Available via license: CC BY 4.0
Content may be subject to copyright.
BULLETIN OF COMPUTER SCIENCE RESEARCH
ISSN 2774-3639 (Media Online)
Vol 3, No 5, Agustus 2023 | Hal 327-335
https://hostjournals.com/bulletincsr
DOI: 10.47065/bulletincsr.v3i5.278
Copyright © 2023 The Author, Page 327
This Journal is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Optimasi Antena Mikrostrip 915 MHz Substrat Jeans Patch Slot Persegi
Menggunakan CST Studio
M. Iqbal*, Sopian Soim, Martinus Mujur Rose
Teknik Elektro, Program Studi Teknik Telekomunikasi, Politeknik Negeri Sriwijya, Palembang, Indonesia
Email: 1,*m.iqbal9x@gmail.com, 2sopiansoim@gmail.com, 3mujurrose@yahoo.com
Email Penulis Korespondensi: m.iqbal9x@gmail.com
Abstrak−Antena mikrostrip menggunakan substrat jeans memiliki kelebihan pada kemudahan pabrikasi, keleluasan penggunaan
karena bersifat fleksibel dan fashionable, serta sangat cocok diaplikasikan pada perangkat telemedis dengan penerapan pita frekuensi
Industri, Scientific dan Medis atau ISM. Dalam penelitian ini, penggunaan antenna microstrip dengan substrat tekstil dirancang dengan
software simulasi CST studio untuk mendapatkan performasi antena sesuai dengan frekuensi kerja yang diharapkan yaitu pada
frekuensi 915 Mhz. dari hasil perhitungan dan perancangan awal, ukuran patch yang didapatkan adalah sebesar 172.817 mm untuk
nilai lebar patch dan 126.7476 mm untuk nilai Panjang patch/ pada pengujian nilai vswr nilai vswr pada nilai 14 sebelum optimasi dan
sebesar 1.2 pasca optimasi. Pada pengujian nilai parameter S menghasilkan pembacaan sebesar -23 setelah melakukan optimasi dari
nilai awal sebesar -3.7 db. Adapun nilai impedansi yang didapatkan adalah sebesar 50 ohm dari nilai sebelumnya sebesar 47.4 ohm
sehingga sesuai dangan karakteristik impedansi output yang berasal dari LoRa 915 MHz
Kata Kunci: Mikrostrip; Substrat Jeans; Industri Scientific dan Medis; Impedansi; Parameter S; VSWR
Abstract−Microstrip antennas using jeans substrates have advantages in ease of manufacture, flexibility of use because they are
flexible and fashionable, and are very suitable for application in telemedicine devices with the application of Industrial, Scientific and
Medical or ISM frequency bands. In this study, the use of a microstrip antenna with a textile substrate was designed with CST studio
simulation software to obtain antenna performance according to the expected working frequency, namely at a frequency of 915Mhz.
From the results of the initial calculations and design, the patch size obtained is 172,817mm for the patch width value and 126,7476mm
for the patch length value. In testing the vswr value, the vswr value is at a value of 14 before optimization and 1.2 after optimization.
In testing the S parameter value, it produces a reading of -23 after optimizing the initial value of -3.7 db. The impedance value recorded
is 50ohm from the previous value of 47.4ohm so that it is in accordance with the output impedance characteristics originating from
Loa915 mhz.
Keywords: Microstrip; Jeans Substrates; Industrial Scientific and Medical; Impedance; S Parameter; VSWR
1. PENDAHULUAN
Salah satu contoh penerapan teknologi di bidang telekomunikasi adalah kemudahan dalam monitoring data secara jarak
jauh melalui media pengiriman yang bersifat nirkabel bidang telemedis. Komponen yang sangat vital pada proses
pengiriman data secara nirkabel adalah antena. Penelitian terkait penggunaan antena mikrostrip dan pemilihan substrat
yang digunakan pada aplikasi telemedis dilakukan oleh N. Teguh Susyanto, T. Yunita, and L. Nur,[1] dalam “Antena
Mikrostrip Bahan Tekstil Frekuensi 2,45 Ghz Untuk Aplikasi Telemedis” dengan hasil penelitian yaitu merancang sebuah
antena untuk telemedicine dengan konsep antena wearable jenis mikrostrip. Hasil pengukuran pada kondisi body untuk
frekuensi 2,45 GHz didapatkan nilai gain sebesar 5,45 dB, VSWR sebesar 1,4550, dan bandwidth sebesar 180 MHz.
