## PEMBUATAN ANTENA MIKROSTRIP MODEL ANGKA 4 UNTUK PENERIMA SINYAL TELEVISA PADA JALUR UHF (ULTRA HIGH FREKUENSI)
Oleh :

## Lifwarda, Firdaus
Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang

## ABSTRACT
Development  of  science  and  technology    very  rapidly  in  various  fields  brought  great influence  to  all  aspects  of  life  one  of  this  field  of  telecommunications.  Development  of telecommunication  technology  that  bring  due  faster  to hight  public  demand  for telecommunications services users get an easy and fast service are used as medium convey information One  of  the  device  in  question  is  antenna.  Many  type  of  antennas  that  have been developed for the reception of televisions signals and are generally made of wires, pipes or aluminium which has large size and weight. Needed for the antenna which has advantages in terms of shape light weight small volume from that can be easily adapted to the priimary device for on the fabrication and can be used for a wide band frequency. The antenna is microstrip antennas capable adjusted in assembly or in other words easily in a microstrip  antenna  placement. Microstrip  antenna  models  4  is  designed  to  work  in  the range frequency 470 – 750 MHz. This antenna has a value of more than -10 dB returnloss to a predetermined range frequency. The measurement results of the antenna resonates at a frequency of 518 MHz gain value obtained by 1 dB, and has a wide bandwidth of 7 MHz, while for polaradiasi shaped bidirectional.
Keywords : Mikrostrip 4 shape , IE3D, return loss,  bandwidth, gain

## PENDAHULUAN
Perkembangan  ilmu  pengetahuan dan  teknologi  yang  sangat  pesat diberbagai  bidang  membawa  pengaruh yang  sangat  besar  bagi  seluruh  aspek kehidupan,  salah  satunya  dibidang telekomunikasi.  Perkembangan  dunia telekomunikasi  beberapa  tahun  ini tumbuh dengan pesat.
Dengan perkembangan zaman, alat telekomunikasi  menjadi  suatu  sarana yang sangat dibutuhkan oleh masyarakat. Perkembangan teknologi telekomunikasi yang  semakin  cepat  membawa  akibat tingginya tuntutan masyarakat pengguna jasa  telekomunikasi  untuk  mendapatkan
layanan  yang  mudah  dan  cepat  yang dimanfaatkan  sebagai  media  dalam menyampaikan informasi.
Salah  satu  sistem  telekomunikasi yang  dimaksud  terdiri  dari  perangkat tramsmitter  dan  receiver.  Transmitter berfungsi  membangkitkan  sinyal  RF. Setelah sinyal RF dibangkitkan selanjutnya  diradiasikan  melalui  ruang bebas  menuju  receiver.  Perangkat  yang melakukan  proses  radiasi  ini  disebut Antena.    Pada  saat  ini  antena  televisi UHF  konvensional  yang  beredar memiliki  ukuran  yang  relatif  besar sehingga membutuhkan
ruang penempatan  yang    besar.  Agar  tidak susah dalam penempatannya, maka perlu
adanya  antena  yang  berukuran  kecil tetapi memiliki kinerja yang bagus. Salah  satu  jenis  antena  yang memenuhi  syarat  tersebut  adalah  antena mikrostrip.    Hal  ini  disebabkan  karena antena mikrostrip sangat cocok digunakan untuk perangkat telekomunikasi yang sekarang ini sangat memperhatikan  bentuk  dan  ukuran. Dapat  dilihat  dari  segi  bahan  yang sederhana,  bentuk,  ukuran  dan  dimensi antenanya  lebih  kecil,  harga  produksi lebih  murah  dan  mampu  memberikan kinerja  yang  cukup  baik.  Antena mikrostrip  mempunyai  patch  yang bermacam-macam  seperti  lingkaran, segitiga, cincin, segiempat dan model H, L,  E,  O.  Antena  mikrostrip  ini  mampu disesuaikan  dalam  pemasangannya  atau dengan kata lain antena mikrostrip lebih mudah dalam penempatannya.
Pada  makalah  ini  dibuat  antenna mikrostrip untuk  penerima  siaran  TV indoor dengan  bentuk  angka  empat  dan melakukan
uji
kinerja serta membandingkannya  dengan  antenna penerima TV indoor konvensional

