## Rancangan Antena Microstrip Rectangular Patch Dengan Tambahan Slot Untuk Aplikasi Antena Cuaca
Muhammad Fauzi Manalu 1 , Muh. Wildan 2 , M.Faisal Yoga Dewantara 3 123 Program Studi Teknik Navigasi Udara, Politeknik Penerbangan Indonesia Curug Tangerang, Indonesia
correponding author(s): fauzimanalu@gmail.com, muh.wildan@ppicurug.ac.id, faisalyoga@ppicurug.ac.id
Abstrak — Indonesia mempunyai wilayah yang luas dengan banyak bandara yang tersebar di seluruh pulau. Untuk  mendapatkan  informasi  kondisi  cuaca  di  sekitar  bandara  maka  pelayanan  informasi  cuaca  yang  akurat merupakan  hal  yang  penting  untuk  berbagai  keperluan  khususnya  dalam  bidang  penerbangan  yang  bertujuan untuk memberikan pelayanan keselamatan dan keamanan navigasi penerbangan. Alat pemantauan yang baik dan efektif serta efisien adalah dengan menggunakan radar cuaca. Alat tersebut dapat memantau jenis awan, CH, arah dan kecepatan angin. Jangkauan pemantauan alat ini bisa mencapai 10-150 km dari pusat pengamatan. Antena radar cuaca untuk penerbangan di bandara memiliki dimensi yang bervariasi tergantung pada jenis dan modelnya. Namun, umumnya, antena radar cuaca  yang digunakan untuk penerbangan di bandara memiliki diameter yang relatif besar, berkisar dari beberapa meter hingga sekitar puluhan meter. Sebagai opsi alternatif, antena mikrostrip dipilih  untuk  mengurangi  ukuran  dan  bobot  yang  besar  dari  antena  konvensional  radar  cuaca  yang  saat  ini digunakan. Penelitian ini menggunakan metode RnD ( Research and Development ) akan tetapi antena ini dibuat hanya sampai tahap simulasi saja sehingga antena yang dirancang belum sampai tahap fabrikasi dan uji coba. Dalam penelitian ini telah dirancang antenna mikrostrip rectangular patch dengan penambahan slot yang bekerja pada frekuensi 4.2 GHz. Antena ini dirancang menggunakan Software CST Studio Suite 2021 dengan jenis bahan substrat FR-4. Nilai parameter hasil simulasi yang didapatkan pada frekuensi 4.2 GHz dengan nilai Return loss - 22,06 dB, VSWR 1.17, Bandwidth 132.6 MHz, Impedansi 50 Ω serta Gain 4.17 dB. Walaupun hanya sampai tahap simulasi tetapi parameter antena ini sudah sesuai dengan spesifikasi antena radar cuaca
Kata Kunci — radar, cuaca, mikrostrip, rectangular, slot
Abstract — Indonesia  has  a  vast  territory  with  numerous  airports  scattered  across  the  islands.  To  obtain weather condition information around the airports, accurate weather information services are crucial for various purposes, especially in aviation, aiming to provide safety and security in flight navigation. A good, effective, and efficient  monitoring  tool  is by  using weather  radar.  This  tool  can monitor  cloud  types,  cloud  height  (CH), wind direction, and speed. The monitoring range of this tool can reach from 10 to 150 km from the observation center. Weather  radar  antennas  for  airport  aviation  have  varying  dimensions  depending  on  their  type  and  model. However, generally, weather radar antennas used for airport aviation have relatively large diameters, ranging from a few meters to around tens of meters. As an alternative option, microstrip antennas are chosen to reduce the large  size  and  weight  of  conventional  weather  radar  antennas  currently  in  use.  By  using  the  Research  and Development (R&D) method but only up to the simulation stage, so the designed antenna has not reached the fabrication and testing stage yet. In this study, a rectangular patch microstrip antenna with added slots working at a frequency of 4.2 GHz has been designed. This antenna was designed using CST Studio Suite 2021 software with FR-4 substrate material. The simulation results obtained at a frequency of 4.2 GHz with a Return loss value of - 22.06 dB, VSWR of 1.17, Bandwidth of 132.6 MHz, Impedance of 50 Ω, and Gain of 4.17 dB. Although only at the  simulation  stage,  the  parameters  of  this  antenna  already  comply  with  the  specifications  of  weather  radar antennas.
Keywords — radar, weather, microstrip, rectangular, slot

