Jurnal ELECTRON , Vol. 4, No.1, Mei 2023, Hal. 10-14 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019/electron.v4i1.41

## Pengaruh Penambahan Slot Terhadap Kinerja Antena WLAN
Atik Charisma¹*, Reja Pratama 1 , Handoko Rusiana Iskandar 1 , Fauzia Haz 1
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Jenderal Achmad Yani 1 *atik.charisma@lecture.unjani.ac.id

## ABSTRACT
One of the devices that plays an important role in the performance of Wireless LAN (WLAN) is the antenna. Microstrip antennas are generally used in high-frequency technology designs. Therefore it is suitable for increasing WLAN performance that works at the 2.4 GHz frequency. In this study, adding slots to the antenna to improve WLAN performance. The array antenna 2x1 is designed to work at the WLAN frequency of 2.4 GHz. The gain produced by this antenna is 3.8 dB which is very influential in strengthening the WLAN antenna signal.
Keywords : WLAN, Slot, Antenna

## INTISARI
Salah satu perangkat yang berperan penting pada kinerja Wireless LAN (WLAN) adalah antena. Antena microstrip umumnya digunakan pada perancangan teknologi dengan frekuensi tinggi. Oleh karena itu cocok untuk meningkat kinerja WLAN yang bekerja di frekuensi 2,4 GHz. Pada penelitian ini menambahan slot pada antena untuk meningkatkan kinerja WLAN.  Antena susun 2x1 yang dirancang bekerja pada frekuensi WLAN yakni 2,4 GHz. Gain yang dihasilkan antenna ini sebesar 3,8 dB yang sangat berpengaruh pada penguatan sinyal antena WLAN.
Kata kunci: WLAN, Slot, Antena

## I. PENDAHULUAN
Teknologi komunikasi telah berkembang dengan pesat  dari  tahun  1997,  disebabkan  adanya  kebutuhan masyarakat terhadap informasi dan komunikasi sudah berkembang. Komunikasi nirkabel salah satunya sudah menjadi  pilihan  yang  begitu  diminati  oleh  seluruh jajaran  masyarakat  pada  masa  ini.  Maka  dari  itu kebutuhan  akan  perangkat  telekomunikasi  semakin banyak,  terutama  seperti  teknologi  telekomunikasi nirkabel  ( wirelless )  [1].  Sistem komunikasi nirkabel memerlukan suatu antena yang dapat berfungsi sebagai transmiter dan receiver . Antena merupakan salah satu perangkat  yang  dapat  memfasilitasi  kebutuhan  akan teknologi telekomunikasi berkembang saat ini karena antena  merupakan  salah  satu  perangkat  yang  mampu melalukan penerimaan sinyal pada frekuensi tertentu. [2].
Penelitian  tentang  antena  telah  banyak  digunakan sebelumnya.  Pada  penelitian  [3]    antena  mikrostrip dengan patch persegi panjang 2x1 dengan hasil yang
didapat  adalah  VSWR1,497, return  loss sebesar  - 14,939 dB menggunakan metode sisipan diantara patch dan  saluran  pencatu  untuk  memperbaiki  nilai  VSWR yang  dapat  diaplikasikan  pada Wireless  Fidelity (WiFi). Penelitian [4] antena mikrostrip dengan patch persegi menggunakan teknik array dengan hasil yang didapatkan adalah VSWR 1,37, return loss -16,58 dB dan  frekuensi  kerja  2300  MHz  penelitian  ini  dengan memodifikasi  slot  diantara patch untuk  memperbaiki nilai return  loss dan  VSWR  untuk  aplikasi  4G  LTE. Pada  penelitian  [5]  menggunakan  antena  mikrostrip patch  circular dengan  hasil  yang  didapat  adalah VSWR  sebesar  1,3749  dan gain sebesar  3,4301  dB. Penelitian ini menggunakan metode teknik linier array 2x1  untuk  meningkatkan gain dan  mendapatkan frekuensi  kerja  sebesar  2,4  GHz,  namun  pada penelitian  ini  tidak  dijelaskan bandwidth yang dihasilkannya.
Berdasarkan  ke  tiga  penelitian  yang  telah  dilakukan sebelumnya, penulis melakukan penggabungan dengan
Jurnal ELECTRON , Vol. 4, No.1, Mei 2023, Hal. 10-14 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019/electron.v4i1.41
slot patch dan array 2x1 untuk mendapatkan nilai gain tertentu dan nilai bandwidth tertentu.