Untuk 5,85 GHz nilai gain 5,11 dB, VSWR 1,5082, dan bandwidth 260 MHz. Penelitian dengan tema yang terkait
berikutnya juga dilakukan oleh D. Almira, B. Setia Nugroho, and L. O. Nur,[2] “Antena Wearable Patch Sirkular Untuk
Monitoring Kesehatan (Circular Patch Wearable Antenna For Health). Antena yang dirancang menggunakan frekuensi
ISM (Industri, Scientificdan Medis), frekuensi radio yang digunakan untuk keperluan industri, ilmiah, serta medis alat-
alat rumah tangga atau sejenisnya yang tidak termasuk penggunaan dalam bidang telekomunikasi. Bahan yang
digunakan adalah Rogers3003 yang memiliki sifat elastis dan ringan. Hasil simulasi yang telah dibuat dibandingkan
dengan realisasi antena dengan menganalisis parameter antena dan nilai Spessific Absorption Ratio (SAR) yang
berpengaruh terhadap jarak antena dari tubuh. Antena yang dirancang adalah antena mikrostrip dengan patch sirkular
yang bekerja pada frekuensi 5,8 GHz band ISM, menggunakan bahan Rogers3003 dengan konstanta ԑr= 3 dan
ketebalan 0,75 mm. Hasil simulasi antena bekerja pada frekuensi 5,8 GHz untuk keperluan telemedesin.
T. Meligiatri and H. Wijanto [3], dalam penelitiannya tentang penentuan substrat untuk antenna microstrip
didapatkan hasil berupa antena yang dirancang menggunakan metode slot dan double substrat berbahan dasar cordura
dengan ketebalan 1 mm tiap lapisannya dan copper tape sebagai bahan untuk ground plane dan patch. Metode slot pada
antena berhasil membentuk dan menghasilkan respon dual band yang diinginkan. E. A. Aydın dan E. A. Aydin, [4] dalam
jurnal “A Novel Flexible Microstrip Patch Antenna with Different Conductive Materials For Telemedicine and Mobile
Biomedical Imaging Systems,” penerapan program CST Studio dilakukan untuk mengoptimalkan parameter antena.
Antena microstrip konvensional memiliki pita sempit dan penguatan rendah. Antena dalam penelitian ini dirancang dan
diimplementasikan secara berbeda dari antena microstrip konvensional dan dapat dengan mudah digunakan dalam
aplikasi yang membutuhkan ultra-wideband. Selain itu, karakteristik radiasi antena yang dirancang cukup baik, dan
perubahan medan listrik di sekitarnya berada pada tingkat yang tidak akan menyebabkan masalah kesehatan.
Dengan melakukan inovasi pada penentuan jenis substrat yang digunakan berupa bahan tekstil jeans dapat
dirancang antena mikrostrip pada frekuensi 915Mhz. yang dapat diaplikasikan untuk keperluan alat telemedis. Pemilihan
bahan tekstil yang digunakan merupakan pilihan yang baik untuk telemedicine karena memiliki ukuran yang relatif kecil,
BULLETIN OF COMPUTER SCIENCE RESEARCH
ISSN 2774-3639 (Media Online)
Vol 3, No 5, Agustus 2023 | Hal 327-335
https://hostjournals.com/bulletincsr
DOI: 10.47065/bulletincsr.v3i5.278
Copyright © 2023 The Author, Page 328
This Journal is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
dapat ditekuk, dan nyaman digunakan. Sedangkan dalam hal pemilihan frekuensi kerja yang akan digunakan, pemilihan
frekuensi pita ISM (Industri, Scientific and Medis) 915 MHz sesuai dengan frekuensi kerja LoRa yang akan digunakan
dalam perancangan alat.
