ISSN(p): 2338-8323  | ISSN(e): 2459-9638
Konfigurasi Optimum pada Susunan Linear Antena MIMO Mikrostrip Polarisasi Sirkular

## RINA PUDJI ASTUTI, TRASMA YUNITA, LINDA MEYLANI
Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom, Indonesia Email: rinapudjiastuti@telkomuniversity.ac.id
Received 31 Juli 2021 | Revised 24 Agustus 2021 | Accepted 16 September 2021

## ABSTRAK
Untuk memastikan sistem antena MIMO memiliki kapasitas kanal yang diharapkan, maka  rancangan  antenanya  harus  memenuhi  indikator  kinerja  optimum,  yang ditentukan  oleh  karakteristik  dari  elemen  penyusun  dan  konfigurasi  susunan antena  MIMO.  Polarisasi  antena  merupakan  aspek  yang  mempengaruhi  mutual coupling antar elemen antena pada MIMO. Sebagai salah satu parameter penting, maka konfigurasi polarisasi elemen antena pada proses desain harus dikaji dengan baik.  Pada  paper  ini  sebagai  kontribusi  penelitian,  dilakukan  kajian  secara mendalam mengenai susunan linear elemen mikrostrip dengan polarisasi sirkular untuk  antena  MIMO  pada  frekuensi  sub-6  GHz.  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  konfigurasi  B  dan  C  yang  merupakan  konfigurasi  polarisasi  silang  yang memiliki rentang frekuensi 2,04 x dan 2,08 x lebih lebar dibandingkan konfigurasi A,  yang  memiliki  rentang  frekuensi  terendah  berdasarkan  Envelope  Cross Correlation (ECC), dan memiliki rentang frekuensi  3,9 x dan 3,87 x lebih lebar dibandingkan konfigurasi E yang memiliki rentang frekuensi terendah berdasarkan Diversity Gain (DG).
Kata kunci : MIMO, antena, polarisasi sirkular, konfigurasi.

## ABSTRACT
To  ensure  MIMO  antenna  system  has  the  expected  channel  capacity,  antenna design  needs  to  meet  the  requirement  of  MIMO  antenna  optimal  performance indicators, that are determined by the characteristics of the constituent elements and the configuration of the MIMO antenna array. Antenna polarization is a feature that affects the mutual coupling between antenna elements in MIMO. Therefore, the configuration of antenna element polarization in the design process needs to be well studied. Our research contribution in this paper is an in-depth study of the linear arrangement of circularly polarized microstrip elements for MIMO antennas at sub-6 GHz frequencies. The simulation results show that B and C configuration as cross-polarizing configuration have 2,04 x and 2,08 x wider bandwidth than A configuration, that has narrowest bandwidth based on Envelope Cross Correlation (ECC),  and  have  3,9  x  and  3,87  x  wider  bandwidth  than  E  configuration,  that having narrowest bandwidth based on Diversity Gain (DG).
Keywords : MIMO, antenna, circular polarization, configuration.

## 1. PENDAHULUAN
Kondisi  kanal  Multiple  Input  Multiple  Output  (MIMO)  tidak  hanya  dipengaruhi  oleh  jumlah antena  dan  jaraknya,  namun  juga  dipengaruhi  oleh  karakteristik  antena  penyusun  pada pengirim dan penerima. Kontribusi karakteristik antena pada kanal MIMO. Karakteristik antena terkait  pada  sistem  MIMO  kemudian  akan  memberikan  pengaruh  terhadap  korelasi  spasial antar  antena (Flaviis,  dkk,  2008)  (Liu,  dkk,  2008)  (Hui,  2009)  (Gustafsson,  dkk, 2014) . Beberapa penelitian sebelumnya sudah mengkaji tentang pengaruh mutual impedansi dan  pola  radiasi  antena  terhadap  kinerja  antena  MIMO.  Interaksi  antar  antena  yang digambarkan dengan impedansi gandeng kemudian juga dipengaruhi oleh karakteristik medan antena seperti polarisasi. Berdasarkan pertimbangan tersebut maka polarisasi juga memiliki pengaruh, akan tetapi studi tentang hal ini masih kurang (Chen, dkk, 2016) (Chen, dkk, 2018) (Wallace, dkk, 2004) (Li, dkk, 2004) (Liu, dkk, 2010) .