## I.  PENDAHULUAN
Radar cuaca, sesuai dengan namanya, merupakan perangkat elektronik yang berfungsi untuk mendeteksi cuaca. Perangkat ini dapat memprediksi curah hujan dan memprediksi jenisnya, seperti salju atau hujan es[1]. Radar  cuaca  bersentuhan  langsung  dengan  material  air  sehingga  sangat  rentan  terhadap  gangguan  atau redaman  sinyal.  Dari  permasalahan  tersebut  radar  cuaca  mulai  berkembang  dari  tahun  ke  tahun  untuk meningkatkan  kinerjanya.  Awalnya  radar  cuaca  dilengkapi  dengan  antena  polarisasi  tunggal,  namun  mode polarisasi  ini  tidak  mampu  mengatasi  redaman  sinyal  akibat  air  hujan.  Radar  cuaca  akhirnya  mulai dikembangkan dengan mode polarisasi ganda. Dual polarisasi ini cocok digunakan untuk radar cuaca karena mampu  berfungsi  menjadi  transceiver  ( transmitter  receiver )  secara  bersamaan[2].  Polarisasi  ganda  artinya dalam  satu  antena  terdapat  dua  jenis  polarisasi,  umumnya  polarisasi  vertikal  dan  polarisasi  horizontal[3].
Polarisasi ganda dapat mengatasi masalah redaman sinyal pada radar cuaca karena sinyal tambahan tersebut dapat  menjadi  acuan  terhadap  sinyal  yang  dilemahkan  sehingga  kedua  sinyal  tersebut  dapat  dibandingkan untuk menghasilkan sinyal yang sesuai dengan keadaan sebenarnya[4].
Sekarang,  radar  cuaca  beralih  dari  menggunakan  frekuensi  kerja  di  rentang  S- band ke  rentang  X-band karena memiliki keunggulan dimensi yang lebih kecil dan lebih praktis untuk diimplementasikan[1] Penerapan penelitian ini difokuskan pada penerbangan terkhusus untuk bandara perintis dan peringatan dini kondisi cuaca buruk. Perlu untuk mengamati dan melaporkan kondisi cuaca saat ini di Aerodrome . Fenomena cuaca yang harus  diamati  minimal  melibatkan  hujan,  gerimis,  salju,  dan  presipitasi  membeku  (termasuk  tingkat intensitasnya), kabut ringan, kabut, kabut membeku, dan petir (termasuk petir di sekitar Aerodrome )[3] Pada penelitian ini, pengembangan antena mikrostrip dilakukan untuk memenuhi karakteristik antena sebagai radar cuaca  sesuai  dengan  perkembangan  yang  dialami  oleh  radar  cuaca  itu  sendiri.  Antena  mikrostrip  yang dikembangkan  pada  penelitian  ini  memiliki  polarisasi  ganda  dan  ditargetkan  bekerja  pada  frekuensi  c- band , tepatnya pada frekuensi 4,2 GHz. Dalam hal ini penulis ingin membuat alat antenna untuk aplikasi radar cuaca sebagai  alternatif  dan  inovasi  untuk  pemberi  informasi  cuaca.  Sistem  radar  cuaca  dapat  memanfaatkan frekuensi C band , yang sering digunakan dalam komunikasi satelit, sistem radar cuaca, dan sejumlah perangkat Wireless Fidelity (Wi-Fi), dan bahkan dalam sistem pengawasan[5] Sesuai dengan Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), frekuensi C band berkisar antara 4 hingga 8 GHz[6]
Antena  mikrostrip  juga  dikembangkan  dalam  konfigurasi  susun  sehingga  nilai  gain  antena  dapat ditingkatkan.  Antena  mikrostrip  dipilih  sebagai  variabel  utama  dalam  penelitian  ini  karena  antena  mikrostrip cenderung  terjangkau,  mudah  dalam  pembuatannya,  dan  memiliki  banyak  keunggulan  lainnya[7]  Antena mikrostrip terdiri dari pelat logam ( patch ) yang sangat tipis yang ditempatkan pada substrat dielektrik dengan dasar logam tertentu ( groundplane ). Permitivitas relatif (ε_r) dari bahan substrat dielektrik berbanding terbalik dengan dimensi antena. Dalam penelitian ini, substrat dielektrik yang digunakan adalah FR- 4 dengan nilai εr = 4,6, sehingga antena tidak dimensi yang terlalu kecil untuk diwujudkan karena frekuensi kerjanya yang sangat tinggi.