2. METODOLOGI PENELITIAN
Dalam penelitian in rancangan Antena yang akan digunakan pada alat ini adalah jenis antena mikrostrip dengan substrat
tekstil. Perancangan antena dilakukan dengan 2 cara yaitu dengan perhitungan secara teori kemudian diikuti dengan
langkah desain, dan direalisasikan dengan pabrikasi antena sesuai hasil perhitungan dan desain yang didapatkan. Blok
diagram perancangan antena dengan perhitungan teori dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alur Metode Penelitian
2.1 Antena
Antena merupakan sebagai media peralihan antara ruang bebas dengan saluran transmisi digunakan untuk menggerakkan
energi elektromagnetik dari sumber pemancar ke antena atau antena ke penerima. Fungsi antena adalah untuk mengubah
sinyal listrik menjadi sinyal elektromagnetik, lalu meradiasikannya. Sebaliknya antena juga dapat berfungsi untuk
menerima sinyal elektromagnetik dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Antena menempatkan peran penting untuk
mengirimkan gelombang radio dan menerima sinyal gema baik pada frekuensi yang sama atau di sebuah band frekuensi
dalam durasi waktu.[5]
2.2 Antena Mikrostrip
Antena Mikrostrip adalah sebuah antena yang difabrikasi dengan menggunakan teknologi Printed Circuit Board (PCB)
dan digunakan untuk sinyal frekuensi gelombang mikro (microwave). Antena Mikrostrip terdiri atas conducting strip
sebagai radiating patch dan ground plane dimana keduanya dipisahkan oleh sebuah bahan dielectric. [6] Antena
Mikrostrip tunggal umumnya memiliki gain dan directivity yang rendah. Antena Mikrostrip merupakan antena yang
banyak dikembangkan dalam berbagai aplikasi. Salah satunya adalah pada bidang navigasi dengan teknologi satelit atau
GPS (Global Positioning System) yang bekerja pada frekuensi 1575.42 MHz (L1) [7] .Antena mikrostrip bekerja pada
alokasi frekuensi UHF (300 MHz – 3 GHz) sampai dengan X Band (5,2 GHz – 10,9 GHz) sehingga, antena mikrostrip
dapat digunakan untuk antena telepon selular/wireless maupun komunikasi satelit. Antena mikrostrip adalah jenis antena
dengan banyak keunggulan, sehingga banyak digunakan dalam berbagai komunikasi wireless, diantaranya bentuk yang
kecil, kompak, dan sederhana [8]. Akan tetapi jenis antena ini juga memiliki beberapa kekurangan, salah satu kelemahan
dari antena mikrostrip adalah bandwidth yang sempit dan hanya berkisar antara 2% sampai 5% [9]
BULLETIN OF COMPUTER SCIENCE RESEARCH
ISSN 2774-3639 (Media Online)
Vol 3, No 5, Agustus 2023 | Hal 327-335
https://hostjournals.com/bulletincsr
DOI: 10.47065/bulletincsr.v3i5.278
Copyright © 2023 The Author, Page 329
This Journal is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Pada antenna mikrostrip terdiri dari 3 elemen penyusun yaitu patch, substrat, dan groundplane.
a. Patch atau conducting patch
Patch ialah bagian yang terletak paling atas dari antena atau terletak diatas substrat, terbuat dari bahan konduktor serta
memiliki macam-macam bentuk. Bentuk patch terdiri dari lingkaran, persegi, persegi panjang, segitiga, ring ataupun
bentuk lainnya. Bentuk patch berpengaruh pada polarisasi, sedangkan ukuran patch berpengaruh pada nilai frekuensi
serta ketebalan pada patch dibuat sangat tipis. Fungsi dari patch ialah untuk meradiasikan gelombang elektromagnetik
ke udara. [10]
b. Substrat
Substrat berfungsi sebagai media penyalur gelombang elektromagnetik dari catuan menuju daerah dibawah patch.