## TINJAUAN PUSTAKA
Antena Mikrostrip [1] Antena  mikrostrip  adalah  salah satu  jenis  antena  yang  mempunyai bentuk  seperti  bilah/potongan  yang mempunyai  ukuran  sangat  tipis/kecil. Gambar 1. menunjukkan  sruktur  antena mikrostrip.
Gambar 1. Struktur Antena Mikrostrip Tabel  1 Nilai  Konstanta  Dielektrik Beberapa Bahan Dielektrik
Bahan dielektrik
Nilai  konstanta dielektrik (ε r ) Alumina 9,8 Material  sistetik – Teflon 2,08 Material komposit – Duroid 2,2 - 10,8 Ferimagnetik – Ferrite 9 – 16 Semikonduktor - Silikon 11,9 Fiberglass 4,882 FR4_epoxy 4,4 Tabel 1  menunjukkan  nilai permeativitas  relatif  bahan  dielektrik yang  sering  digunakan  untuk  membuat substrat antena mikrostrip.

## Kelebihan  dan  Kekurangan  Antena Mikrostrip
Beberapa  kelebihan dari  antena mikrostrip adalah :
1. Mempunyai  bobot  yang  ringan dan volume yang kecil.
2. Konfigurasi  yang low  profile sehingga bentuknya dapat disesuaikan  dengan  perangkat utamanya.
3. Biaya  fabrikasi  yang  murah sehingga  dapat  dibuat  dalam jumlah yang besar.
4. Mendukung polarisasi linear dan sirkular.
5. Dapat dengan mudah diintegrasikan dengan microwave integrated circuits (MICs) 6. Kemampuan dalam dual frequency dan triple frequency .
7. Tidak memerlukan catuan tambahan. Namun, antena mikrostrip juga mempunyai beberapa kekurangan, yaitu :
1. Bandwidth yang sempit 2. Efisiensi yang rendah
3. Penguatan yang rendah

## 4. Memiliki  rugi-rugi  hambatan
( ohmic  loss )  pada  pencatuan antena array
5. Memiliki  daya  ( power )  yang rendah
Timbulnya gelombang permukaan ( surface wave )
2.4.2 Teknik Pencatuan
Antena  mikrostrip  dapat  dicatu dengan  beberapa  metode.  Metode- metode  ini  dapat  diklasifikasikan  ke dalam  dua  kategori,  yaitu  terhubung ( contacting )  dan  tidak  terhubung  ( non- contacting ).

## 2.4.3. Jenis-Jenis Antena mikrostrip
Berdasarkan  bentuk patch -nya antena mikrostrip terbagi menjadi :
a. Antena  mikrostrip patch persegi panjang ( rectangular ) b. Antena  mikrostrip patch persegi ( square ) c. Antena  mikrostrip patch lingkaran ( circular ) d. Antena  mikrostrip patch elips
( elliptical ) e. Antena  mikrostrip patch segitiga ( triangular ) f. Antena mikrostrip patch  circular ring
Rumus teori untuk mencari patch persegi:
2 ) 1 ( 2 0   r f c W  (1)

## PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ANTENA
Antena  yang  diusulkan  pada makalah  ini  ditunjukkan  pada  gambar 3.1.  Ukuran  tersebut  disimulasikan dengan  software  IE3D  dengan  ukuran PCB double layer 1,6 mm dan konstanta dielektrik  4,7.  Dan  frekuensi  kerja  450- 750 MHz.
Gambar 2 Ukuran Desain Antena Model Angka 4