## II. LANDASAN TEORI
Wireless Lan  mempunyai  4  konfigurasi  ,  yakni [6].
1. Wireless Personal Area Network (WPAN) cakupan 10 m.
2. Wireless Local Area Network (WLAN cakupan 100
m.
3. Wireless  Metropolitan  Area  Network (WMAN) cakupan 10 KM.
4. Wireless Wide Area Network (WWAN) cakupan 50
KM.
Gambar 1. Pembagian bandwidth pada band frekuensi 2.4 GHz
Pada Gambar 1 merupakan pembagian bandwidth pada frekuemsi  2,4  GHz  yang  dibagi  menjadi  14  Kanal dengan  rentang bandwith sebesar  22  MHz  perkanal, namun beda antar kanal sebesar 5 MHz menunjukkan bahwa kanal bersebelahan saling [7].
Standarisasi  dalam  bidang  teknologi  informasi  diatur oleh  group  dari  organisasi  insinyur  termasuk  (IEEE) Insititue  Of  Electrical  and  Electronics  Engineers . Sttandarisasi  dijaringan wireless salah  satunya  yang memiliki kode 802.11. Standar wireless yang pertama bekerja  pada  frekuensi  2,4  GHz  yang  dinamakan 802.11. Kode standar ini hanya mendukung bandwidth jaringan  maksimal  2  Mbps,  terlalu  kecil  untuk digunakan pada komunikasi jaringan pada saat ini [8].

## III. METODE PENELITIAN
Langkah  awal  perancangan  adalah  dengan menentukan spesifikasi antena. Selanjutnya melakukan perancangan dengan menghitung dimensi patch seperti jari-jari patch , lebar saluran pencatu, panjang saluran pencatu,  kemudian  hasil  dari  perhtungan patch dimasukan pada simulasi yang menggunakan software CST.  Hasil  yang  didapatkan  akan  dianalisa  apakah
sudah  sesuai  dengan  spesifikasi  antena,  jika  belum sesuai melakukan optimasi dengan mengubah ukuran dimensi patch dan menambahkan slot patch –H dengan menambahkan  elemen  peradiasi  menggunakan array 2x1  elemen  sampai  hasilnya  betul-betul  memenuhi spesifikasi antena.
A. Penentuan spesifikasi antena
a. Frekuensi Kerja : 2,4 -2,5 GHz b. Return loss : ≤ - 10 dB c. VSWR : ≤ 2 d. Gain : ≥ 3 dB e. Pola radiasi : Undireksional

## B. Pemilihan jenis substrat
Substrat  mikrostrip  memiliki  beberapa  jenis dengan nilai konstanta dielektrik ( 𝜀𝑟) pada rentang 2,2 ≤ 𝜀𝑟 ≤ 12. Antena pada perancangan ini menggunakan substrat FR-4 Epoxy dengan nilai konstanta dielektrik 4,1 ≤ 𝜀𝑟 ≤ 4,6 [9].
C. Perancangan dimensi patch
a. Menentukan frekuensi kerja antena
𝐹𝑐 =
(1)
𝐹𝑐 =  2,45 𝑥 10 Hz Dimana: Fc = Frekuensi tengah Fh = Frekuensi atas Fl  = frekuensi bawah
b. Menentukan fungsi logaritmik peradiasi
𝐹     = , √Ɛ
(2) F = 1,710
Dimana :
F = Fungsi logaritmik
Ɛ𝑟 = Permitivias relatif
c. Menentukan jari-jari elemen patch [10]
Jurnal ELECTRON , Vol. 4, No.1, Mei 2023, Hal. 10-14 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019/electron.v4i1.41
𝑎 = 1,710 1 +
ln + 1,7726] / (3)
𝑎 =  14,947 𝑚𝑚
d. Menentukan B dari nilai impedansi 50Ω
B = √ (4)
B = 5,640
e. Menentukan lebar saluran pencatu [11]
W = 𝐵 − 1 − ln(2𝐵 − 1) + ln(𝐵 − 1) + 0.39 − ,
(5)
f. Menentukan panjang saluran pencatu
𝜆 = 𝐶 𝑓 (6) 𝜆 =   122 𝑚𝑚
𝜆 𝜆 Ɛ𝑟 (7) 𝜆 = 0,0581 𝑚
𝑙 = 1 4 𝑥 𝜆 ( )
𝑙 = 14,525 mm
D. Perancangan antena array 2x1
a. Menentukan jarak antar elemen [12]
𝑑 = (9)
𝑑 =  30,5 𝑚𝑚
b. Menentukan panjang antara sisi patch
𝑑 = d – Lt
(10)
𝑑
= 15,975 mm
Gambar 2. Desain awa l  dan  perbaikan
Gambar 3. Penambahan slot pada antena single dan susun 2x1

## IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Setelah  melakukan  proses  perhitungan  dimensi patch tahapan selajutnya adalah variasi dimensi patch agar  spesifikasi  antena  sesuai  yang  diinginkan,  pada variasi  pertama  mendapatkan  nilai return  loss yang baik,  vswr  baik,  namun gain belum  memenuhi spesifikasi  yang  diinginkan  Sampai  hasil  sesuai spesifikasi  yaitu  pada  perancangan  antena  mikrostrip patch  lingkaran 2x1  elemen  dengan  menambahkan sloot  ,  yang  pertama  diukur  adalah  nilai return  loss , VSWR, dan gain .
Gambar 4. Nilai return loss
Jurnal ELECTRON , Vol. 4, No.1, Mei 2023, Hal. 10-14 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019/electron.v4i1.41
3
Hasil akhir yang didapatkan berdasarkan Gambar 6.  Nilai return  loss didapat  sebesar  -25,25  dB  pada frekuensi kerja sebesar 2,45 GHz. Nilai return loss ini sudah sesuai dengan spesifikasi antena yang diinginkan dibawah  ≤  -10  dB.  Nilai  return  loss  yang  semakin mengecil  menandakan  bahawa  kinerja  antenna semakin  bagus  untuk  meradiasikan  gelombang elektromagnetik[13].  Hasil  perhitungan bandwidth sebagai berikut : Fr = 2,451 GHz (Frekuensi tengah) Fh = 2,496 GHz (Frekuensi tinggi) Fl = 2,407 GHz (Frekuensi rendah) BW= 2,496 GHz – 2,407 GHz = 0,089 GHz = 89 MHz
Tabel 1. Perbandingan Bandwidth
Bentuk Patch Bandwidth (Mhz) Kondisi awal 67 Penambahan slot single antena 82 Penambahan slot antena susun 2x1 89
Hasil  variasi  dimensi patch m pada array 2x1 elemen terhadap VSWR dapat dilihat pada Gambar 7 mendapatkan nilai yang di inginkan  pada variasi ke 4 yaitu  sesuai spesifikasi 9 dengan nilai VSWR  ≤ 2. Data yang di dapat dengan teknik array 2x1 elemen dapat menurunkan nilai VSWR.
Gambar 5. Nilai VSWR
Peningkatan gain antena  mikrostrip  setelah menggunakan array 2x1  elemen  adalah  3,881  dB  – 2,217 dB yaitu dengan selisih 1,664 dB pada frekuensi 2,45  GHz,  artinya  pengaruh array 2x  1  terhadap elemen pada data yang didapat mengalami peningkatan gain sebesar 1,664 dB.

## V. KESIMPULAN
Perancangan  antena  mikrostrip patch  lingkaran susun 2x1 dengan slot memperoleh nilai return loss - 25,25  dB,  VSWR  1,11  dan gain 3,881  dB.  Hasil perancangan  antena  telah  sesuai  dengan  spesifikasi awal yang diharapkan.