## II.  STUDI PUSTAKA

## A.   Radar Cuaca
Radar adalah kata serapan  yang merupakan kependekan dari radio detection and range . Secara umum, sistem radar menggunakan bentuk gelombang termodulasi dan antena directional untuk mengirimkan energi gelombang elektromagnetik ke volume tertentu dalam suatu area untuk menemukan target[8] Ada beberapa jenis  radar,  antara  lain Doppler  Radar yang  memanfaatkan  efek Doppler untuk  mengukur  laju  benda  yang memasuki  area  deteksi  radar.  Contoh  radar Doppler adalah  radar  cuaca  yang  digunakan  untuk mendeteksi kondisi cuaca[9] Salah satu jenis radar yang sering digunakan adalah radar cuaca. Radar cuaca berfungsi untuk mengidentifikasi keberadaan awan atau uap air, serta mendeteksi kondisi cuaca seperti hujan atau salju[10] Untuk aplikasi meteorologi, peralatan radar cuaca biasanya beroperasi pada panjang gelombang 3cm, 5cm, atau 10 cm yang masing-masing berada di X- band , C- band , dan S- band [1] Redaman sinyal meningkat lebih signifikan pada gelombang yang lebih pendek, sehingga cakupan area akan lebih terbatas. Sistem radar cuaca umumnya  perangkat  C- band atau  S- band , meskipun  penggunaan radar X- band saat  ini semakin meningkat untuk  digunakan  pada  jaringan  yang  terletak  di  lokasi  berisiko  tinggi  seperti  pegunungan[1]  Dengan pemberitahuan awal tentang kondisi cuaca ini, dampak negatif dari situasi cuaca yang tidak menguntungkan dapat dihindari. Pada sistem radar ini, fungsi antena adalah menerima sinyal elektromagnetik yang dipantulkan ketika bersentuhan dengan suatu objek[11] Mayoritas radar cuaca yang terintegrasi di Indonesia menggunakan jalur C (C- band ) karena pertimbangan terkait perbedaan kebutuhan karakteristik meteorologi dan klimatologi yang cukup signifikan. Misalnya, jalur C- band memiliki kemampuan yang lebih baik dalam mendeteksi cuaca, terutama partikel air di dalam awan[12]

## B.  Antenna
Antena merupakan bagian yang memiliki tugas amat penting didalam sistem transmisi. Perangkat ini adalah bagian  dari  sistem  komunikasi  nirkabel  yang  berfungsi  untuk  mengirim  atau  menerima  gelombang  radio, tergantung pada definisinya. Dengan konsep ini, antena dapat berfungsi sebagai penerima atau pengirim dan berperan  sebagai  jembatan  antara  gelombang  yang  terarah  dan  gelombang  bebas[13]  Sebagai  perangkat perantara antara saluran transmisi dan udara, antena harus memiliki karakteristik yang sesuai untuk pencatuan channel [14]  Dengan  kata  lain  tanpa  adanya  antena, maka  tidak  ada  media  nirkabel.  Antena  memiliki  peran dalam mengirimkan atau menerima gelombang elektromagnetik antara media kabel dan udara, baik dalam arah transmisi dari kabel ke udara maupun sebaliknya dari udara ke kabel[15] Secara keseluruhan, antena adalah suatu  perangkat  yang  memiliki  kemampuan  untuk  mengirimkan  dan  menerima  gelombang  elektromagnetik. Dapat dijelaskan sebagai transduser karena fungsinya mengubah arus listrik bolak-balik menjadi gelombang elektromagnetik.  Selama  perjalanannya  dari  pemancar  ke  penerima  yang  jauh,  gelombang  elektromagnetik mengalami  penurunan  energi,  sehingga  ketika  diterima  oleh  penerima,  kekuatan  sinyalnya  menurun.  Untuk memastikan penerimaan yang optimal oleh penerima, perlu mempertimbangkan parameter-parameter dasar antena seperti gain , pola radiasi, polarisasi, dan directivity [7]
100
Manalu et al.,   Rancangan Antena Microstrip Rectangular Patch Dengan Tambahan Slot Untuk Aplikasi Antena Cuaca