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  simulasi  hasil  desain  untuk  return loss  ditunjukkan  pada  gambar  3  return loss  minimum  dicapai  pada  frekuensi 775MHz  sebesar -27.5  dB.  Dengan bandwidth 500 MHz. Nilai return loss ini sudah  cukup  baik  ini  sudah  sangat  baik dari level yang disyaratkan sebesar -10B. VSWR  maksimum  pada  simulasi ditunjukkan pada gambar 4. Terjadi pada frekuensi yang sama yaitu 775 MHz.
Gambar 3. Simulasi Return Loss antenna mikrostrip hasil desain.
Gambar 4. Simulasi VSWR antenna hasil desain.
Hasil  fabrikasi  antenna  ditujukkan  pada gambar 5. antenna  dilengkapi  konekt Male  BNC  selanjutnya  antena  diukur dan  dibandingkan  dengan  dua  buah antena  konvensional  jaguar  125  dan CNX  5000. Hasil  pengukuran  antenna ditunjukkan pada gambar 6. Dari gambar dapat  dilihat  polaradiasi  antena  adalah unidirectional. Dengan  front  to  back ratio  (FBR)  4  dB.  FBR  ini  lebih  baik dibanding  antena  jaguar  125  dengan FBR  2  dB.  Sedangkan  untuk  antena outdoor  CNX  5000  didapatkan  FBR sebesar 10 dB.
Respon  frekuensi  antena  hasil desain  ditunjukkan  pada  gambar  7. Respon  frekuensi  tidak  flat  diseluruh frekuensi  uji  dan  level  sinyal  berada diatas -55  dB.  Respon  frekuensi  terbaik didapatk  pada  antena  CNX  5000, sedangkan  pada  antena  indoor  jaguar 125  respon  frekuensi  hampir  sama dengan antena hasil desain.
Perbadingan  gain  antena  dapat dilihat  pada  plot  polaradiasi  gabungan antena  mikrostrip  hasil  desain  dengan antena  jaguar  125  dan  CNX  5000  yang ditunjukkan  pada  gambar  8.    Dimana pola  daya  maksimum  untuk  antena mikrostrip -29  dB,  sedangkan  antena CNX  5000  adalah -27  dB  dan  antena jaguar -34  dB.  Ini  berarti  antena mikrostrip hasil desain mempunyai gain yang mendekati antena outdoor cnx 5000 dan lebih baik dari antena indoor jaguar 125.
Gambar 5. Fabrikasi hasil desain antena mikrostrip bentuk angka 4.
Gambar 6. Polaradiasi antenna mikrostrip hasil fabrikasi
Gambar 7 Respon Frekuensi
Gambar 8. Perbandingan Gain antena
Hasil  fabrikasi  antenna  ditujukkan  pada gambar 5. antenna  dilengkapi  konekt Male  BNC  selanjutnya  antena  diukur dan  dibandingkan  dengan  dua  buah antena  konvensional  jaguar  125  dan CNX  5000. Hasil  pengukuran  antenna ditunjukkan pada gambar 6. Dari gambar dapat  dilihat  polaradiasi  antena  adalah unidirectional. Dengan  front  to  back ratio  (FBR)  4  dB.  FBR  ini  lebih  baik dibanding  antena  jaguar  125  dengan FBR  2  dB.  Sedangkan  untuk  antena outdoor  CNX  5000  didapatkan  FBR sebesar 10 dB.
Respon  frekuensi  antena  hasil desain  ditunjukkan  pada  gambar  7. Respon  frekuensi  tidak  flat  diseluruh frekuensi  uji  dan  level  sinyal  berada diatas -55  dB.  Respon  frekuensi  terbaik didapatk  pada  antena  CNX  5000, sedangkan  pada  antena  indoor  jaguar 125  respon  frekuensi  hampir  sama dengan antena hasil desain.