Substrat terbuat dari bahan-bahan dielektrik. Untuk performa yang baik, umumnya pada substrat dibuat dengan
material dielektrik yang tebal dan mempunyai nilai konstanta dielektrik yang rendah. Dengan menggunakan
spesifikasi substrat tersebut, akan dihasilkan nilai efisiensi dan radiasi yang lebih baik, serta bandwidth yang lebih
lebar. [11]
c. Groundplane
Groundplane yaitu lapisan paling bawah pada antena mikrostrip. Ukurannya selebar dan sepanjang substrat. Berfungsi
sebagai reflektor untuk memantulkan radiasi yang dihasilkan dari elemen peradiasi sehingga pola radiasi yang
diinginkan dapat tercapai. Groundplane biasanya terbuat dari bahan konduktor seperti tembaga atau emas.[12]
2.3 Dimensi Antena
Dimensi antena merupakan sebuah ukuran mikrostrip mulai dari panjang dan lebar patch, ground plane, substrat serta
saluran transmisi untuk diketahui, dalam mengetahui seberapa besar ukuran antena yang ingin dibuat, maka sebelumnya
harus mencari tahu terlebih dahulu parameter bahan yang digunakan.seperti tebal dielektrik (h), konstanta dielektrik (εr),
tebal konduktor (t) dan rugi- rugi bahan. Dimensi antena harus disesuaikan, karena apabila panjang antena terlalu pendek
maka bandwidth akan menjadi sempit sedangkan apabila terlalu panjang bandwidth akan menjadi lebih lebar tetapi
efisiensi radiasi akan menjadi kecil. Dengan mengatur lebar dari antena terutama antena mikrostrip (W) impedansi input
juga akan berubah. Pendekatan yang digunakan untuk mencari panjang dan lebar antena microstrip dapat menggunakan
persamaan sebagai berikut :
a. Lebar patch
Berikut merupakan rumus mencari lebar patch antena mikrostrip [6] :
(1)
b. Panjang patch
Berikut merupakan rumus mencari panjang patch antena mikrostrip [6]:
(2)
Dimana :
(3)
(4)
c. Lebar ground plane dan substrat
Berikut merupakan rumus mencari Lebar ground plane dan substrat antena mikrostrip [6]:
(5)
d. Panjang ground plane dan substrat
Berikut merupakan rumus mencari panjang ground plane dan substrat antena mikrostrip [6]:
(6)
e. Lebar saluran mikrostrip
Berikut merupakan rumus mencari lebar saluran antena mikrostrip [6]:
(7)
Dengan :
(8)
f. Panjang saluran mikrostrip
BULLETIN OF COMPUTER SCIENCE RESEARCH
ISSN 2774-3639 (Media Online)
Vol 3, No 5, Agustus 2023 | Hal 327-335
https://hostjournals.com/bulletincsr
DOI: 10.47065/bulletincsr.v3i5.278
Copyright © 2023 The Author, Page 330
This Journal is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Berikut merupakan rumus mencari panjang saluran antena mikrostrip [6]:
(9)
g. Matching impedance
Berikut merupakan rumus mencari Matching impedance antena mikrostrip [6]:
1. Impedansi :
(10)
2. Panjang Saluran :
(11)
3. Lebar Saluran :
(12)
Dengan :
(13)
Keterangan :
h = ketebalan substrat
ℰ = permitivitas dielektrik substrat
= frekuensi resonansi / frekuensi kerja
= konstanta cahaya di ruang bebas
= panjang gelombang di udara
= panjang gelombang pada bahan substrat
W = lebar saluran transmisi
Lf = panjang saluran transmisi
Lt = panjang saluran impedance matching
Lg = panjang groundplane
Wg= lebar groundplane
L = panjang patch
2.4 Antena Tekstil
Antena tekstil menjadi bahasan yang menarik sejak perkembangan dari komunikasi wireless wearable antenna karena
memungkinkan antena dari bahan tekstil diintegrasikan pada pakaian. Umumnya, kebutuhan antena yang bisa dipakai
untuk semua aplikasi modern, sehingga membutuhkan bobot yang ringan, biaya rendah, hampir bebas perawatan dan
tidak ada instalasi. Selain itu, antena dapat dipakai untuk anak muda, orang tua, dan atlet untuk tujuan pemantauan.
