan dari  penelitian  ini  adalah membuat sebuah  alat  yang  dapat  merubah  pola radiasi antena array tanpa harus merubah posisi antenanya.

## TINJAUAN PUSTAKA
Antena Sistem Telekomunikasi radio terdiri dari perangkat tramsmitter dan receiver. Transmitter  berfungsi  membangkitkan sinyal  RF.  Setelah  sinyal  RF dibangkitkat  selanjutnya  diradiasikan melalui  ruang  bebas  menuju  receiver. Perangkat  yang  melakukan  proses radiasi ini disebut Antena. Energi sinyal dari  Transmitter  dikirimkan  melalui media  udara  dengan  menggunakan Antena pengirim, dan energi sinyal akan di  tangkap  pada  receiver  menggunakan antena penerima.
Energi RF dikirimkan melalui media udara dalam bentuk medan elektromagnetik. Medan Elektromagnetik tersebut menuju antena penerima, dan selanjutnya menginduksikan  tegangan  pada  antena (berupa konduktor) di penerima. Induksi tersebut  diteruskan  ke  receiver  dan dikembalikan kedalam bentuk informasi.
Pola Radiasi Radiasi  dari  suatu  antena  akan membentuk  pola  tertentu  yang  disebut pola  radiasi.  Pola  radiasi  dapat
didefenisikan sebagai gambaran kekuatan  pancaran/penerimaan  sinyal suatu antena dalam fungsi sudut.
Bentuk umum pola radiasi antena dapat  dilihat  pada Gambar 1  (a) diperlihatkan  bentuk  pola  radiasi  antena pada  sistem  koordinat  tiga  dimensi. Sedangkan  pada  gambar 1 (b) diperlihatkan  bentuk  pola  radiasi  dalam koordinat polar (sudut).

## Gambar 1 Pola Radiasi Antena
Polaradiasi dapat dibedakan beberapa macam yaitu:
1. Pola radiasi Omnidirectional Pola  radiasi  omnidirectional  adalah pola  radiasi  yang  sama  ke  segala  arah. Pola  radiasi  omnidirectional  dihasilkan oleh  antena  isotropis.  Dengan  bentuk polaradiasi  seperti  ini  memungkinkan pengguna  menangkap  sinyal  disetiap penjuru  antena  pemancar  sebagaimana Antena  yang  digunakan  pada  siaran radio  atau  pada  telepon  genggam. Kekurangan  dari  bentuk  pola  radiasi omnidirectional mempunyai jarak pancaran  yang  pendek  sehingga  daerah cakupannya
kecil. Pola radiasi Omnidirectional dapat  dilihat  pada gambar 2 (a).
2. Polaradiasi Bidirectional (dua arah) Polaradiasi Bidirectional adalah pola radiasi  dua  arah.  Yaitu  arah  depan  dan arah belakang antena.
3. Pola radiasi Unidirectional Pola  radiasi  antena  yang  pancaran dan  penerimaannya  hanya  satu  tempat atau satu arah sebagaimana pada gambar 2 (c). Dengan bentuk pola radiasi seperti
ini, pancaran antena mampu mempunyai jarak  yang  lebih  jauh  dibandingkan dengan antena
berpolaradiasi omnidirectional  apabila  diasumsikan daya  pancar  kedua  antena  sama.  Tetapi pola  radiasi  ini  hanya  bisa  melingkupi suatu daerah pada arah tertentu.