## C.  Microstrip Antenna
Antena mikrostrip, atau  yang umumnya dikenal sebagai antena patch , adalah salah satu jenis antena yang efektif  dalam  beroperasi  pada  rentang  frekuensi  gelombang  mikro,  khususnya  pada  frekuensi  >1  GHz[7] Antena  mikrostrip  dipopulerkan  oleh  Munson  dan  Howell  et  al  pada  dekade  1970-an[16]  Antena  mikrostrip tersebut  merupakan  antena  gelombang  mikro  yang  efektif  dan  umum  digunakan  sebagai  pengirim  sinyal dalam  berbagai  sistem  telekomunikasi  modern  saat  ini,  termasuk  radar, Global  Positioning  System (GPS), Personal  Communication  System (PCS),  dan Direct  Broadcast  Television (DBS)[17]  Desain  logam  ( patch ) dapat dihasilkan dengan berbagai konfigurasi, contoh desain berbentuk persegi panjang ( rectangular ) lebih umum digunakan karena lebih mudah diproduksi dan dianalisis. Dengan gambaran umum, antena mikrostrip memiliki tiga elemen struktural, meliputi patch antena, saluran transmisi, dan ground plane yang dapat dibuat dengan satu atau lebih substrat dielektrik. Antena ini relatif berukuran ringkas, sederhana, serta efisien dalam pembuatannya[18]  Dengan  karakteristik  yang  dimilikinya,  antena  mikrostrip  sangat  cocok  untuk  memenuhi kebutuhan alat transmisi saat ini, Sehingga dapat disatukan dengan perangkat telekomunikasi modern. Meski demikian,  antena  mikrostrip  juga  memiliki  beberapa  kelemahan,  seperti  batasan bandwidth , gain dan directivity yang rendah, serta efisiensi yang kurang optimal[19]

## D.  Studi Literatur
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh  Hanny  Madiawati  pada  tahun  2022,  beliau  memberikan saran ketika ingin memperlebar bandwidth maka lakukan penambahan slot . Selanjutnya pada penelitian ini perancangannya  menggunakan  kombinasi  berdasarkan  metode  perancangan  antena  yang  telah  dipelajari oleh peneliti sebelumnya. Pada perancangan ini spesifikasinya akan disesuaikan dengan kebutuhan antena cuaca. Pada Tabel 1 memperlihatkan posisi penelitian dibandingkan denga penelitian yang sejenis.
TABLE 1. Posisi penelitian dibandingkan dengan penelitian yang sejenis
Referensi Parameter Frequency (GHz) VSWR Returnloss (dB) Pola radiasi Gain (dB) Design antenna [6] 9,4 1,28 -17,99 Directional 7,9 Array 2x2 Dual Polarization [20] 5,2 – 5,6 1,19 -19,74 Unidirectional 9 Array 2x4 with Defected Ground Structure (Madiawati et al., 2023) 5,25 – 5,72 1,22 -24,15 Unidirectional 6,9 Microstrip with Multiayer Parasitic [21] 3,5 - -18, 07 Unidirectional 14,42 Triangular Microstrip Patch by Adding Slot [22] 2,4 < 1,8 -34,65 Omnidirectional 5,32 Triangular Microstrip Patch Dual Band [23] 3,3 < 2 < -10 Omnidirectional - Rectangular Mutiband with Adding Slot and Array Penelitian ini 4,2 < 1,5 <-22 Omnidirectional > 4 Recatangular Microstrip Patch by Adding Slot

## III.  PERANCANGAN

## A.  Metodologi Penelitian
Perancangan  alat  untuk  antena  mikrostrip  dilakukan  hanya  sampai  tahap  simulasi  saja,  dan  melibatkan beberapa tahap untuk mencapai parameter antena yang diinginkan. Untuk menguji keefektifan perancangan, langkah-langkah  uji  coba  di  representasikan  dalam  bentuk flowchart ,  seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  1. Diagram  alir  ini  membantu  dalam  proses  perancangan  dan  memungkinkan  pengukuran  kinerja  antena mikrostrip  yang  telah  dirancang.  Dalam  merancang  desain  antena,  penting  untuk  melakukannya  secara terstruktur dan sesuai dengan tahapannya agar penelitian menjadi lebih efisien dalam hal biaya produksi dan waktu.