Merancang antena tekstil membutuhkan pengetahuan pada sifat elektromagnetik seperti permitivitas, dan permeabilitas
bahan tekstil. Sifat elektromagnetik untuk tekstil ini tidak mudah tersedia. Pengukuran sifat elektromagnetik dari substrat
tekstil dilakukan dengan menggunakan metode waveguide. Nilai permitivitas dan permeabilitas dimasukkan dalam
simulasi. Ini bermaksud untuk membuat jenis antena bary dan pertimbangan lain yang harus diselidiki, termasuk
pemilihan material yang sesuai, metode fabrikasi dan analisis yang diperlukan untuk desain antena sehingga dapat
dipakai. Untuk dapat dikenakan oleh pasien maka dibutuhkan bahan yang sesuai dengan karekteristik dan tidak
mempengaruhi kinerja antena.[14] Bahan ini ringan dan fleksibel, lalu nyaman saat digunakan. Pada perancangan antena
berbahan dasar jeans
Jeans merupakan kain yang tersusun dari katun yang dirajut, kain jeans sendiri memiliki karakteristik yang kuat
karena rajutan dari katun yang rapat sehingga kain jenis ini tidak mudah rusak dibandingkan kain jenis lain. Konstanta
dielektrik substrat antena memiliki peran penting dalam perancangan antena. Substrat yang berbeda memiliki konstanta
dielektrik yang mempengaruhi kinerja antena dengan berbagai cara. Tekstil yang digunakan sebagai substrat antena dapat
dibagi menjadi dua kategori utama, serat alami dan buatan manusia. Di sisi lain, bahan tekstil umumnya memiliki
konstanta dielektrik yang sangat rendah yang mengurangi kerugian gelombang permukaan dan memperbaiki bandwidth
impedansi antena. tabel 2.1 dibawah ini merupakan nilai konstanta dielektrik ( ) tekstil jeans[13].
Tabel 1. Nilai Konstanta Dielektrik Jeans
No
Parameter
Nilai
1
Ketebalan
1mm
2
Konstanta dielektrik
1.7
3
20
0.025
BULLETIN OF COMPUTER SCIENCE RESEARCH
ISSN 2774-3639 (Media Online)
Vol 3, No 5, Agustus 2023 | Hal 327-335
https://hostjournals.com/bulletincsr
DOI: 10.47065/bulletincsr.v3i5.278
Copyright © 2023 The Author, Page 331
This Journal is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Spesifikasi Antena
Tabel 2. Spesifikasi Antena
No
Parameter
Nilai
1
Frekuensi
915,00 MHz
2
Jenis Antena
Mikorstrip Tekstil
3
Polaradiasi
Directional
4
VSWR
≤2
5
Return Loss
<-10dB
6
Impedansi
50 Ohm
3.2 Perhitungan Secara Teori
Perhitungan secara teoritis meliputi perhitungan dimensi antenna berdasarkan frekuensi kerja yang diinginkan,
perhitungan lebar patch dan feeding point, impedansi feeding point, dan dimensi substrat teksil yang akan digunakan.
Untuk mencari Panjang gelombang antena sebagai referensi dasar pembuatan antenna bisa dicari dari persamaan berikut
[10].
a. Bagian Patch
Pada bagian Patch dicari nilai lebar patch (Wp) dan panjang patch (Lp) dengan nilai sebagai berikut :
Dimana:
= lebar Patch (m)
= kecepatan cahaya ruang bebas (3 × 108 m/s)
= 915 MHz atau 915 x 106 Hz
= 1.7
Wp = 172.817 mm
Untuk menghitung Lp, memerlukan parameter dan ∆. ∆ merupakan pertambahan panjang dari akibat
adanya fringing effect
=1.643
Leff = 127.9 mm
∆ = 0.5762
Dengan panjang patch ()
BULLETIN OF COMPUTER SCIENCE RESEARCH
ISSN 2774-3639 (Media Online)
Vol 3, No 5, Agustus 2023 | Hal 327-335
https://hostjournals.com/bulletincsr
DOI: 10.47065/bulletincsr.v3i5.278
Copyright © 2023 The Author, Page 332
This Journal is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Lp = Leff - 2∆L
=
=
= mm
b. Bagian Pencatu
Setelah didapat nilai besar dimensi panjang dan lebar patch, selanjutnya peneliti menghitung lebar (wf) dan panjang
(lf) saluran catu yang pertama untuk Z0 = 50 Ω, sebagai berikut :
c. Bagian Lebar Feeder 50 ohm (Wf)
Berikut ini nilai lebar saluran catu antena yang didapatkan dengan dihitung secara matematis:
d. Bagian Panjang Feeder 50 ohm (Lf)
Berikut ini nilai panjang saluran catu antena yang didapatkan dengan dihitung secara matematis:
=