Studi  tentang  pengaruh  polarisasi  terhadap  karakteristik  antena  MIMO  kemudian  menjadi kajian  pada  penelitian  ini.  Pengetahuan  tentang  pengaruh  polarisasi  tersebut  kemudian digunakan sebagai acuan dalam menyusun konfigurasi polarisasi elemen pada antena MIMO (Pramudita, dkk, 2018) (Pramudita, dkk, 2020) . Konfigurasi atau penyusunan elemen antena secara optimum perlu menjadi perrtimbangan dalam merancang suatu sistem antena MIMO  sehingga  memberikan  dukungan  capaian  kapasitas  kanal  yang  optimal.  Telah ditunjukkan  juga  bahwa  polarisasi  elemen  antena  pada  susunan  memberikan  pengaruh terhadap impedansi gandeng yang muncul (Kraus, dkk, 2020) (Balanis, 2016) . Sejumlah penelitian  untuk  menghasilkan  impedansi  gandeng  yang  rendah  telah  dilakukan.  Struktur dinding 3 dimensi sebagai isolasi diusulkan untuk menekan level coupling (Jiao, dkk, 2018) . Struktur electromagnetic  band  gap  (EBG)  telah  diusulkan  juga  sebagai  suatu  teknik  untuk menekan level coupling (Jiang, dkk, 2017) . Metode decoupling berbasis saluran transmisi juga telah dikaji dan diusulkan untuk antena MIMO array (Zhang, dkk, 2019) . Penggunaan meander  line  pada  groundplane  berslot  juga  telah  dibuktikan  dapat  mengurangi  mutual coupling (Li,  dkk,  2018) .  Namun  demikian  sejumlah  metode  yang  telah  diusulkan sebelumnya memberikan peningkatan kompleksitas pada desain antena. Untuk memperoleh keuntungan dari diversitas antena maka polarisasi sirkular – Circular Polarizatin (CP) dipilih dibanding lainnya. Polarisasi sirkular terdiri atas Left Hand Circular Polarization (LHCP) dan Right  Hand  Circular  Polarization  (RHCP).  Jenis  polarisasi  elemen-elemen  antena  MIMO memberikan  pengaruh  terhadap  level  coupling  antar  elemen  pada  antena  MIMO.  Studi terhadap  polarisasi  elemen  antena  berkaitan  dengan  level  daya  dan  level  coupling  antar elemen.  Level  daya  terima  akan  dipengaruhi  oleh  tingkat  kesesuaian  polarisasi  dan  level coupling  akan  memberikan  pengaruh  terhadap  korelasi  antar  elemen  antena.  Pengaturan polarisasi berpotensi mempengaruhi kinerja antena MIMO. Hal ini telah banyak dikaji, antena dengan  dua  pasang  slot  berbentuk  T-shaped  pada  Bowtie  patch  yang  menghasilkan  dual polarisasi  dan  menghasilkan  isolasi  yang  tinggi (B.  Li,  dkk,  2012) dan  antena  planar menggunakan metasurface dan slot yang menghasilkan isolasi tinggi (Zhu, dkk, 2014) . Pada penelitian ini suatu studi kasus terhadap susunan linear antena mikrostrip untuk sistem MIMO digunakan  dalam  menyelidiki  pengaruh  konfigurasi  polarisasi  elemen  antena  terhadap parameter-parameter  antena  MIMO  seperti diversity  gain  (DG),  envelope  cross  correlation (ECC), Maximum effective Gain (MEG) dan Total active reflection Coefficient (TARC) (Flaviis, dkk,  2008)  (Cheh  Lin,  dkk,  2019) .  TARC  memperhitungkan  penyepadanan  impedansi, mutual  coupling  dan  efisiensi  radiasi  pada  port  catuan.  Mutual  coupling  yang  tinggi menyebabkan TARC yang lebih buruk (X. Chen, dkk, 2018) .