## Gambar 2 Bentuk Pola Radiasi Antena
Pengukuran  pola  radiasi  antena dapat  dilakukan  dengan  mengukur  level terima  dari  suatu  antena  dengan  sudut antena  pemancar  bervariasi  dari  0 sampai
dengan 359 0 dan menggambarkan setiap level pada fungsi sudut.
Gain Antena Gain  antena  adalah  perbandingan daya  pancar  suatu  antena  terhadap  daya pancar antena referensi, atau pertambahan  daya  yang diradiasikan pada  arah  tertentu  dari  suatu  antena dibandingkan  dengan  daya  yang diradiasikan  pada  arah  yang  sama  oleh suatu  antena  referensi.  Gain  antena disebut juga dengan power gain.
Bandwidth Antena. Pemakaian  sebuah  antena  dalam sistem  pemacar  atau penerima  selalu dibatasi  oleh  daerah  frekuensi  kerjanya. Pada  range  frekuensi  kerja  tersebut antena  dituntut  harus  dapat  bekerja dengan  efektif  agar    dapat  menerima atau  memancarkan  gelombang  pada band frekuensi tertentu. Pengertian harus dapat  bekerja  dengan  efektif  adalah bahwa distribusi arus dan impedansi dari
antena  pada  range  frekuensi  tersebut benar-benar  belum  banyak  mengalami perubahan  yang  berarti.  Sehingga  pola radiasi  yang  sudah  direncanakan  serta VSWR  (Voltage  Standing  Wave  Ratio) yang  dihasilkannya  masih  belum  keluar dari  batas  yang  diijinkan.  Daerah frekuensi  kerja  dimana  antena  masih dapat  bekerja  dengan  baik  dinamakan bandwidth antena.  Suatu  misal  sebuah antena  bekerja  pada  frekuensi  tengah sebesar  f C ,  namun  masih  dapat  bekerja dengan baik pada frekuensi f 1 (di bawah f C ) sampai dengan f 2 ( di atas f C ), maka lebar  bandwidth  dari  antena  tersebut adalah  (f 1 – f 2 ).  Tetapi  apabila dinyatakan  dalam prosentase, maka bandwidth antena tersebut adalah :
B=
c f f f 1 2  x 100%
(1)
Bandwidth  yang  dinyatakan  dalam prosentase seperti ini biasanya digunakan untuk menyatakan bandwidth antena-antena  yang  memliki  band sempit (narrow band). Sedangkan untuk band  yang  lebar  (broad  band)  biasanya digunakan  definsi  rasio  antara  batas frekuensi atas dengan frekuensi bawah.
BW= 1 2 f f (2)
Suatu  antena  digolongkan  sebagai antena broad band apabila impedansi dan pola  radiasi  dari  antena  itu  tidak mengalami perubahan yang berarti untuk f 2 /  f 1 >  1.  Batasan  yang  digunakan untuk  mendapatkan  f 2 dan  f 1 adalah ditentukan  oleh  harga  VSWR  (Voltage Standing Wave Ratio) = 1.
Antena Array Antena  array  merupakan  sistem yang terdiri dari sejumlah elemen radiasi yang umumnya sama yaitu di susun dan di  bangkitkan  untuk  mendapatkan  pola direksional.

## Gambar 3 Antena Array
Setiap  elemen  akan  memberikan peningkatan  daya  pancar/terima  dari antena  (power  gain).  Jadi  semakin bertambah  jumlah  elemen  maka  power gain akan semakin tinggi.
Pada  pembuatan  elemen  antena array  yang  terdiri  dari  antena  dipole dapat dihitung dengan rumus berikut:
(3) dimana: = Panjang gleombang (cm) c  =  Kecepatan  cahaya  dalam ruang hampa (3 x 10 8 m/s) f = frekuensi (Mhz)
untuk panjang antena digunakan rumus: (2.8)
(4)
L = panjang antena ( cm ) = Panjang gleombang (cm)
untuk  menentukan Spasi  (jarak elemen) tiap antena D = ½ (5) dimana: D = spasi (jarak elemen) = Panjang gleombang (cm)
Spasi (jarak elemen) pada elemen yang dicatu, bisa di tentukan sendiri asal tidak terlalu renggang atau dapat digunakan rumus:
D a = L – spasi yg di inginkan (mm) (6)
Sehingga jarak panjang satu elemen antena adalah
L= (7) Dimana: D a = panjang elemen setelah dikurangi spasi (cm) L   = panjang elemen Pola  radiasi  antena  array  lebih besar  pada  arah  tertentu  dan  lebih  kecil pada  arah  yang  lain.  Pola  radiasi  yang dihasilkan antena array dinamakan Array Factor (AF) dengan persamaan dibawah ini
(8) dimana: N = Jumlah Elemen D = Jarak antar elemen
Α = Puasat jari-jari AF       cos d    2 

## Saluran Transmisi
Saluran  transmisi  yang  digunakan yaitu  kabel  coaxial.  Kabel  Coaxial adalah  kabel  yang  paling  umum digunakan  untuk  transmisi  sinyal  video. Nama  coaxial  mengacu  pada  sumbu umum dari dua konduktor.