## Gambar 1. Flowchart penelitian

## B.  Spesifikasi dan Bahan
Bab ini membahas tentang perancangan antena mikrostrip menggunakan konfigurasi polarisasi ganda dengan ransum saluran umpan transmisi yang digunakan untuk aplikasi satelit. Perancangan dalam pembuatan antena mikrostrip rectangular patch transmission feed line ration menggunakan software CST Studio Suite 2021 yang bertujuan agar antena ini dapat beroperasi sesuai dengan persyaratan atau spesifikasi yang telah ditetapkan sebelumnya.  Pada  rancangan  antena  mikrostrip rectangular  patch dengan  penambahan  slot  ini  melalui  3 proses utama. Proses desain dan pembuatan antena adalah sebagai berikut:

## TABLE 2. SPESIFIKASI AWAL ANTENA
Spesifikasi Keterangan Frekuensi 4,2 GHz VSWR < 1,5 Gain > 3 dBi Bandwith 132,6 MHz. Return loss < -22 Pola Radiasi Omnidirectional
TABLE 3. BAHAN ANTENA Karakteristik Bahan Jenis Material Permitivitas Ketebalan Patch & Ground Plane Tembaga ( cooper ) 2,2 0.035 mm Substrate FR-4 Epoxy 4,6 1,6 mm

## C.  Desain Antena
Penelitian  ini  dimulai  dengan  merancang  desain  antena  mikrostrip  rectangular  satu  elemen  peradiasi ( patch ).  Kemudian,  dilakukan  penggunaan  teknik  penambahan slot .  Perancangan  antena mikrostrip  dengan teknik slot ini bertujuan untuk meningkatkan bandwidth sekaligus memberikan efek pola radiasi omnidirectional . Berikut merupakan bentuk desain awal antena:
(a) (b)
Gambar 2. Desain Antena (a) depan, (b) belakang
Untuk proses pencocokan impedansi menggunakan kaki insert, karena secara teoritis semakin mendekati titik tengah patch maka nilai impedansi akan semakin mendekati 0 Ω. Sedangkan bagian terluar sangat bernilai impedansi.  Gambar  a  merupakan  tampak  depan  dari  rancangan  antena  yang  dibuat,  gambar  b  merupakan tampak  belakang  antena  yang  dibuat  dengan  bagian  belakang  merupakan  bagian ground yang  menjadi reflektor, sehingga medan radiasi yang dihasilkan mempunyai arah rambat ke titik depan penampang radiasi antena.
Gambar 3. Ukuran antena optimal
IV.  PEMBAHASAN
Hasil simulasi  dari software CST Studio  Suite menghasilkan  grafik return  loss dari  optimasi  antena  pada Gambar 4 yang dapat dilihat pada Gambar 5 dibawah, untuk gambar grafik VSWR dapat dilihat pada Gambar 6 dan untuk impedansi yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 7, Hasil return loss menunjukkan hasil yang paling optimum, dengan nilai return loss sebesar -22,064 dB, dengan bandwidth terbatas -10 dB dari frekuensi 4,1326  GHz  sampai  dengan  4,2652  GHz.  Dengan  lebar bandwidth 132,6  MHz.  Yang  sesuai  dengan
persyaratan  spesifikasi  radar  cuaca,  yaitu  minimal  60  MHz.  sehingga  dalam  perancangan  antena  dengan menggunakan  penambahan  slot  berpengaruh signifikan  dalam meningkatkan bandwidth antena. Nilai return loss pada  perancangan  antena  merupakan  parameter  yang  menentukan  baik  tidaknya  suatu  antena,  jika antena memiliki nilai return loss yang kecil,