Pengetahuan tentang pengaruh penyusunan polarisasi yang diperoleh kemudian digunakan sebagai  acuan  dalam  menentukan  konfigurasi  optimum  dari  elemen-elemen  antena  untuk
mendukung capaian kineja antena MIMO yang optimal berdasarkan sejumlah parameter kajian yang telah disebutkan sebelumnya. Studi simulasi dengan perangkat lunak komputasi numerik struktur elektromagnetik dilakukan untuk mendapatkan konfigurasi optimum yang dimaksud. Studi kasus pada susunan sumbu untuk antena mikrostrip berpolarisasi sirkular dan dilakukan pada  frekuensi  sub-6  GHz.  Analisis  dilakukan  dengan  melakukan  simulasi  komputer menggunakan  CST  Studio  dan  Matlab.  CST  Studio  untuk  memberikan  informasi  tentang karakteristik antena dan Matlab untuk melakukan perhitungan indikator kinerja dari antena MIMO.
Pembahasan hasil studi yang dilakukan disusun sebagai berikut; pada bagian 1 disampaikan tentang  latar  belakang  dan  permasalahan  yang  diangkat  pada  penelitian.  Kemudian  pada bagian  2  dijelaskan  metodologi  penelitan  dan  rancangan  susunan  linear  mikrostrip berpolarisasi  sirkular  untuk  sistem  MIMO.  Pada  bagian  3  dilakukan  pembahasan  terhadap hasil-hasil  yang  diperoleh  dengan  melakukan  analisis  berdasarkan  indikator  kinerja  antena MIMO yang telah disebutkan sebelumnya. Kemudian yang terakhir adalah simpulan dari studi yang dilakukan.

## 2. METODE PENELITIAN
Untuk  melakukan  penentuan  konfigurasi  polarisasi  optimum  pada  antena  MIMO  susunan linear,  maka  dilakukan  studi  kasus  pada  sistem  antena  MIMO  dengan  elemen  mikrostrip persegi  yang  bekerja  pada  frekuensi  sub-6  GHz.  Elemen  antena  mikrostrip  persegi  yang digunakan  memiliki  polarisasi  sirkular  dengan  pemotongan  sudut  sebagai  metode pembangkitannya. Pengaturan letak titik catu digunakan sebagai metode untuk mengatur jenis polarisasi  sirkularnya  dengan  pola  RHCP  atau  LHCP.  Antena  mikrostrip  dimodelkan  dengan bahan  substrat  RO4003  dengan  ketebalan  substrat  0.8  mm  dan ɛ r =3.38.    Elemen  antena mikrostrip yang digunakan memiliki dimensi dengan nilai w, a, h, dan f  berturut-turut adalah 15 mm, 1.9 mm, 0.8 mm dan 3.9 mm, terdapat pada Gambar 1(a). Ukuran dari panjang dan lebar dari elemen antena ditentukan berdasarkan perhitungan Persamaan (1) dan Persamaan (2) menurut (Balanis, 2016) , sedangkan pemotongan sudut antena ditentukan berdasarkan Persamaan (3) menurut pembahasan pada (Sainati, 1996) .
𝑤 = (1)
𝑓 = cos −1 (2)
𝑎 = (3)
Dengan w adalah lebar/panjang patch, v 0 adalah kecepatan rambat gelombang di udara, f r adalah frekuensi kerja antena, ɛ r adalah permitivitas relatif substrat, R in adalah impedansi input antena, f  adalah  letak  titik  catu,  a  adalah  panjang  sisi  yang  di-truncate,  dan  BW  adalah bandwidth  antena.  Konfigurasi  penyusunan  antena  mikrostrip  persegi  pada  antena  MIMO susunan linear sumbu ditentukan terhadap kemungkinan kombinasi letak dari titik catu pada masing-masing elemennya. Sejumlah konfigurasi yang kemudian diselidiki ditunjukkan pada Gambar 1. Beberapa macam kemungkinan konfigurasi susunan linear pada Gambar 1 mewakili kondisi  susunan co-polarized  dan  beberapa  mewakili  kondisi  susunan  cross-polarized. Pengaturan arah polarisasi dari setiap elemen dilakukan dengan menentukan titik catu pada setiap elemen antena. Terdapat 5 konfigurasi yang diujikan pada penelitian ini, konfigurasi A,
B, C, D, dan E, sesuai Gambar 1(b-f). Perbedaan dari 5 konfigurasi terletak pada posisi atau letak  titik  catu  pada  setiap  elemen  antena.  Konfigurasi  A  merupakan  susunan  antena  co- polarized  atau  polarisasi  seragam.  Sedangkan  konfigurasi  B-E  merupakan  susunan  antena cross-polarized atau polarisasi silang dengan perbedaan letak titik catu sebesar 45 o atau 90 o .