Setelah di dapat nilai εreff, baru menghitung panjang saluran catu antena dengan rumus sebagai berikut:
Lf = 89.5 mm
e. Bagian Substrat
Bahan yang digunakan untuk substrat yaitu tekstil jenis jeans dengan ketebalan h = 1mm. Setelah diketahui nilai h,
hitunglah nilai Ls dengan memasukkan nilai h = 1 mm , Lp = mm , Lf =mm , dan Wp = mm,
pada rumus sebagai berikut :
1. Panjang Substrat
Ls = 6h + Lp + Lf
Ls = 6 (1 mm) + mm
Ls = 132,7476mm
2. Lebar Substrat
Ws = 6h+Wp
Ls = 6(1 mm) + mm
Ls = mm
f. Bagian Groundplane
Groundplane merupakan lapisan paling bawah yang berfungsi sebagai reflektor yang memantulkan sinyal yang tidak
diinginkan.[15] Ground plane antena mikrostrip bisa terbuat dari bahan konduktor. Groundplane memiliki ukuran
yang sama dengan substrat dari antena itu sendiri.. Karena kita sudah mendapatkan nilai dari panjang substrat (Ls)
dan lebar substrat (Ws) maka, panjang groundplane (Lg) dan lebar groundplane (Wg) dapat ditentukan sebagai berikut:
Lg = Ls = 132,7476mm
Wg = Ws = mm
3.3 Implementasi
Dari hasil perhitungan yang dilakukan selanjutnya dilakukan tahapan optimasi menggunakan software uji cst. Optimasi
dilakukan untuk mendapatkan performa antena menjadi lebih baik. Terdapat sejumlah parameter koreksi yang dilakukan
BULLETIN OF COMPUTER SCIENCE RESEARCH
ISSN 2774-3639 (Media Online)
Vol 3, No 5, Agustus 2023 | Hal 327-335
https://hostjournals.com/bulletincsr
DOI: 10.47065/bulletincsr.v3i5.278
Copyright © 2023 The Author, Page 333
This Journal is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
pada nilai dimensi antenna untuk mendapatkan hasil performasi antenna yang terbaik. Dari hasil optimasi ini selanjutnya
dilakukan tahapan pabrikasi berdasarkan hasil optimasi yang didapatkan Berikut ini adalah hasil layout yang didapatkan
untuk proses pabrikasi.
Gambar 2. Design Antena Mikrostrip Jeans Hasil Perhitungan Secara Teori
Dari gambar sketsa simbol dan desain antena mikrostrip yang akan dirancang tersebut dapat diuraikan penjelasan
simbol dan ukuran masing-masing bagian sesuai hasil optimasi yang didapatkan dari software CST studio yang
dituangkan dalam penjelasan tabel 3 berikut ini
Tabel 3. Dimensi Antena Mikrostrip Jeans Hasil Perhitungan Secara Teori
Dari hasil pengujian dan optimasi yang dilakukan dapat dituangkan hasil yang didapatkan dalam uraian tabel 4
berikut ini
Tabel 4. Komparasi Dimensi Antena Mikrostrip Jeans Pra Dan Pasca Optimasi
Parameter
Pengujian
Pra
optimasi
Pasca
optimasi
deltas
Wp
172.817
102 mm
70.817
Lp
126.7476
122 mm
4.7476
Wf
3.789
3.5
0.289
Lf
89.5
107 mm
17.5
Ws
178.817
112
66.817
Ls
132.7476
129
3.7476
Wg
178.817
112
66.817
Lg
132.7476
129
3.7476
Wslot
3.789
3.5
0.289
h
1
1
0
t
0.05
0.05
0
Dari hasil perhitungan yang didapatkan, selanjutnya dilakukan pengimplementasian rancangan hasil perhitungan
tersebut menggunakan software CST studio untuk mengukur parameter keberhasilan hasil perhitungan yang didapatkan.
Pada gambar 3 merupakan nilai parameter VSWR yang didapatkan.
Gambar 3. Hasil Plot Nilai VSWR Pra Optimasi
Variabel
Ukuran (mm)
Keterangan
Wp
172.817
Panjang patch
Lp
126.7476
Lebar patch
Wf
3.789
Lebar Saluran Pencatu/Feeder
Lf
89.5
Panjang Saluran Pencatu/Feeder
Ws
178.817
Lebar Substrat
Ls
132.7476
Panjang Substrat
Wg
178.817
Lebar Groundplane
Lg
132.7476
Panjang Groundplane
Wslot
3.789
Lebar Slotted saluran Feeder
h
1
Tebal Substrat
t
0.05
Tebal Groudplane dan patch
BULLETIN OF COMPUTER SCIENCE RESEARCH
ISSN 2774-3639 (Media Online)
Vol 3, No 5, Agustus 2023 | Hal 327-335
https://hostjournals.com/bulletincsr
DOI: 10.47065/bulletincsr.v3i5.278
Copyright © 2023 The Author, Page 334
This Journal is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Setelah melakukan optimasi, nilai VSWR dari 14 selanjutnya didapatkan perbaikan nilai menjadi 1.2 yang
ditunjukan pada gambar 4 berikut ini.
