Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknologi Industri

TE091399 TUGAS AKHIR 4 SKS

Nama Mahasiswa: Evi RahmawatiNomor Pokok: 2209100706Bidang Studi: Telekomunikasi Multimedia

Tugas Diberikan: Semester Genap Th 2012Dosen Pembimbing: 1. Eko Setijadi ST., MT., PhD

2. Prof. Dr. Ir. Gamantyo Hendrantoro, M.Eng.

Judul Tugas Akhir: Optimasi Antena Mikrostrip Rectangular Patch Polarisasi Sirkuler Pada Frekuensi 2,4 Ghz dengan Algoritma Genetika untuk Satelit NanoUraian Tugas Akhir

Saat ini ITS sedang berpartisipasi dalam sebuah komunitas bernama INSPIRE yang mengerjakan sebuah proyek pembuatan satelit nano.Satelit yang dibuat diberi nama IINUSAT I dan masih dalam tahap pengerjaan akhir, selanjutnya akan dibuat satelit generasi kedua dengan nama IINUSAT II. Salah satu kriteria dari satelit tersebut adalah memiliki antena mikrostrip dengan frekuensi 2,4 GHz. Dalam membangun sebuah komunikasi untuk satelit nano dibutuhkan sebuah antenna yang berukuran kecil dan low profile. Antena yang dapat digunakan adalah antenna Mikrostrip. Antena tersebut dipilih karena memiliki ukuran yang kecil, low profile, compact, low weight dan low fabricantion cost serta mudah untuk di integrasikan dengan sirkuit/ rangkaian dibelakangnya (receiver/transmitter). Antena Mikrostrip merupakan antena yang menggunakan teknologi printed-circuit board (PCB) yang biasa disebut dengan patch antenna. Dalam mendesain antena mikrostrip perlu memperhatikan beberapa parameter antena ini, diantaranya panjang patch dan juga panjang pencatuan.Tujuannya adalah untuk mendapatkan karakteristik dan kinerja yang optimal. Oleh karena itu dalam mendesain antena mikrostrip ini,terlebih dahulu memperhitungkan semua parameter baik dalam formula yang biasa digunakan dalam mendesain antena kemudian disintesis dengan menggunakan algoritma sebagai metode optimasi.Pada tugas akhir ini akan akan dibuat simulasi antena mikostrip yang disesuaikan dengan ukuran satelit nano.Bentuk antena mikrostrip yaitu rectangular patch dengan menggunakan teknik pencatuan aperture coupled. Karena antena ini untuk satelit maka antena berpolarisasi sirkuler yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz.Adapun metode optimasi yang digunakan adalah algoritma genetika untuk untuk mendapatkan antena dengan hasil optimal yaitu menpunyai parameter impedansi match (VSWR mendekati 1).Dosen Pembimbing I,Dosen Pembimbing II,Eko Setijadi ST., MT., PhDProf.Ir.Gamantyo Hendrantoro, M.Eng., PhDNIP : 197210012003121002NIP : 197011111993031002Mengetahui,Menyetujui,

Jurusan Teknik Elektro ITSBidang Studi Telekomunikasi Multimedia

Ketua,Koordinator,

Dr. Tri Arief Sardjono., ST., MT.Devy Kuswidiastuti, ST., MSc.NIP : 197002121995121001NIP : 198109252008122003

JUDUL TUGAS AKHIR Optimasi Antena Mikrostrip Rectangular Patch Polarisasi Sirkuler Pada Frekuensi 2,4 Ghz Dengan Algoritma Genetika Untuk Satelit Nano.A. RUANG LINGKUP

Antena dan Propagasi Elektromagnetik Elektronika Telekomunikasi Sistem Komunikasi Nirkabel