## Gambar 4 Kabel coaxial
Sebuah  kabel  koaksial  memiliki tembaga  padat  atau  tembaga  berlapis baja.  Inti  konduktornya  dikelilingi  oleh suatu  bahan  dielektrik  isolasi  non- konduktif.  Kebanyakan  kabel  koaksial digunakan  untuk  aplikasi  video  yang memiliki impedansi
75 ohm. Karakteristik  yang  berbeda  listrik  dan fisik  membuatnya  penting  untuk memilih  jenis  kabel  yang  benar  dan
) 2 sin( ) 2 sin( 0   N N A AF 
sesuai  dengan  aplikasi. Kabel  koaksial yang sesuai dengan spesifikasi Pemerintah  AS  diidentifikasi  dengan sebutan  RG. Arti  dari  masing-masing kabel sebagai berikut:

## Gambar 5 Arti Masing-Masing Kabel
Jika  huruf  A,  B  atau  C  muncul sebelum  slash  (/)  itu  menunjukkan spesifikasi  modifikasi  atau  revisi. Sebagai  contoh,  RG  8  /  U  digantikan oleh RG 8A / U.
Phase Shifter (Penggeser Fasa)
Phase shifter (Robert R. Romanofsky,2007) adalah  suatu perangkat  untuk  menggeser  atau menambah  fasa  dari  sinyal  yang ditransmisikan  pada  system.  Dalam aplikasi antena phase  shifter  digunakan untuk  menggeser  fasa  sinyal  yang  di umpankan  ke antena.  Ada  beberapa metoda  yang  bisa  digunakan  untuk menggeser  fasa  dari  sinyal  diantaranya Loaded line phase shifter, switched line phase shifter.
a. High pass /Low pass phase shifter Penggunaan  reaktansi  variable secara  seri  atau  shunt  dapat  digunakan untuk  melakukan  penggeseran  fasa. Sebuah high pass/low pass phase shifter dengan  model  π  network  menggunakan kapasitor  diskrit  ditunjukkan  oleh gambar  8.  Pada  konfigurasi  high  pass yang  ditunjukkan  pada  gambar,  untuk kondisi  circuit  match,  X  =  2B/(1+B 2 ) dan fasa adalah sebesar tan -1 (2B/(B 2 -1)). Sebagai saklar bisa digunakan PIN diode atau  MESFETs.  Dengan  rangkaian  ini memungkin melakukan penggeseran fasa sebesar 180 o .
Gambar 6 High pass/low pass π network phase shifter
b. Loaded Line Phase Shifter Jenis  phase  shifter  dengan  loaded line ini memungkinkan penggeseran fasa 22.5 o sampai dengan 45 o .Rangkaian dari loaded  line  phase  shifter  ditunjukkan pada Gambar 7. Beban  reaktif  pada gambar sepanjang ¼ panjang gelombang dipasang  secara  shunt  pada  saluran transmisi
untuk menghasilkan penggeseran fasa. Susceptance kedua (jB) dipasang  untuk  menghasilkan  pantulan, dimana  secara  terpisah  menghilangkan pantulan pada susceptance pertama (jB).
Gambar 7 Loaded line phase shifter
c. Switched line phase Shifter. Switched line phase shifter ditunjukkan  pada Gambar 8.  Saklar SPDT  digunakan  untuk  mengalihkan antara saluran transmisi yang mempunyai  panjang  yang  berbeda.
Berbeda dengan dua model sebelumnya, delay  yang  dihasilkan  sesuai  dengan dengan waktu (true time delay) sehingga memungkinkan menghasilkan fasa respon fasa yang sesuai dengan frekuensi. Pergeseran fasa diberikan oleh :
Gambar 8 Switched line phase shifter.
Dari  ketiga  model  phase  shifter yang  dijelaskan  diatas,  switched  line phase  shifter  yang  memungkinkan penggeseran  multi  fasa  sehingga memungkinkan digunakan untuk diaplikasikan  untuk  menggeser  fasa variabel dari 0 o – 360 o .