## Gambar 4. Grafik hasil VSWR

## Gambar 5. Grafik hasil returnloss dan bandwidth
Hasil simulasi grafik pada gambar 4 dan 5 menunjukkan bahwa interpretasi return loss dan VSWR sangat berkaitan,  jika return  loss makin  meningkat  maka  VSWR  akan  terus  menurun,  dimana  nilai  VSWR  pada frekuensi 4,2 GHz adalah 1,17 yang berada di bawah 2 yang artinya sangat baik. Sama halnya dengan nilai VSWR, nilai return loss juga mengalami peningkatan dan ini merupakan parameter penentu baik tidaknya suatu antena,  dengan  nilai  VSWR  yang  mendekati  nilai  1  dan  nilai return  loss yang  semakin  meningkat  maka impedansi yang dihasilkan mendekati nilai matching ,

## Gambar 6. Grafik hasil impedansi
Impedansi yang ditunjukkan pada Gambar 6 adalah pernyataan bahwa pada frekuensi 4,2 GHz, impedansi yang  dihasilkan  mendekati  impedansi  tetap  dalam  medan  RF,  yaitu  50 Ω. Untuk hasil simulasi karakteristik parameter eksternal gain dan polarisasi radiasi 3D dapat dilihat pada Gambar 7
Gambar 7. Grafik hasil gain dan polarisasi
Dari  simulasi gain dan  polarisasi  radiasi  3D  yang  dihasilkan  oleh  saluran  transmisi  pada patch yang menggunakan  jalur  transmisi strip dengan patch tunggal  yang  hanya  menggunakan  satu  saluran  transmisi, hasilnya dapat dilihat pada Gambar 7 gain yang dihasilkan sebesar 4,172 dB untuk itu dihasilkan. Dalam hal ini, gain yang dihasilkan pada jalur tunggal biasanya tidak jauh dari 2,15 – 3 dB. Sehubungan dengan hal itu, keuntungan yang dihasilkan melebihi nilai yang diharapkan. Namun bentuk pola radiasi tersebut menghasilkan perubahan arah, hal ini dikarenakan mengikuti arah sumber supply . Apa yang dihasilkan berpengaruh pada jangkauan  antena,  semakin  besar  nilai  yang  dihasilkan,  semakin  jauh  jarak  deteksi  antena.  Dari  Gambar  7 terlihat bahwa pancaran utama berada pada tampak depan antena pancar.
Dari Gambar 8, hasil simulasi sumbu kutub untuk polarisasi radiasi 2 dimensi pada bidang theta 90 derajat menghasilkan sudut hpbw sebesar 64 derajat, dengan nilai side lobe level sebesar 3,1 dB. Untuk penampang pola radiasi 2 dimensi bidang pi 0, dapat dilihat pada Gambar 8.

## Gambar 9 Grafik hasil polarisasi theta 0°
Pada Gambar 9 dapat dilihat bahwa nilai main lobe utama yang akan digunakan sebagai bagian utama dari radiasi  gelombang  elektromagnetik  menghasilkan  nilai  HPBW  sebesar  73,6 ° yang  berarti  jangkauan  antena cukup luas, jadi jika ingin melakukan array dengan area cakupan radiasi yang luas, maka membutuhkan 4 buah antena disusun secara diagonal menghadap ke barat, utara, timur dan selatan. Nilai SLL yang dihasilkan cukup baik yaitu 13,3 dB, dimana untuk batas standar nilai SLL ( side level lobe ) perbandingan main lobe dan side lobe adalah 13 dB. Sehingga side lobe atau back lobe tidak akan mengganggu kerja utama dari main lobe .