Sistem Komunikasi Gelombang Mikro Algoritma GenetikaB. LATAR BELAKANGSaat ini ITS sedang berpartisipasi dalam sebuah komunitas bernama INSPIRE yang mengerjakan sebuah proyek pembuatan satelit nano. Satelit yang dibuat diberi nama IINUSAT I dan masih dalam tahap pengerjaan akhir, selanjutnya akan dibuat satelit generasi kedua dengan nama IINUSAT II. Salah satu kriteria dari satelit tersebut adalah memiliki antena mikrostrip dengan frekuensi 2,4 GHz. Dalam membangun sebuah komunikasi untuk satelit nano dibutuhkan sebuah antenna yang berukuran kecil dan low profile. Antena yang dapat digunakan adalah antenna Mikrostrip.Pada awalnya desain antena mikrostrip dilakukan secara konvensional. Dengan kata lain, masih dilakukan metode pendesain dengan cara memperhitungkan parameter-parameter yang bersangkutan secara manual. Parameter-parameter tersebut tentu saja masih berkaitan dengan karakteristik elektromagnetik yang dimiliki oleh sebuah antena.Berdasarkan dari hasil perhitungan secara manual tersebut, kemudian diaplikasikan. Jika tidak dihasilkan antena dengan kinerja yang sesuai spesifikasi desain, maka dilakukan perbaikan dalam perancangan yaitu mengguankan persamaan yang tepat untuk menghitung perkiraan dengan dimensi dan parameter yang cocok. Dalam desain kembali sebuah antena,juga penting menggunakan berbagai petunjuk seperti halnya intuisi,pengalaman,perkiraan persamaan, sistem pembelajaran yang empiris untuk memperhitungkan parameter dengan tujuan mengembangakan kinerjanya. Langkah-langkah mendesain antena secara konvensional ini tidak efisien serta tidak ekonomis. Alternatif baru selain metode tersebut adalah dengan mengguankan metode algoritma genetika. Metode ini berguna saat berhadapan dengan formula yang tujuannya mencari hasil yang optimal. Permasalahan yang timbul adalah menentukan variabel-variabel parameter apa saja yang harus diolah dan berapa banyak iterasi perhitungan yang harus dilakukan. Hal lain adalah bagaimana menghubungkan metode algoritma genetik kedalam formula dari antena mikrostrip, maka dibutuhkan perangkat lunak untuk menyelesaikan masalah ini. Dengan menggunakan metode algoritma genetika untuk optimasi antena sehingga didapatkan antena mikrostrip untuk satelit yang mempunyai parameter impedansi matching mendekati 1 (VSWR mendekati 1).C. RUMUSAN MASALAHDalam penelitian ini, rumusan masalah antara lain :1. Bagaimana penentuan variabel yang tepat untuk proses berjalannya algoritma genetika dalam optimasi impedansi matching antena ini.2. Bagaimana desain dan optimasi antena mikrostrip rectangular polarisasi sirkuler dapat memberikan hasil yang optimal.

3. Bagaimana gain, Bandwidth, VSWR serta pola radiasi yang diperoleh dari antena mikrostrip ini.D. BATASAN MASALAHBatasan masalah dalam penelitian Tugas Akhir ini antara lain :1. Desain rancangan dan optimasi antena disimulasikan dengan software desain antena CST dan mathlab

2. Metode optimaslisasi adalah algoritma genetika.3. Parameter yang diuji cobakan pada antena mikrostrip yaitu VSWR, Return Loss, dan bandwidth.4. Ujicoba hasil rancangan dilakukan di Laboratorium Antena dan Propagasi Teknik

Elektro ITS.

E. TUJUAN

Tujuan dari penelitian ini adalah didapatkan hasil rancangan desain antena mikrostrip yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz polarisasi sirkuler yang mempunyai impedansi matching dengan parameter VSWR mendekati nilai satu dengan metode optimalisasi menggunakan algoritma genetika. Rancangan antena ini diharapkan dapat direalisasikan pada Satelit Nano. Antena tersebut akan digunakan sebagai antena alternatif untuk Iinusat II.F. TINJUAN PUSTAKAAntena Mikrostrip

Berdasarkan asal katanya, mikrostrip terdiri atas dua kata, yaitu micro (sangat tipis/kecil) dan strip (bilah/potongan). Antena mikrostrip dapat didefinisikan sebagai salah satu jenis antena yang mempunyai bentuk seperti bilah/potongan yang mempunyai ukuran sangat tipis/kecil.

Gambar 1 menunjukkan struktur dari sebuah antena mikrostrip. Secara umum, antena mikrostrip terdiri atas 3 bagian, yaitu patch, substrat, dan ground plane. Patch terletak di atas substrat, sementara ground plane terletak pada bagian paling bawah.

Gambar 1. Struktur Antena Mikrostrip

Pada umumnya, patch terbuat dari logam konduktor seperti tembaga atau emas dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam. Bentuk patch antena mikrostrip yang sering dibuat, misalnya segi empat, segi tiga, lingkaran, dan lain-lain. Patch berfungsi sebagai pemancar (radiator). Patch dan saluran pencatu biasanya terletak di atas substrat. Tebal patch dibuat sangat tipis (t 0; t = ketebalan patch ). Substrat terbuat dari bahan-bahan dielektrik. Substrat biasanya mempunyai tinggi (h) antara 0,003 0 0,050Tabel 1. Nilai konstanta dielektrik beberapa bahan dielektrik

Bahan dielektrikNilai konstanta dielektrik (r)

Alumina9,8

Material sintetik Teflon2,08

Material komposit Duroid2,2 10,8

Ferimagnetik Ferrite9 16

FR4 Epoxy4,4

Semikonduktor Silicon11,9

Fiberglass4,882

Tabel 1. menunjukkan nilai permeativitas relatif bahan dielektrik yang sering digunakan untuk membuat substrat antena mikrostrip. Tampak bahwa semikonduktor (silicon) memiliki nilai r yang lebih tinggi dan teflon memiliki nilai r yang lebih rendah.