## REFERENSI
[1] Indra Surjati, Perancangan Antena Mikrostrip. Jakarta: Universitas trisakti, 2018.
[2] R.  B.  Putra,  S.  Alam,  and  I.  Surjati, “Perancangan  Antena  Mikrostrip  Segiempat Peripheral Slit untuk Aplikasi  2,4Ghz dengan Metode Pencatuan Proximity Coupled ,” J. Nas. Tek. Elektro , vol. 7, no. 1, p. 38, 2018.
[3] E. Y. D. Utami, F. D. Setaiji, and D. Pebrianto, “Rancang  Bangun  Antena  Mikrostrip  Persegi Panjang  2,4  GHz  untuk  Aplikasi Wireless Fidelity (Wi-Fi),” J. Nas. Tek. Elektro , vol. 6, no. 3, p. 196, 2017.
[4] E.  Wiyanto,  S.  Alam,  and  B.  Harsono, “Realisasi  dan  Pengujian  Antena  Mikrostrip Array 4  Elemen  dengan  Polarisasi  Melingkar untuk  Aplikasi  4G/LTE,” ELKOMIKA  J.  Tek. Energi Elektr. Tek. Telekomun. Tek. Elektron. , vol. 6, no. 2, p. 244, 2018.
[5] S.  H.  Saputra,  A.  E.  Jayati,  and  E.  Erlinasari, “Rancang  Bangun  Antena  Mikrostrip Patch Circular Dengan  Teknik Linier  Array Untuk Frekuensi Wifi 2,4 Ghz,” Elektrikal , vol. 11, no.
1, p. 9, 2019.
[6] E.  A.  Sarfina  and  M.  Irhamsyah,  “Analisis Perancangan Antena Mikrostrip Patch Segitiga
Array Untuk  Aplikasi  Wlan  2,4  Ghz,” Karya Ilm. Tek. Elektro , vol. 2, no. 2, pp. 6–14, 2017.
[7] S.  Ariyanti,  “Penggunaan  Frekuensi  2,4  GHz dalam Keperluan Internet Wireless Studi Kasus Yogyakarta,” Bul. Pos dan Telekomun. , vol. 9, no. 2, p. 225, 2015.
[8] E.  Y.  D.  Utami,  F.  D.  Setiaji,  D.  Pebrianto, “Rancang  Bangun  Antena  Mikrostrip  Persegi Panjang  2,4  GHz  Untuk  Aplikasi Wireless Fidelity (WIFI),” J.  Nas.  Tek.  Elektro .,vol.  6, no. 3, pp. 197-202, 2017
[9] T.  A.  Riza,  Y.  Wahyu,  and  R.  A.  Ibrahim, “Analisis Antena Bowtie Pada Frekuensi 500- 700  Mhz  Untuk  Tv  Digital  Di  Indonesia,” J. Elektro  dan  Telekomun.  Terap. ,  vol.  2,  no.  2, pp. 178–186, 2016.
Jurnal ELECTRON , Vol. 4, No.1, Mei 2023, Hal. 10-14 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019/electron.v4i1.41
[10]   A.  Constantine  A.  Balanis,  "Microstrip Antennas : Analysis , Design , Antenna  Theroy BALANIS . 2005.
[11]  P.  Sisi,  G.  Segment,  D.  I.  Frekuensi,  Y.  S. Rohmah,  and  D.  A.  Nurmantris,  “Realisasi Antena  Mikrosrip  Sistem  Aerial  Video Realization  of  Microstrip  Antenna  on  Ground Segment Side of Aerial Video System At 5 . 8
Ghz,” J.  Elektro  dan  Telekomun.  Terap., pp. 433–446, 2017.
[12]  R.  F.  N.  Alam  syah,  “Meningkatkan Gain
Untuk  Aplikasi  LTE  Pada  Frekuensi  2  .  300
MHz Designing 2x1 Array Microstrip Antenna
To Improve Gain For LTE Applications IN 2 ,
300 MHz,” Tek. dan Ilmu Komput. , vol. 07, pp.
365–378, 2018.
[13]  F. Eriana Putri, Atik Charisma, N.K.H. Dharmi, “Perancangan Antena Segitiga Gerigi Circular Slot untuk  Menguatkan  Sinyal  LTE”,  Jurnal Electron,  Vol 2, No. 2, 2021.