Berdasarkan pengamatan terhadap sejumlah konfigurasi tersebut kemudian dilakukan analisis terhadap parameter kinerja antena MIMO yang dapat diperoleh. Berdasarkan hasil-hasilnya kemudian  akan  diperoleh  gambaran  pengaruh  penyusunan  terhadap  masing-masing parameter dan kemudian dengan membandingkan capaian dari setiap konfigurasi maka dapat ditemukan pola penyusunan atau konfigurasi yang menghasilkan capaian parameter antena MIMO terbaik. Pengujian dengan melakukan simulasi numerik terhadap sejumlah konfigurasi pada Gambar 1. Simulasi numerik dilakukan dengan CST Studio Suite.
(a). Dimensi elemen mikrostrip (b). Konfigurasi A
(c). Konfigurasi B
(d). Konfigurasi C
(e). Konfigurasi D (f). Konfigurasi E
Gambar 1. (a) Dimensi Antena , (b-f) Konfigurasi Polarisasi Antena
Parameter kinerja antena MIMO yang diamati adalah return loss (RL), mutual coupling (MC), envelope cross  correlation  (ECC),  diversity  gain (DG),  mean  effective  gain (MEG)  dan total active reflection coefficient (TARC).
Korelasi  antar  antena  memberikan  gambaran  korelasi  antar  sinyal  yang  dikirimkan  (pada bagian pemancar) atau antar sinyal yang diterima (pada bagian penerima). Envelope Cross Correlation (ECC) digunakan sebagai ukuran korelasi antar antena. Korelasi yang diinginkan adalah sekecil mungkin. Batasan nilai ECC yang umum digunakan pada suatu desain antena MIMO adalah kurang dari 0,05 dan penghitungan ECC dilakukan berdasarkan data parameter S (Singh,  dkk, 2013) .  Perhitungan  ECC  ( 𝜌 ) berdasar  nilai  parameter  S  dapat  dilakukan berdasarkan Persamaan (4). 𝑆 dan 𝑆 adalah koefisien refleksi pada antena ke-i dan antena ke-j). 𝑆 dan 𝑆 adalah koefisien transmisi dari antena ke-j ke antena ke-i dan sebaliknya.
𝜌 = ∗ ∗
( | | )( ) (4)
Diversity Gain (DG) menggambarkan kemampuan dalam menghadapi multipath fading. Nilai DG menggambarkan kemampuan meningkatkan atau mempertahankan sinyal terhadap noise ketika mengkombinasikan seluruh sinyal pada antena dibanding pada satu antena. Jika nilai DG semakin mendekati nilai maksimum (10 dB) maka kemampuan antena akan semakin baik ditinjau dari DG. DG dapat dihitung berdasarkan Persamaan (5), dengan menggunakan 𝜌 atau ECC.
𝐷𝐺 = 10 1 − 𝜌 (5)
Mean Effective Gain (MEG) menggambarkan rasio antara rata-rata daya terima pada antena dengan total rata rata daya yang sampai pada antena. Hasil yang diharapkan adalah selisih absolut antar MEG kurang dari -3 dB. MEG dapat dihitung berdasarkan Persamaan (6) dengan N adalah jumlah elemen antena.
𝑀𝐸𝐺 = 0.5 1 − ∑ 𝑆 (6)
Total  Active  Reflection  Coefficient  (TARC)  menggambarkan  kondisi  matching  aktual  pada multi-port dengan mempertimbangkan pengaruh pantulan balik dengan berbagai variasi fasa yang secara aktual dapat terjadi (0 sd 180 derajat). Diharapkan perubahan fasa yang terjadi tidak menimbulkan pengaruh signifikan pada kondisi matching. TARC dapat diperoleh dengan melakukan perhitungan menggunakan Persamaan (7) dengan 𝜃 adalah variasi fasa dengan rentang 0 sampai 180 derajat.