## Mikrokontroller
Mikrokontroller
jika diterjemahkan  secara  harfiah,  berarti pengendali yang    berukuran    mikro. Sekilas  mikrokontroller hampir  sama dengan mikroprosesor. Namun mikrokontroller  mempunyai  banyak komponen yang terintegrasi didalamnya, seperti timer/counter.
Sedangkan pada mikroprosesor  komponen  tersebut tidak terintegrasi. MCS-51 pertama kali dikembangkan oleh Intel  Corporation pada tahun 70-an sehingga  dapat  dibilang  usia  MCS-51 telah  lebih  dari  24  tahun.  MCS-51. Mikrokontroler  ini merupakan  salah  satu keluarga  mikrokontroller  yang  sampai sekarang  masih banyak  dikembangkan oleh  berbagai  produsen seperti Atmel Corp, Philips Semiconductors,  Cygnal Integrated  products,inc,  dan  Winbond Electronics Corp.  Salah satu jenis  dari mikrokontroller MCS-51 tersebut yang banyak digunakan  pada saat  ini  yaitu jenis  AT89S51.
Mikronkotroler  AT89s5 memiliki konfigurasi pin-pin yang dapat dikelompokkan  menjadi  pin  sumber tegangan,  pin  kristal,  pin kontrol,  pin input/output dan pin interupsi.
VCC P0.0 (AD0) P0.1 (AD1)
P0.2 (AD2) P0.3 (AD3) P0.4 (AD4) P0.5 (AD5) P0.6 (AD6) P0.7 (AD7) EA/VPP ALE/PROG PSEN P2.7 (A15) P2.6 (A14) P2.5 (A13) P2.4 (A12) P2.3 (A11) P2.2 (A10) P2.1 (A9) P2.0 (A8) 1 40 2 39 3 38 4 37 5 36 6 35 7 34 8 33 9 32 10 31 11 30 12 29 13 28 14 27 15 26 16 25 17 24 18 23 19 22 20 21 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
RST (RXD) P3.0 (TXD) P3.1 (INT0) P3.2 (INT1) P3.3 (T0) P3.4 (T1) P3.5 (WR) P3.6 (RD) P3.7 XTAL2
XTAL1 GND
A T 8 9 S
5 1

## Gambar 9 Susunan pin AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 buatan ATMEL ini memiliki fitur:  PEROM (Programmable Erasable  Read  Only  Memory)  4 kbyte untuk program
 RAM internal 128 byte
 In-System Programming
 4 buah port I/O masing-masing 8 bit (P0 – P3)
 2 buah Timer/counter 16 bit
 5 buah sumber interupsi
 Sebuah port serial full duplex
 Tiga  level  penguncian  program (menghindari
pembajakan program)
 Memiliki  mode  operasi  daya rendah
Relay Relay  adalah  suatu  peralatan  listrik yang berfungsi melindungi, memutuskan atau  menghubungkan  suatu  rangkaian listrik yang satu ke rangkaian yang lain, bekerja secara otomatis yang digerakkan oleh  magnet.  Relay  berisi  suatu kumparan  yang  apabila  dimagnetisasi arus searah akan membangkitkan medan magnet yang akan memutuskan satu atau lebih kontak mekanis.
Kumparan relay yang mengoperasikan  dua  kontak  terpisah yaitu  S1  (terbuka  normal)  dan  S2 (tertutup  normal).  Pada  saat  kumparan dilewati  arus  searah,  S1  akan  tertutup dan  S2  akan  terbuka.  Setelah  arus

## menghilang, kedua kontak kembali pada keadaan semula.
Gambar 10 Simbol Relay
METODE PENELITIAN Perancangan dan pembuatan antena array  dengan alat  penggeser  fasa  secara swich  elektronik  dijelaskan pada blok diagram sebagai berikut:

## Gambar 11 Blok diagram alat penggeser phasa
Pada  pembuatan  penggeser  fasa secara swich elektronik dapat dijelaskan bahwa  swich  elektronik  menggunakan relay untuk mengaktifkan panjang kabel transmisi pada satu antena. Setiap antena memiliki  lima  (5)  perubahan  panjang kabel  transmisi  sehingga  memerlukan lima (5) relay. Relay ini akan di kontrol oleh  mikroprosesor  AT89S51  dengan keypad  yang  memberikan  input, Sehingga  dapat  menentukan  panjang kabel  transmisi  yang  digunakan  untuk
antena  array,  seperti  yang  terlihat  pada Gambar 11.

## Pembuatan Antena Array
Sebelum membuat antena terlebih dahulu merancang bentuk antena  yang akan dibuat.  Pada perancangan antena array  ini dirancang antena 5  elemen dipole  untuk menghasilkan arah maksimal yang berbeda-beda. Adapun hal-hal  yang  perlu diperhatikan dalam merancang antena adalah : a. Ukuran antena atau panjang elemen tergantung pada frekuensi  yang digunakan dan panjang gelombangnya. b. Frekuensi kerja  yang  digunakan, disini menggunakan frekuensi sebesar 850Mhz. Penggunaan frekuensi  850  Mhz  ini  karena  pada frekuensi  ini  tidak  ada  pengguna seperti  radio  dan  stasiun  TV sehingga memudahkan dalam pengukuran antena.