Antena mikrostrip mempunyai nilai radiasi yang paling kuat terutama padadaerah pinggiran di antara tepi patch. Untuk performa antena yang baik, biasanya substrat dibuat tebal dengan konstanta dielektrik yang rendah. Hal ini akan menghasilkan efisiensi dan radiasi yang lebih baik serta bandwidth yang lebih lebar, namun akan menambah ukuran dari antena itu sendiri. Oleh sebab itu, kejelian dalam menetapkan spesifikasi, ukuran, dan performa akan menghasilkan antena mikrostrip yang mempunyai ukuran yang kompak dengan performa yang masih dalam batas toleransi.

Kelebihan dan Kekurangan Antena Mikrostrip

Antena mikrostrip mengalami peningkatan popularitas terutama dalam aplikasi wireless karena strukturnya yang low profile. Selain itu, antena mikrostrip juga kompatibel dan dapat diintegrasikan langsung dengan sirkuit utamanya, seperti pada handphone, missile dan peralatan lainnya. Pada zaman sekarang,pemakaian antena mikrostrip menjadi semakin berkembang. Hampir semua peralatan telekomunikasi wireless yang ada tidak menunjukkan sebuah fisik antena. Hal ini karena peralatan telekomunikasi tersebut menggunakan antena mikrostrip yang dapat diintegrasikan langsung dengan MICs-nya. Beberapa keuntungan dari antena mikrostrip adalah:

1) Mempunyai bobot yang ringan dan volume yang kecil.

2) Konfigurasi yang low profile dengan kemampuan dalam dual frequency3) Biaya fabrikasi yang murah sehingga dapat dibuat dalam jumlah yang besar.

4) Mendukung polarisasi linier dan sirkular.

5) Dapat dengan mudah diintegrasikan dengan microwave integrated circuits Namun, antena mikrostrip juga mempunyai beberapa kelemahan, yaitu :

1) Bandwidth yang sempit dan efisiensi yang rendah

2) Memiliki rugi-rugi hambatan (ohmic loss) pada pencatuan antena array3) Memiliki daya (power) dan penguatan yang rendah Jenis-jenis Antena Mikrostrip

Berdasarkan bentuk patch-nya antena mikrostrip terbagi menjadi :

1) Antena mikrostrip patch persegi panjang (rectangular)

2) Antena mikrostrip patch persegi (square)

3) Antena mikrostrip patch lingkaran (circular)

4) Antena mikrostrip patch elips (elliptical)

5) Antena mikrostrip patch segitiga (triangular)

6) Antena mikrostrip patch circular ring Polarisasi Linear dan CircularPolarisasi antena adalah polarisasi dari gelombang yang ditransmisikan oleh antena. Jika arah tidak ditentukan maka polarisasi merupakan polarisasi pada arah gain maksimum. Pada praktiknya, polarisasi dari energi yang teradiasi bervariasi dengan arah dari tengah antena, sehingga bagian lain dari pola radiasi mempunyai polarisasi yang berbeda.Polarisasi dari gelombang yang teradiasi didefinisikan sebagai suatu keadaan gelombang elektromagnet yang menggambarkan arah dan magnitudo vektor medan elektrik yang bervariasi menurut waktu. Selain itu, polarisasi juga dapa didefinisikan sebagai gelombang yang diradiasikan dan diterima oleh antena pada suatu arah tertentu.Polarisasi Circular Pada Gambar 2 merupakan polarisasi circular (melingkar) terjadi jika suatu gelombang yang berubah menurut waktu pada suatu titik memiliki vektor medan elektrik (magnet) pada titik tersebut berada pada jalur lingkaran sebagai fungsi waktu. Kondisi yang harus dipenuhi untuk mencapai jenis polarisasi ini adalah :

medan harus mempunyai 2 komponen yang saling tegak lurus linier

kedua komponen tersebut harus mempunyai magnitudo yang sama

kedua komponen tersebut harus memiliki perbedaan fasa waktu pada kelipatan ganjil 900.