Γ = ∑ ( ) , √
(7)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Observasi pertama adalah melakukan pengamatan terhadap tingkat matching pada masing- masing port  elemen  MIMO  pada  setiap  konfigurasi.  Hasil  simulasi  nilai  RL  dari  setiap konfigurasi  elemen  antena  MIMO  ditunjukkan  pada  Gambar  2.  Berdasarkan  Gambar  2 disimpulkan  bahwa  setiap  elemen  antena  bekerja  pada  frekuensi  5,2  GHz.  Untuk  setiap skenario  konfigurasi,  nilai  frekuensi  tengah  yang  diperoleh  sama  tetapi  dengan  bandwidth yang  berbeda-beda.  Pengaturan  konfigurasi  penyusunan  tidak  memberikan  pengaruh  pada frekuensi  terendah  dari  RL  namun  memberikan  pengaruh  pada  nilainya.  Nilai  RL  terendah diperoleh  pada  konfigurasi  susunan  B  dan  susunan  C  antena  MIMO cross-polarized.  Akan tetapi, elemen ke-3 pada setiap konfigurasi terutama pada konfigurasi B dan C memiliki nilai RL yang lebih tinggi dibandingkan elemen lainnya, sehingga bandwidth yang diperoleh juga lebih sempit. Hal ini disebabkan oleh posisi titik catu elemen ke-3 yang berada di antara elemen ke-2  dan  ke-4,  sehingga  pengaruh mutual  impedance  yang  diterima  cukup  besar.  Tetapi, secara  umum  konfigurasi  dengan  situasi  polarisasi  silang  antar  elemen  berdekatan  akan menghasilkan  interaksi elektromagnetik  yang  rendah sehingga tidak memberikan  pengaruh signifikan terhadap level RL. Pengamatan selanjutnya dilakukan terhadap nilai mutual coupling antar elemen antena pada setiap konfigurasi yang diuji. Mutual coupling diwakili oleh nilai S nm dengan n ≠ m.  Hasil  pengamatan  terhadap  nilai  Mutual  Coupling  untuk  setiap  konfigurasi ditunjukkan oleh Gambar 3. Nilai maksimum dari mutual copling untuk konfigurasi B dan C
memiliki magnitude lebih rendah dibandingkan dengan konfigurasi yang lain, yaitu di -15 dB. Sedangkan untuk 3 konfigurasi lainnya nilai maksimumnya hampir mendekati -10 dB. Karena semakin  rendah mutual  coupling  berarti  semakin  saling  independen  elemen  antena  pada MIMO.
(a) Konfigurasi A (b) Konfigurasi B (c) Konfigurasi C (d) Konfigurasi D
(e) Konfigurasi E
Gambar 2. Nilai return loss antena MIMO dengan co-polarized  (a) dan cross polarized (b), (c), (d), (e)
Hasil  ini  mengkonfirmasi bahwa  penyusunan cross-polarized  antar  elemen  berdekatan menghasilkan  interaksi  elektromagnetik  yang  lebih  kecil  dibanding co-polarized  dan
berpengaruh nilai mutual coupling. Susunan cross-polarized memberikan nilai mutual coupling yang lebih rendah dibandingkan co-polarized.
(a) Konfigurasi A (b) Konfigurasi B (c) Konfigurasi C (d) Konfigurasi D (e) Konfigurasi E
Gambar 3. Nilai mutual coupling antena MIMO dengan co-polarized  (a) dan cross polarized (b), (c), (d), (e)

## A. Analisis Envelope Cross Correlation (ECC)
Nilai  komparasi  ECC  untuk  setiap  konfigurasi  ditunjukkan  oleh  Gambar  4.  Konfigurasi  A memiliki rentang frekuensi terkecil dibanding konfigurasi lainnya jika ditinjau dari nilai ECC. Konfigurasi A terdiri atas 4 antena dengan polarisasi sama yaitu LHCP. Polarisasi yang sama tersebut menyebabkan  interaksi antar  antena  makin  besar hal  ini  tergambarkan  juga  pada data mutual coupling. Dengan jarak antena yang sama konfigurasi ini memiliki level coupling antar elemen yang terbesar dibanding lainnya.