Gambar 4. Hasil Plot Nilai VSWR Pasca Optimasi
Parameter selanjtunya yang akan diuji yaitu nilai S parameter untuk melihat nilai bandwith yang dihasilkan antara
pra optimasi dan pasca optimasi. Gambar 5 berikut ini adalah perbandingan hasil parameter s parameter sebelum dan
setelah optimasi
Gambar 5. Hasil Plot Nilai S Parameter Pra Optimasi
Dari nilai parameter yang dihasilkan, dapat dinyatatakan bahwa rancangan antena masih dibawah tingkat
kelayakan untuk digunakan karena harus berada pada nilai lebih kecil dari -10db sedangkan pada hasil yang didapatkan
sebesar -3.7. Pada hasil optimasi yang dilakukan mendapatkan pembacaan nilai hingga -23 seperti yang terdapat pada
gambar 6 berikut ini.
Gambar 6. Hasil Plot Nilai S Parameter Pasca Optimasi
Pengujian berikutnya dilakukan pada parameter nilai impedansi anrterna. Targert yang diharapkan adalah sebesar
50 ohm sesuai dengan karaketeristik impedansi output LoRa 915Mhz. Pada pengujian awal sebelum optimasi, nmiolai
parameter impedansi yang diadpakna adalah sebesar 47.4 seperti terlihat pada gambar 7 berikut ini
Gambar 7. Hasil Plot Nilai Impedansi Pra Optimasi
Setelah melakukan optimasi, nilai yang didapatkan adalah sebesar 50ohm persis seperti yang ditampilkan pada
gambar 8 berikut ini
Gambar 8. Hasil Plot Nilai Impedansi Pasca Optimasi
BULLETIN OF COMPUTER SCIENCE RESEARCH
ISSN 2774-3639 (Media Online)
Vol 3, No 5, Agustus 2023 | Hal 327-335
https://hostjournals.com/bulletincsr
DOI: 10.47065/bulletincsr.v3i5.278
Copyright © 2023 The Author, Page 335
This Journal is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Setelah antena mendapatkan kesesuaian parameter, langkah terakhir yang dilakukan adalah melakukan pabrikasi
antena sesuai dengan nilai optimasi, gambar 9 berikut adalah hasil pabrikasi antena mikrsotrip jeans hasil optimasi
Gambar 9. Hasil pabrikasi Antena Mikrostrip Jeans sesuai dengan nilai optimasi
4. KESIMPULAN
Berdasarkan tahapan penelitian yang dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa performasi antena yang dirancang
sangat ditentukan dengan hasil optimasi yang dilakukan pada hasil perhitungan antena yang didapatkan. Pada penelitian
ini, perbaikan nilai hasil optimasi terhadap parameter pra optimasi mendpatkan hasil yang signifikan, meliputi perbaikan
nilai vswr dari nilai nilai 14 pra optimasi dan sebesar 1.2 pasca optimasi. Pada parameter selanjutnya, yakni pada nilai
parameter S menghasilkan pembacaan sebesar -23 dB setelah melakukan optimasi dari nilai awal sebesar -3.7 dB. Pada
optimasi parameter terakhir, nilai impedansi yang didapatkan adalah sebesar 50 ohm dari nilai sebelumnya sebesar 47.4
ohm sehingga sesuai dangan karakteristik impedansi output yang berasal dari LoRa 915 mhz yang ber impedansi 50 ohm.
REFERENCES
[1] N. T. Susyanto, T. Yunita, and O. N. Levy, “ANTENA MIKROSTRIP BAHAN TEKSTIL FREKUENSI 2,45 GHz UNTUK
APLIKASI TELEMEDIS,” 2018.