Perbadingan  gain  antena  dapat dilihat  pada  plot  polaradiasi  gabungan antena  mikrostrip  hasil  desain  dengan antena  jaguar  125  dan  CNX  5000  yang ditunjukkan  pada  gambar  8.    Dimana pola  daya  maksimum  untuk  antena mikrostrip -29  dB,  sedangkan  antena CNX  5000  adalah -27  dB  dan  antena jaguar -34  dB.  Ini  berarti  antena mikrostrip hasil desain mempunyai gain yang mendekati antena outdoor cnx 5000 dan lebih baik dari antena indoor jaguar 125.
Gambar 5. Fabrikasi hasil desain antena mikrostrip bentuk angka 4.
Gambar 6. Polaradiasi antenna mikrostrip hasil fabrikasi
Gambar 7 Respon Frekuensi
Gambar 8. Perbandingan Gain antena
Hasil  fabrikasi  antenna  ditujukkan  pada gambar 5. antenna  dilengkapi  konekt Male  BNC  selanjutnya  antena  diukur dan  dibandingkan  dengan  dua  buah antena  konvensional  jaguar  125  dan CNX  5000. Hasil  pengukuran  antenna ditunjukkan pada gambar 6. Dari gambar dapat  dilihat  polaradiasi  antena  adalah unidirectional. Dengan  front  to  back ratio  (FBR)  4  dB.  FBR  ini  lebih  baik dibanding  antena  jaguar  125  dengan FBR  2  dB.  Sedangkan  untuk  antena outdoor  CNX  5000  didapatkan  FBR sebesar 10 dB.
Respon  frekuensi  antena  hasil desain  ditunjukkan  pada  gambar  7. Respon  frekuensi  tidak  flat  diseluruh frekuensi  uji  dan  level  sinyal  berada diatas -55  dB.  Respon  frekuensi  terbaik didapatk  pada  antena  CNX  5000, sedangkan  pada  antena  indoor  jaguar 125  respon  frekuensi  hampir  sama dengan antena hasil desain.
Perbadingan  gain  antena  dapat dilihat  pada  plot  polaradiasi  gabungan antena  mikrostrip  hasil  desain  dengan antena  jaguar  125  dan  CNX  5000  yang ditunjukkan  pada  gambar  8.    Dimana pola  daya  maksimum  untuk  antena mikrostrip -29  dB,  sedangkan  antena CNX  5000  adalah -27  dB  dan  antena jaguar -34  dB.  Ini  berarti  antena mikrostrip hasil desain mempunyai gain yang mendekati antena outdoor cnx 5000 dan lebih baik dari antena indoor jaguar 125.
Gambar 5. Fabrikasi hasil desain antena mikrostrip bentuk angka 4.
Gambar 6. Polaradiasi antenna mikrostrip hasil fabrikasi
Gambar 7 Respon Frekuensi
Gambar 8. Perbandingan Gain antena

## Gambar 9 Pengujian untuk penerimaan
siaran TV

## KESIMPULAN
Antena mikrostrip hasil desain menunjukkan  kinerja  yang  cukup  baik sebagai  antenna  penerima  indoor. Pengujian  pada  siaran  tv  ditunjukkan pada  gambar  9.  Kekurangannya  adalah polariadiasi  lebih  mendekati  uni directional  sehingga  membutuhkan pengaturan  posisi  antenna  untuk menerima  sinyal  frekuensi  lain  yang tidak  berada  pada  level  penerimaan maksimum antenna.

## DAFTAR PUSTAKA
Constantin A Balanis, ”Antenna Theory : Analysis  and  Design  3  rd Edition” John Wiley & Sons Inc. 2005.
Behdad, Nader, Simulation of a 2.4 GHz Patch Antenna Using IE3D, University  of  Central  Florida,
2007.
https://www.google.com/search?q=spekt rum+frekuensi (diakses 30 Agustus 2013)
Yulindon,  Firdaus,  Buku  Ajar  “  Teori dan  Perencanaan  Antena”,teknik telekomunikasi      Politeknik Negeri Padang, 2007