(a) Konfigurasi A (b) Konfigurasi B (c) Konfigurasi C (d) Konfigurasi D (e) Konfigurasi E
Gambar 4. Nilai ECC antena MIMO dengan co-polarized (a) dan cross polarized (b), (c), (d), (e)
Perbandingan  nilai  ECC  dapat  dilihat  pada  Tabel  1.  Konfigurasi  B  dan  C  memiliki  rentang frekuensi paling besar dibanding lainnya jika ditinjau dari nilai ECC. Konfigurasi B dan C terdiri atas  4  antena  dengan cross-polarized LHCP dan  RHCP  untuk  elemen  berdekatan,  B dan  C berbeda  pada  peletakan port.  Cross-polarized  antar  elemen  berdekatan  menyebabkan interaksi  antar  antena  makin  kecil,  hal  ini  tergambarkan  juga  pada  data mutual  coupling. Dengan jarak antena yang sama konfigurasi ini memiliki level coupling antar elemen yang lebih rendah dibanding lainnya. Polarisasi silang mendukung nilai ECC optimum. Jarak antar port antena  juga  memberikan  pengaruh,  sehingga  kondisi  ini  yang  kemudian  menghasilkan perbedaan rentang frekuensi ECC antara B dan C.
Tabel 1. Perbandingan Rentang Frekuensi pada Nilai ECC=0,05
FL (MHz) FH (MHz) FH-FL (MHz) A 5113 5460 347 B 4890 5600 710 C 4875 5600 725 D 5114 5474 360 E 5015 5425 410

## B. Analisis Diversity Gain (DG)
Konfigurasi  B  dan  C  memiliki  rentang  frekuensi  terbesar  untuk  kondisi  nilai  DG  mendekati maksimum dengan nilai batas sebesar 9,995 dB, jika dibanding dengan konfigurasi lainnya jika ditinjau dari nilai DG. Konfigurasi B dan C terdiri dari 4 antena dengan cross-polarized LHCP dan RHCP untuk elemen berdekatan. Polarisasi silang antar elemen yang berdekatan dapat meningkatkan  diversitas  gain  dimana  kemampuan  sistem  antena  dalam  memanfaatkan diversitas  pada  satu  area  semakin  besar.  Konfigurasi  B  memiliki  nilai  DG  lebih  besar dibandingkan  C  karena  jarak port  antar  elemen  berdekatan  relatif  sama,  sehingga  aspek diversitas ruang terwakili secara merata jika dibandingkan konfigurasi C. Hal ini terkonfirmasi pada  konfigurasi  E  yang  memiliki  rentang  nilai  DG  paling  rendah,  dimana  jarak port  antar elemen berdekatan tidak sama dibanding konfigurasi A dan D.
Selain susunan polarisasi elemen antena, jarak antar port elemen yang saling berdekatan juga memberikan pengaruh pada antena MIMO. Hal ini ditunjukkan melalui nilai DG. Nilai komparasi DG untuk setiap konfigurasi ditunjukkan oleh Gambar 5. Data perbandingan nilai DG dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Perbandingan Rentang Frekuensi terhadap pada Nilai DG=9,995dB
FL (MHz) FH (MHz) FH-FL (MHz) A 5120 5370 250 B 4995 5600 605 C 5000 5600 600 D 5123 5389 266 E 5120 5275 155
(a) Konfigurasi A (b) Konfigurasi B (c) Konfigurasi C (d) Konfigurasi D (e) Konfigurasi E Gambar 5. Nilai DG antena MIMO dengan co-polarized (a) dan cross polarized  (b), (c), (d), (e)

## C. Analisis Mean Effective Gain (MEG)
Seluruh konfigurasi menunjukkan bahwa variasi MEG (perbedaan MEG satu elemen dengan elemen lain) tidak melebihi 0,5 (-3 dB). Hal ini menggambarkan bahwa setiap konfigurasi dapat menerima daya mendekati total daya rata-rata yang sampai pada antena. Berdasarkan hasil pengamatan  MEG  ini  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  aspek  penyusunan  polarisasi  tidak memberikan  pengaruh  terhadap  MEG.  Nilai  komparasi  MEG  untuk  setiap  jenis  konfigurasi elemen antena ditunjukkan oleh Gambar 6.