[2] D. Almira, B. Setia Nugroho, and L. O. Nur, “ANTENA WEARABLE PATCH SIRKULAR UNTUK MONITORING
KESEHATAN (CIRCULAR PATCH WEARABLE ANTENNA FOR HEALTH).”
[3] T. Meligiatri and H. Wijanto, “PERANCANGAN DAN REALISASI ANTENA MIKROSTRIP TEKSTIL DUAL BAND
UNTUK PENERIMA GPS DESIGN AND REALIZATION OF DUAL BAND MICROSTRIP TEXTILE ANTENNA FOR GPS
RECEIVER,” vol. 8, no. 5, p. 5359, 2021.
[4] E. A. Aydın and E. A. Aydin, “A Novel Flexible Microstrip Patch Antenna with Different Conductive Materials For Telemedicine
and Mobile Biomedical Imaging Systems,” 2021, doi: 10.21203/rs.3.rs-664932/v1.
[5] Suparyanto dan Rosad (2015, “Antena,” Suparyanto dan Rosad (2015, vol. 5, no. 3, pp. 248–253, 2020.
[6] M. MUTMAINNAH, C. R. NUR OCTAVINA, L. ROHMAN, and R. A. FIRDAUS, “Antena Mikrostrip Double E-Shaped
dengan Frekuensi 3,3 GHz untuk Aplikasi WiMax,” ELKOMIKA J. Tek. Energi Elektr. Tek. Telekomun. Tek. Elektron., vol.
10, no. 3, p. 555, Jul. 2022, doi: 10.26760/elkomika.v10i3.555.
[7] Gilbert, “GPS (Global Positioning System),” J. Horol. Inst. Japan, no. 138, pp. 42–53, 2007.
[8] S. Alam, “Perancangan antena mikrostrip triangular untuk aplikasi wimax 2300 dan 3300 mhz,” Jurnal Teknik dan Ilmu
Komputer, vol. 4, no. 15, pp. 255–268, 2015.
[9] I. Surjati, “Antena mikrostrip: Konsep dan aplikasinya,” Universitas Trisakti, Jakarta, 2010.
[10] S. Bisht, S. Saini, V. Prakash, and B. Nautiyal, “Study The Various Feeding Techniques of Microstrip Antenna Using Design
and Simulation Using CST Microwave Studio,” Int. J. Emerg. Technol. Adv. Eng., vol. 4, no. 9, 2014.
[11] D. Zuletmei, D. Faiza, and K. Budayawan, “ANALISIS PENGARUH JENIS SUBSTRAT TERHADAP
KARAKTERISTIKANTENA MIKROSTRIP PERSEGI PANJANG DENGAN FREKUENSI KERJA 2,4 GHZ,” Voteteknika
(Vocational Tek. Elektron. dan Inform., vol. 5, no. 1, 2017, doi: 10.24036/voteteknika.v5i1.106915.
[12] Susilawati, T. Yunita, and L. N. Olivia, “Antena Mikrostrip Bahan Tekstil Patch Segi empat Pada Frekuensi 5 -6 GHz,” vol. 5,
no. 3, pp. 4597–4604, 2018.
[13] M. Nurdin, L. N. Olivia, T. Yunita, S. Prodi, T. Telekomunikasi, F. Teknik, and U. Telkom, “ANTENA TEKSTIL PATCH SEGI
EMPAT 5.8 GHz PADA TUBUH UNTUK APLIKASI JARINGAN NIRKABEL AREA TUBUH,” e-Proceeding Eng., vol. 5,
pp. 362–371, 2018
[14] T. Yunita and L. N. Olivia, “ANTENA MIKROSTRIP BAHAN TEKSTIL PATCH SEGI EMPAT PADA FREKUENSI 5-6
GHz MICROSTRIP ANTENNA TEXTILE MATERIAL RECTANGULAR PATCH FREQUENCY OF 5-6 GHz" Prodi S1
Teknik Telekomunikasi , Fakultas Teknik Elektro , Universitas Telkom Jln . Telekomunikasi No . 1 Terusan Buah Batu Bandung
40257 Indonesia,” vol. 5, no. 3, pp. 4597–4604, 2018.
[15] S. Sasono, H. Wijanto, and Y. Wahyu, "PERANCANGANDAN REALISASI ANTENA MIKROSTRIPPADA FREKUENSI K-
BAND UNTUKRADAR OTOMOTIF," vol. 3 no. 3, 2016