## V.  KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  percobaan  yang  telah  dilakukan  untuk  perancangan  antena  aplikasi  cuaca  yang diharuskan berupa pola radiasi ke segala arah atau omnidirectional dengan menggunakan teknik reflektor atau penambahan slot untuk meningkatkan gain , yang paling sesuai adalah dengan menggunakan beda fasa untuk antena  yang  berada  pada  sisi  terdekat baik kiri maupun kanan  sebesar  90 ᵒ atau pada kondisi pada proses integrasi menggunakan nilai VSWR yang didapaat pada proses optimasi pada frekuensi 4.2 GHz. Dari hasil simulasi  yang  didapat,  nilai  VSWR  yang  diperoleh  pada  proses  optimasi  pada  frekuensi  4.2  GHz  adalah sebesar 1.171 ditunjukkan garis merah pada Gambar 6. Untuk nilai return loss sebesar -22,064 dB ditunjukkan garis berwarna merah. Bandwidth yang diperoleh dengan batas return loss sebesar -10 dB dari frekuensi 4.1326 GHz  sampai  dengan  4.2652  GHz  adalah  132,6  MHz,  dimana  besaran bandwidth tersebut  sesuai  dengan spesifikasi kebutuhan bandwidth radar cuaca berkisar > 60 MHz. Perancangan antena menggunakan reflektor menghasilkan  perbedaan  yang  sangat  signifikan  pada gain dan  diagram  arah  yang  dihasilkan. Gain antena tanpa reflektor sebesar 4.204 dBi dengan directivity sebesar 5 dBi. Dari hasil ketidaksamaan gain dan directivity terlihat  bahwa  penambahan reflector atau slot memberikan  peningkatan gain dan  perubahan  bentuk  pola radiasi. Perbedaan polaritas dapat dilihat pada Gambar 8. gambar grafik dari hasil diagram arah kutub atau 2 dimensi  menunjukkan  perbedaan  yang  signifikan,  bahwa  antena  tanpa slot ditunjukkan  pada  polarisasi  90˚ dengan grafik hitam adalah hasilnya radiasi omnidirectional , dengan nilai pada semua sumbu theta memiliki nilai  yang  hampir  seragam.  Berbeda  dengan  grafik  biru  yang  menunjukkan  pola  radiasi  menuju  sudut  teta tertentu yang menunjukkan pantulan penambahan slot . Demikian pula untuk diagram =0˚, menunjukkan hasil yang berbeda untuk antena tanpa slot dan antena dengan slot. Bentuk polaritas 3 dimensi yang dihasilkan oleh Rectangular dengan slot dan tanpa slot dapat diamati pada Gambar 9. Perancangan antena menggunakan slot menghasilkan  perbedaan  yang  sangat  signifikan  pada  gain  dan  diagram  arah  yang  dihasilkan. Gain antena dengan slot adalah 4,17 dBi dengan directivity 5 dBi sehingga desain antena ini sangat cocok digunakan pada aplikasi radar cuaca.
106 Manalu et al.,   Rancangan Antena Microstrip Rectangular Patch Dengan Tambahan Slot Untuk Aplikasi Antena
Cuaca