## Perhitungan  Panjang  Elemen  Dan
Spasi Antena Antena  array  terdiri dari beberapa antena  individual  yang  disusun secara parallel.  Dalam  pembuatan  antena  array ini  menggunakan 5 antena  dipole  ½ yang  disusun  sejajar.  Dengan frekuensi kerja dari antena adalah 850 Mhz maka dapat  dihitung panjang elemen antena dengan menggunakan rumus persamaan 3 dan 4 yaitu:
Jadi panjang elemen  antena yang digunakan pada frekuensi 850 MHz adalah 35,29 cm. sedangkan panjang elemen yang digunakan untuk Antena Relay Mikrokontroler Relay Relay Relay Relay Keypad
perancangan yaitu  ½ ,  maka  didapat perhitungan sebagai berikut:
L = ½ λ = ½ . 35,29 cm
= 17,64 cm
Dari  hasil  diatas  dapat  diketahui bahwa panjang elemen antena dipole ½ λ adalah17,64 cm. Jarak elemen pada elemen yang dicatu, diberi spasi sebasar 2  mm. sehingga  dapat  dihitung  dengan persamaan 6 yaitu:
D a = L – 2 mm = 17,64 – 0,2 = 17,42 cm
Jadi tiap satu elemen dikurangi dengan 1 mm. Maka ukuran tiap satu elemen antena  dapat  dihitung  dengan persamaan 7 yaitu:
L= = = 8,71 cm
Berdasarkan hasil  perancangan diatas,  maka  antena  dapat  di  rangkai dengan  memasang  tiap  elemen  antena pada  kotak  antena  yang  telah  di  beri konektor.  Perangkaian  antena  ini  dapat di lihat pada gambar berikut ini:
Gambar 12 perangkaian elemen antena
Gambar 13 Bentuk asli perangkaian elemen antena
Selanjutnya antena tersebut dipasang secara sejajar untuk membentuk  antena  array  5  elemen. Dalam  menentukan  jarak  satu  antena dengan
antena lainnya dapat menggunakan  menggunakan  persamaan dibawah ini:
D = ½
=½ (35,29 cm)
=17,64 cm
Jadi  jarak  antar  antena  adalah 17,64  cm,  sehingga  antena  dapat dirangkai  secara  sejajar  seperti  gambar berikut ini:
Gambar 14 pemasangan tiap antena pada tiang (tampak atas)
Gambar 15 pemasangan tiap antena pada tiang( tampak samping)
Gambar 16 Bentuk asli pemasangan antena pada tiang

## Kabel Transmisi
Kemudian membuat kabel transmisi yang  akan  di  pasang  pada relay  agar menghasilkan phasa pada sudut tertentu di antena array. Panjang kabel transmisi antena  array  dapat  dilihat  pada  Tabel  1 dibawah ini.
Tabel 1 panjang kabel transmisi antena array Ukuran (λ) Ukuran (Cm) ½ λ 17,64 cm 1 λ 35,29 cm 1 ¼ λ 44,11 cm 1 ½ λ 52,93 cm 2 λ 70,58 cm
Impedansi kabel  yang digunakan adalah 75Ω.

## Pembuatan Elektronik Swich Untuk
Mengeser Phasa Pembuatan  elektronik  swich  terdiri dari beberapa tahapan sebagi berikut:
Rangkaian Pengendali (control) Rangkaian pengendali menggunakan  sitem  minimum  yang berbasi mikrokontroler AT89S51. Adapaun  gambar  rangkaiannya  seperti yang terlihat dibawah ini:
Gambar 17 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

## Rangkaian Keypad
Rangkaian keypad berfungsi sebagai tombol  untuk  memasukan  data  ke mikrokontroler  AT89s51  untuk diolah dan mengaktifkan  relay.  Rangkaian keypad  di  tunjukan  pada  gambar  d bawah ini.