(a) Konfigurasi A (b) Konfigurasi B (c) Konfigurasi C (d) Konfigurasi D (e) Konfigurasi E Gambar 6. Nilai MEG antena MIMO dengan co-polarized (a), dan cross polarized (b), (c), (d), (e)

## D. Analisis Total Active Reflection Coefficient  (TARC)
Gambar 7 menunjukkan bahwa konfigurasi A, D, dan E mengalami perubahan koefisien refleksi pada beberapa variasi fasa. Variasi komponen pantulan balik memperburuk kondisi matching yang digambarkan dengan TARC yang nilainya dipengaruhi oleh fasa. Hal ini disebabkan oleh peningkatan  interaksi  antar  elemen  yang  berdekatan  yang  dipengaruhi  oleh  susunan polarisasi.
(a) Konfigurasi A (b) Konfigurasi B (c) Konfigurasi C (d) Konfigurasi D (e) Konfigurasi E
Gambar 7. Nilai TARC antena MIMO dengan co-polarized  (a), dan cross polarized (b), (c), (d), (e)

## 4. KESIMPULAN
Pengujian pengaruh konfigurasi susunan antena dengan polarisasi sirkular pada antena MIMO telah  dilakukan.  Konfigurasi susunan  elemen  antena  berpolarisasi  sirkular  mempengaruhi parameter kinerja antena MIMO. Namun demikian pengaruh pada nilai ECC, DG dan TARC lebih signifikan dibandingkan MEG. Penyusunan polarisasi antena tidak berpengaruh signifikan pada nilai MEG. Konfigurasi dengan pola cross-polarized antar elemen berdekatan memberikan kinerja lebih baik dibandingkan dengan co-polarized jika ditinjau dari nilai ECC, DG, dan TARC, selain  ditinjau  dari  aspek mutual  coupling.  Pada  nilai  ECC  0,05,  konfigurasi  B  dan  C
menghasilkan rentang frekuensi yang lebih besar dibandingkan konfigurasi lainnya, yaitu 710 MHz dan 725 MHz atau 2,04x dan 2,08x lebih lebar dibandingkan rentang frekuensi konfigurasi A, yang memiliki rentang frekuensi paling kecil. Pada nilai DG mendekati nilai batas 9,995 dB, konfigurasi B dan C juga menghasilkan rentang frekuensi lebih besar, yaitu 605 MHz dan 600 MHz atau 3,9x dan 3,87x lebih lebar dibandingkan rentang frekuensi pada konfigurasi E yang memiliki rentang frekuensi terendah. Peletakan port juga memberikan pengaruh pada nilai DG dan TARC. Jarak port yang seragam antar elemen yang berdekatan membuat nilai DG lebih mendekati  nilai  maksimum  sedangkan  jarak  antara  port  yang  lebih  jauh  memperkecil  nilai TARC. Berdasarkan hasil yang diperoleh, konfigurasi optimum diperoleh dengan melakukan penyusunan  elemen  antena  secara cross-polarized  terhadap  elemen  yang  berdekatan  dan mempertimbangkan  peletakan port  dengan  jarak  yang  seragam  antar  elemen  yang berdekatan.

## DAFTAR RUJUKAN
Balanis, C. A. (2016): Antenna Theory : Analysis & Design 4 th Edition. New Jersey: John Wiley
& Sons, Inc.
Cheh Lin, I. K., Jamaluddin, M. H., Awang, A., Selvaraju, R., Dahri, M. H., Yen, L. C., & Rahim,
H. A. (2019). A Triple Band Hybrid MIMO Rectangular Dielectric Resonator Antenna for
LTE Applications. IEEE Access, 7, 122900–122913.
Chen, K. H., & Kiang, J. F. (2016). Effect of Mutual Coupling on the Channel Capacity of MIMO Systems. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 65(1), 398–403.
Chen, X., Zhang, S., & Li, Q. (2018). A Review of Mutual Coupling in MIMO Systems. IEEE Access, 6, 24706–24719.
Flaviis,  F.  De,  Jofre,  L.,  Romeu,  J.,  &  Grau,  A.  (2008). Multiantenna  Systems  for  MIMO Communications. USA: Morgan Claypool Publisher.