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Kevin  Sene, Hydrometeorology  Forecasting  and  Applications ,  Second  edition.  London,  UK:  Springer  International  Publishing Switzerland, 2016. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-23546-2_5.
[2] Menteri Perhubungan Republik Indonesia, PERATURAN MENTERI PERHUBUNGAN REPUBLIK INDONESIA NOMOR PM 95 TAHUN  2018  TENTANG  PERATURAN  KESELAMATAN  PENERBANGAN  SIPIL  BAGIAN  174  (CIVIL  AVIATION  SAFETY REGULATIONS  PART  174)  TENTANG  PELAYANAN  INFORMASI  METEOROLOGI  PENERBANGAN   (AERONAUTICAL METEOROLOGICAL INFORMATION SERVICES) . 2018.
[3] Kai Fong Lee, Antena Patch Mikrostrip . London, UK: Science+Business Media Singapura, 2011.
[4] V.N. Bringi and V. Chandrasekar, Pola rimetric Doppler Weather Radar : Principles and Application . Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2001.
[5] T. G. Abouelnaga, M. B. Tayel, and A. F. Desouky, “High Gain UWB Four Elements Antenna Array for C-Band and X-Band Application,” Open Journal of Antennas and Propagation , vol. 08, no. 02, pp. 19 –29, 2020, doi: 10.4236/ojapr.2020.82002.
[6] D. Christviyana, M. T. Wijanto, and Y. P. Saputera, “ANTENA ARRAY 2x2 DENGAN POLARISASI GANDA UNTUK RADAR CUACA X- BAND,” 2019.
[7] R. Brancroft, “Microstrip Antenna,” 2006.
[8] Mahafza Bassem R., “Handbook of Radar Signal Analysis,” 1st Edition., Taylor & Francis Group, 2021.
[9] H. MADIAWATI, R. RAHMANSYAH, and A. B. SIMANJUNTAK, “Antena Mikrostrip Multilayer Parasitik pada Frekuensi C Band Radar Cuaca,” ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika , vol. 11, no. 4, p. 933, Oct. 2023, doi: 10.26760/elkomika.v11i4.933.
[10] A.  F.  Awaludin,  M.  R.  Hidayat,  E.  Alimudin,  and  S.  Basuki,  “BANDPASS  FILTER  MICROSTRIP  FREKUENSI  6  GHZ MENGGUNAKAN  SPLIT  RING  RESONATOR  BERBASIS  DEFECTED  GROUND  STRUCTURE  UNTUK  RADAR  C- BAND,” Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan , vol. 10 No.2, pp. 110 –112, Dec. 2023, doi: 10.25124/jett.v10i2.6652.
[11] R. Rufaidah, A. Adya P, and R. Anwar, “PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PADA FREKUENSI X-BAND UNTUK APLIKASI RADAR CUACA DESIGN OF ARRAY MICROSTRIP ANTENNA AT X-BAND FREQUENCY FOR WEATHER RADAR APPLICATIO N,” 2020.
[12] A. Prakasa and F. D. Utami, “Sistem Informasi Radar Cuaca Terintegrasi BMKG,” Journal of Telecommunication, Electronics, and Control Engineering (JTECE) , vol. 1, no. 02, pp. 78 –87, Jul. 2019, doi: 10.20895/jtece.v1i02.89.
[13] J. Forster, B. Weinschel, and S. Sherr, “IEEE Standard for Definitions of Terms for Antennas,” pp. 1–122, Aug. 1972.
[14] T. Yuliar Arif, dan Jarnawi Ariga Jurusan Teknik Elektro, F. Teknik, U. Syiah Kuala Jl Tgk Syech Abdul Rauf No, and B. Aceh, “Simulasi Perancangan dan Analisa Antena Mikrostrip Patch Circular pada Frekuensi 2,4GHz untuk Aplikasi WLAN,” 2015.
[15] Balanis C.A., Antenna Theory-Analysis and Design , 3rd ed. New Jersey, 2005.
[16] Hirasawa K. and M. Haneishi, Analysis, Design, and Measurement of Small and Low Profile Antennas . Boston: Artech House, 1992.
[17] R. A. Sainati, CAD of Microstrip Antennas for Wireless Applications . Boston: Artech House, 1996.
[18] I. Surjati, Antena Mikrostrip : Konsep dan Aplikasinya . Universitas Trisakti, 2010.
[19] F. W. ARDIANTO, S. RENALDY, F. F. LANANG, and T. YUNITA, “Desain Antena Mikrostrip Rectangular Patch Array 1x2 dengan U- Slot Frekuensi 28 GHz,” ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika , vol. 7, no. 1, p. 43, Jan. 2019, doi: 10.26760/elkomika.v7i1.43.
[20] H. Madiawati, A. B. Simanjuntak, E. Sulaeman, and M. S. I. Hibban, “Antena Mikrostrip Array untuk Aplikasi Radar Cuaca pada Frekuensi C- Band Menggunakan Metode Defected Ground Structure,” JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa) , vol. 7, no. 2, p. 181, Dec. 2022, doi: 10.31544/jtera.v7.i2.2022.181-188.
[21] S.  B.  Wahyu  Hilmi,  “ANTENA  MIMO  PATCH  TRIANGULAR  DENGAN  PENAMBAHAN  SLOT  UNTUK  APLIKASI  5G  MIMO ANTENNA TRIANGULAR PATCH BY ADDING SLOTS FOR 5G APPLICATION,” 2020.
[22] R. Al- Qanun Ariantono, I. Bambang Sumajudin, and T. Yunita, “EFEK SLOT PADA ANTENA MIKROSTRIP TRIANGULAR DUAL BAND DENGAN FREKUENSI ANTENA AWAL 2,4 GHZ,” 2019.
[23] J.  Haidi  and  A.  Surapati,  “Perancangan  Antena  Mikrostrip  Multiband  Bentuk  Segi  Empat  2  Patch  Menggunakan  Gabungan Metode Array Dan Slot,” Tri Riski Pahlovi / Setrum , vol. 6, no. 2, 2017.