## Gambar 18 Rangkaian keypad
Rangkaian keypad  yang di gunakan adalah  rangkaian  keypad  4  x  4. Rangkaian  keypad  ini  terdiri  dari  16 tombol  yang  hubungan  antara  tombol- tombolnya  dapat  dilihat  padad  gambar diatas.  Keypad  ini  dihubungkan  ke mikrokontroler AT89S51 pada Port1

## Rangkaian  Relay dan Rangkaian
LED Indikator Rangkaian  relay  pada  alat  ini berfungsi  untuk  memutuskan  atau menghubungkan  kabel  transmisi untuk antena  array  dengan  berbagai  keadaan. Gambar  rangkaian  relay  ini  ditunjukkan pada gambar berikut ini:
ke rangkaian Relay

## Gambar 19 Rangkain Relay dan Led indikator
Prinsip  kerja  rangkaian  ini  pada dasarnya memanfaatkan fungsi transistor sebagai saklar elektronik. Tegangan atau sinyal pemicu dari transistor berasal dari mikrokontroler  Port  2.0  (P2.0)  sampai Port  2.4  (P2.4).  Pada  saat  logika  salah satu  Port  2.0  (P2.0) sampai  Port  2.4 (P2.4) tinggi  (high),  maka  transistor mendapat tegangan bias dari kaki basis. Dengan  adanya  tegangan  bias  ini transistor  akan  berada  mengalami keadaan  saturasi,  sehingga  adanya  arus yang  mengalir  ke  kumparan  relay.  Hal ini  akan  menyebabkan  sakar  pada  relay menjadi  tertutup,  sehingga  akan menghidupkan  led  indikator  dan rangkaian  kabel  transmisi antena pada relay akan  terhubung.  Begitu  juga sebaliknya  pada  saat  logika  salah  satu Port  2.0  (P2.0)  sampai  Port  2.4  (P2.4) rendah  (low)  maka  transistor  tidak mendapatkan  tegangan  pada  kaki biasnya. Pada  keadaan  ini  transistor berada  dalam  kondisi  cut  off.  Hal  ini akan  menyebabkan  led  indikator  akan mati  dan  kondisi  relay  dalam  keaadan normally  open,  sehingga hubungan antara  kabel  transmisi  ke antena array tidak terhubung.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran Beda Phasa Pengukuran  beda  phasa  dilakukan agar  alat  penggeser  phasa  yang  di  buat untuk antena array dapat bekerja dengan baik. Hasil  pengukuran  terlihat  pada Tabel 2 dibawah ini.
Tabel 2 Pergeseran phasa
Panjang Kabel Transmisi
Δx (VPP)
X T (VPP) ½ λ dengan ½ λ 0 7.4 ½ λ dengan  λ 0.2 7.4 ½ λ dengan 1 ¼ λ 0.3 7.4 ½ λ dengan 1 ½ λ 0.5 7.4 ½ λ dengan 2 λ 0.9 7.4 Pengukuran Bandwidth Antena Untuk pengukuran frekuensi bandwidth dari antena array  bertujuan untuk  mengetahui  range  frekuensi  kerja dari antena yang  dibuat. Hasil pengukuran  terlihat  pada  Tabel  3 dibawah ini Tabel 3 Hasil pengukuran bandwith antena No Frekuensi (Mhz) Daya terima (dBm) 1. 820 -61 2. 821 -61 3. 822 -60 4. 823 -60 5. 824 -60 6. 825 -60 7. 826 -59 8. 827 -59 9. 828 -59 10. 829 -58 11. 830 -58 12. 831 -58 13. 832 -57 14. 834 -57 15. 835 -56 16. 836 -55 17. 837 -55 18. 838 -56 19. 839 -56 20. 840 -57 21. 841 -58 22. 842 -59 23. 843 -59 24. 844 -60 25. 845 -60 26. 846 -60 27. 847 -60 28. 848 -60 29. 849 -61 30. 850 -61
Berdasarkan hasil  pengukuran  pada frekuensi  Tabel  2  diatas  terlihat bahwa pada  frekuensi  820-823  MHz  daya terima  yang  didapat  adalah -57  dBm, pada frekuensi 824-831 MHz besar daya terimanya  adalah -56  dBm,  pada frekuensi  832-841  MHz  daya  terima yang  diperoleh  adalah -55  dBm,  dan pada  frekuensi  842-850  daya  terima yang didapatkan adalah -56 dBm
Dari  data  diatas  dapat  diketahui bahwa  range  frekuensi  maksimum berada pada frekuensi 832 MHz sampai 841 MHz dengan daya -55 dBm. Range frekuensi  ini  merupakan  frekuensi  kerja dari  antena  atau  disebut  juga  dengan bandwith.  Bandwidth  antena  sangat dipengaruhi  oleh  luas  penampang konduktor yang digunakan serta susunan fisiknya (bentuk geometrinya). Bandwith = f 2 – f 1 = 841 MHz – 832 MHz =  9 MHz
Frekuensi tengah antena 836,5 Mhz
Pengukuran Pola Radiasi Antena Hasil  pengukuran  antena  array  di atas  dengan λ sama  dapat  digambarkan dalam bentuk polar berikut:

## Gambar 20 hasil polaradiasi antena arrray horizontal dengan λ sama
Dengan λ yang  sama  pada  antena array  horizontal  arah  polaradiasi maksimum  dari  antena  mengarah  pada sudut 90 ⁰ dan 100 ⁰ dengan daya pancar - 58,67  db  dan  daya  pancar  minimum mengarah pada sudut 220 ⁰ dengan daya pancar -68,67 db Hasil  pengukuran  antena  array horizontal di atas dengan variasi 1/2 λ, 1 λ,  11/4 λ,  1  1/2λ,  dan  2 λ dapat digambarkan dalam bentuk polar berikut:
Gambar 21 Hasil polaradiasi antena arrray horizontal dengan variasi 1/2 λ, 1 λ, 11/4 λ, 1 1/2λ, dan 2 λ
Berdasarkan gambar diatas dapat di ketahui  bahwa  polaradiasi  antena  array dengan fariasi 1/2 λ, 1 λ, 11/4 λ, 1 1/2λ, dan 2 λ pada antena array arah pancaran maksimum  mengarah  pada  sudut    310 ⁰ dengan  daya  pancar -57,67  db  dan  arah pancaran minimum mengarah pada sudut 210 ⁰ dengan daya pancar -72,34 db Hasil  pengukuran  antena arrray vertikal diatas dengan variasi 1/2 λ, 1 λ, 11/4 λ,  1  1/2λ,  dan  2 λ dapat digambarkan dalam bentuk polar berikut:
Gambar 22 Hasil polaradiasi antena arrray vertikal dengan variasi 1/2 λ, 1 λ, 11/4 λ, 1 1/2λ, dan 2 λ
Dengan variasi 1/2 λ, 1 λ, 11/4 λ, 1 1/2λ, dan 2 λ pada antena array vertikal arah  polaradiasi  maksimum  dari  antena mengarah  pada  sudut  160 o dengan  daya pancar -57,34  db  dan  daya  pancar
minimum  mengarah  pada  sudut  240 o dengan daya pancar -70,67 db Hasil  pengukuran  antena arrray vertikal diatas dengan fariasi 1/2 λ, 1 λ, 2 λ,  1λ,  1/2 λ dapat  digambarkan  dalam bentuk polar berikut:
Gambar 23 Hasil polaradiasi antena arrray vertikal
dengan variasi 1/2 λ, 1 λ, 2 λ, 1λ, 1/2 λ
Pada gambar diatas dapat di ketahui bahwa  polaradiasi  antena  array  vertikal dengan variasi 1/2 λ, 1 λ, 2 λ, 1λ, 1/2 λ arah  pancaran  maksimum  mengarah pada  sudut    50 ⁰ dengan  daya  pancar - 57,34  db  dan  arah  pancaran  minimum mengarah pada sudut 120 ⁰ dengan daya pancar -71,34 db Berdasarkan  data-data diatas  dapat dianalisa  bahwa  antena  array  memiliki polaradiasi  yang  berbeda-beda. Pada antena array 5 element horizontal dengan kombinasi panjang kabel catu λ, λ, λ, λ, λ  polaradiasinya  maksimum  mengarah pada sudut 90° dan 100° dengan daya - 58,67 dBm,  dan  daya  terima  minimum pada sudut 220° yaitu -68,67 dBm. Pada kombinasi panjang kabel fasa 1/2 λ, 1 λ, 11/4 λ, 1 1/2λ, dan 2 λ polaradiasi yang dihasilkan adalah maksimum pada sudut 310 ⁰ daya terima -57,67 dBm, dan daya terima minimum pada sudut 210 ⁰ dengan daya -72,34 dBm.  Pada  kombinasi panjang  kabel  fasa 1/2 λ,  1 λ,  2 λ,  1λ, 1/2 λ polaradiasi yang dihasilkan adalah pada sudut 40° daya terima -56,67 dBm, dan  daya  terima  minimum  pada  sudut 230°  dengan  daya -71 dBm.  Pada kombinasi antena array 5 element