Gustafsson,  M.,  Aulin,  J.,  Hogberg,  M.,  Alm,  M.,  &  Sihlbom,  B.  (2014).  Impact  of  Mutual Coupling  on  Capacity  in  Large  MIMO  Antenna  Arrays. 8th  European  Conference  on Antennas and Propagation 2014, (pp. 2723–2727).
Hui,  H.  T.  (2009).  Influence  of  Antenna  Characteristics  on  MIMO  Systems  with  Compact Monopole Arrays. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 8, 133–136.
Jiang, X., Wang, H., & Jiang, T. (2017). A Low Mutual Coupling MIMO Antenna Using EBG Structures. Progress In Electromagnetics Research Symposium 2017, (pp. 660-663).
Jiao,  T.,  Jiang,  T.,  &  Li,  Y.  (2018).  A  Low  Mutual  Coupling  MIMO  Antenna  Using  3-D Electromagnetic Isolation Wall Structures. IEEE 6th Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation 2017 - Proceeding, (c), (pp. 1–2).
John D Kraus, Marhefka, R. J., & Khan, A. S. (2020). Antennas and Wave Propagation. New Delhi: McGraw-Hill.
Li, B., Yin, Y.-Z., Ding, Y., & Zhao, Y. (2012). Wideband Dual-Polarized Patch Antenna With
Low  Cross  Polarization  and  High  Isolation. IEEE  Antennas  and  Wireless  Propagation Letters, 11, 427–430.
Li, Q., Ding, C., Yang, R., Tan, M., Wu, G., Lei, X., Jiang, X., Fang, S., Huang, M., Gong, Y., &
Wei, Y. (2018). Mutual Coupling Reduction between Patch Antennas Using Meander Line.
International Journal of Antennas and Propagation, 2018.
Li,  X.,  &  Nie,  Z.  P.  (2004).  Mutual  Coupling  Effects  on  the  Performance  of  MIMO  Wireless Channels. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 3(1), 344–347.
Liu,  X.,  &  Bialkowski,  M.  E.  (2010).  Effect  of  Antenna  Mutual  Coupling  on  MIMO  Channel
Estimation and Capacity. International Journal of Antennas and Propagation, 2010.
Liu,  X.,  Bialkowski,  M.  E.,  &  Wang,  F.  (2008).  Investigation  into  the  Effects  of  Spatial
Correlation on MIMO Channel Estimation and Capacity. 2008 International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, WiCOM 2008, (pp. 1–4).
Pramudita,  A.  A.,  Sholihin,  &  Ariananda,  D.  D.  (2018).  Array  of  Eight  Circularly  Polarized
Microstrip Antennas for IEEE 802.11ac MIMO WLAN. Proceedings - 2018 4th International Conference on Science and Technology, ICST 2018, (pp. 4–9).
Pramudita, A. A., Yunita, T., Alia, D., & Sholihin (2020). MIMO Antenna for IEEE 802.11ac with Cross-Polarized Circular Configuration of Printed Yagi Elements. International Journal on Communications Antenna and Propagation, 10(4).
Sainati, R. A. (1996). CAD of Microstrip Antennas for Wireless Applications. London: The Artech
House Antenna Library .
Singh, H. S., Meruva, B., Pandey, G. K., Bharti, P. K., & Meshram, M. K. (2013). Low Mutual Coupling  Between  MIMO  Antennas  by  Using  Two  Folded  Shorting  Strips. Progress  In Electromagnetics Research B, 53, 205–221.
Wallace, J. W., & Jensen, M. A. (2004). Mutual Coupling in MIMO Wireless Systems: A Rigorous Network Theory Analysis. IEEE Transactions on Wireless Communications, 3(4), 1317– 1325.
Zhang,  Y.  M.,  Zhang,  S.,  Li,  J.  L.,  &  Pedersen,  G.  F.  (2019).  A  Transmission-Line-Based Decoupling  Method  for  MIMO  Antenna  Arrays. IEEE  Transactions  on  Antennas  and Propagation, 67(5), 3117–3131.
Zhu, H. L., Cheung, S. W., Liu, X. H., & Yuk, T. I. (2014). Design of Polarization Reconfigurable Antenna  Using  Metasurface. IEEE  Transactions  on  Antennas  and  Propagation,  62(6),
2891–2898.