vertikal dengan panjang kabel fasa λ, λ, λ, λ, λ,  daya  terima  maksimum  pada sudut 30°  dengan  daya -53dBm,  dan daya minimum pada sudut 180° dengan daya -66 dBm. Pada kombinasi panjang kabel fasa 1/2 λ, 1 λ, 11/4 λ, 1 1/2λ, dan 2 λ,  daya  terima  maksimum  pada  sudut 160° dengan daya -57,34 dBm, dan daya minimum pada sudut 240° dengan daya - 70,67 dBm. Pengarahan pola radiasi dari antena  array  ini  kurang  efektif seharusnya  pada  keadaan panjang  kabel catu λ, λ, λ, λ, λ dengan polarisasi antena vertikal polaradiasi dari antena mengarah  pada  sudut  0° sedangkan setelah dilakukan pengukuran polaradiasi  dari  array  mengarah  pada sudut  30°.  Ini  bisa  di  sebabkan  karena sinyal pantul pada saat pengujian antena, dan  penggunaan  komponen  dalam rangkaian  penggeser  phasa. kemudian dari  hasil  ini  dapat  dihitung  pergeseran (α) dari arah polaradiasi yang dihasilkan kombinasi panjang kabel.
Pengukuran Gain Antena Pengukuran  gain antena dilakukan dengan  cara  membandingkan  sebuah antena standar dengan antena yang akan diukur. Antena standar  biasa digunakan sebagai antena referensi. Dalam prakteknya antena standar yang digunakan  bisa  berupa antena dipole  ½ λ. Hasil  Pengukuran  yang  didapatkan terlihat pada tabel 4 dibawah ini:
Tabel 4 Hasil pengukuran daya pancar dan daya penerima antena Antena Frekue nsi (MHz) Daya Pancar (dBm) Daya Terima (dBm) Dipole ½ λ horizontal Dipole ½ λ vertikal Array λ sama horizontal
Array 1/2λ,1λ,11/4λ,11/2λ,2λ
Array1/2 λ, 1 λ, 2 λ, 1λ, 1/2 λ Array λ sama vertikal Array 1/2λ,1λ,11/4λ,1 1/2λ,2λ Array 1/2 λ, 1 λ, 2 λ, 1λ, 1/2 λ 850 850 850 850 850 850 850 850 +16 +16 +16 +16 +16 +16 +16 +16 -59 -57 -66 -66,34 -60,34 -55,34 -62
-63
Berdasarkan hasil pengukuran dapat disimpulkan  bahwa  antena  array memiliki gain yang tinggi di bandingkan antena  referensi  dipole  1/2  λ.  Secara
teori  tentang  antena  array  gain  antena array  lebih  besar  dari  antena individunya. Ini berarti bahwa antara alat yang dibuat telah mempunyai hasil yang sama secara teorinya.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  proses  pengerjaan  alat, hasil  pengukuran  dan  pengujian  serta analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Bentuk polaradiasi yang dihasilkan antena array  berbeda- beda  sesuai dengan bergesernya fasa ( phase shifter ) antar elemen antena array.
2. Dengan penggunaan
mikroprosesor,
pengalihan panjang kabel transmisinya dapat dilakukan  dengan  cepat  dan mudah serta arah polaradiasi dari antena array dapat di atur secara elektronik  tanpa  merubah  posisi antena.
3. Gain antena array  lebih  besar dari antena dipole sebagai antena referensinya yaitu 7 dBm dengan kondisi  phasa  dari  antena  array sama.
4. Bandwith dari antena array  yang dibuat sebesar  9 MHz  yaitu  dari frekuensi 832  MHz  sampai  841 MHz.  Bandwith  ini  merupakan frekuensi kerja antena.

## DAFTAR PUSTAKA
Andi  Nalwan  Paulus,
Panduan  Praktis Teknik Antarmuka
Dan Pemograman Mikrokontroler AT89C51, PT  Elex  Media Komputindo, Jakarta, 2003
Firdaus,  Ramiati,  Ratna  Dewi,  Ahmad
Dahlan, Pembuatan  Penggeser
Fasa  (Phase  Shifter)  Gelombang Frekuensi  Radio  700  MHz  untuk Aplikasi  Praktikum  antena  Arrray dan Radar, Jurnal Ilmiah Elektron, Vol.3 No. 1 Edisi Juni 2011.
Mackenzie  Scott, The  Microcontroller 8051, Prentice  Hall,  Englewood Cliffs,  New  Jersey,  Columbus, Ohio, 1992 Firdaus dan Yulindon, Modul Ajar Teori dan  Perencanaan  Antena. - Politeknik Negeri Padang. Liang  Chi  Shen dan Jin  Au  Kong . Aplikasi Elektromagnetik , 2001. Robert  R.  Romanofsky , Array Phase Shifters:  Theory  and  Technology, NASA, 2007 .