Polarisasi circular terbagi menjadi dua, yaitu Left Hand Circular Polarization (LHCP) dan Right Hand Circular Polarization (RHCP). LHCP terjadi ketika =+/2, sebaliknya =-/2.

Gambar 3. Polarisasi CircularFrekuensi dari antenna microstrip berdasarkan panjang L dan secara matematika dituliskan sebagai berikut.

Persamaan (1) dan (2) menyatakan antena microstrip harus mempunyai panjang yang hampir sama dengan setengah panjang gelombang (/2) dengan adanya dielektrik.Dimensi Antena MikrostripUntuk mencari dimensi antena mikrostrip (W dan L), harus diketahui terlebih dahulu parameter bahan yang akan digunakan yaitu tebal dielektrik (h), konstanta dielektrik(), tebal konduktor (t) dan rugi-rugi bahan (rugi-rugi tangensial). Panjang antena mikrostrip harus disesuaikan, karena apabila terlalu pendek maka bandwidth akan sempit sedangkan apabila terlalu panjang bandwidth akan menjadi lebih lebar tetapi efisiensi radiasi akan menjadi kecil. Dengan mengatur lebar dari antenna mikrostrip (W) impedansi input juga akan berubah.

Pendekatan yang digunakan untuk mencari panjang dan lebar antena mikrostrip dapat menggunakan persamaan:1. Menghitung lebar konduktor (W)

2. Menghitung konstanta dielektrik efektif (eff)

3. Menghitung panjang tambahan (L)

4. Menghitung panjang patch (L)

5. Menghitung panjang efektif (Leff)

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). Pada metode terhubung, daya RF dicatukan secara langsung ke patch radiator dengan menggunakan elemen penghubung.

Pada metode tidak terhubung, dilakukan pengkopelan medan elektromagnetik untuk menyalurkan daya di antena saluran mikrostrip dengan patch. Beberapa teknik pencatuan yang sering digunakan, yaitu teknik microstrip line, coaxial probe, aperture coupling dan proximity coupling.

Untuk kebutuhan mendapatkan bandwidth yang lebar, salah satu teknik yang dapat digunakan adalah dengan teknik pencatuan aperture coupled. Pada konfigurasi teknik pencatuan aperture coupled, pengkopelan dari saluran pencatu (feed-line) ke patch melalui sebuah aperture kecil yang berupa slot pada bidang pentanahan (ground plane). Aperture coupling

Gambar 4 Aperture coupling feeding

Teknik feeding yang digunakan pada penelitian ini adalah aperture coupling feeding, hal ini dilakukan dengan transmissinon line tidak terhubung langsung dengan antena tetapi ada sebuah konduktor yang berlubang untuk menyalurkan energi ke antena. Ada 2 susun substrat konduktor dimana permittivity yang di atas lebih kecil dari yang di bawah untuk mengurangi rugi-rugi.Tetapi metode ini agak sulit untuk dilakukan.Ada 2 susun substrat konduktor dimana permittivity yang di atas lebih kecil dari yang di bawah untuk mengurangi rugi-rugi. Namun bisa juga memakai subtrat yang sama dengan ketebalan yang berbeda. Perhitungan tebal subtrat, ukuran slot serta panjang feed berdasarkan panjang gelombang dalam dielektrik (d). Dengan mengetahui nilai d maka tebal subtrat, ukuran slot dan feed dapat ditentukan, seperti yang terlihat pada gambar 5 dan 6.

Gambar 5 Dimensi slot dan tebal subtrat

Gambar 6 Panjang feed.Panjang Slot (Ls) = 0.1477 x d ..............................8Lebar Slot (Ws) = 0.0164 x d ..............................9Tebal Subtrat Kedua = 0.0169 x d .............................10Panjang Saluran Pencatu = 0.739 x d .............................11Panjang Offset = 0.211 x d .............................12Lebar saluran pencatu pada antena mikrostriptergantung dari impedansi karakteristik (Z0) diinginkan. Adapun rumus untuk menghitung lebar saluran mikrostrip diberikan oleh persamaan 13.

...........................13Dengan adalah konstanta dielektrik relatif dan :

...........................14Keterangan :

W= lebar saluran mikrostrip(mm)

= ketebalan subtract(mm)

= impedansi karakteristik()

= konstanta dielektrik relatife(F/m)

Untuk nilai w/h1 digunakan persamaan 17 dan 18.

-w/h1

Konstanta dielektrik efektif () :

......................................17Dan karakteristik impedansi :

........................................18 Algoritma GenetikaAlgoritma genetika merupakan alternatif yang paling penting dalam aplikasi ke bidang elektromagnetik, mengingat permasalahan elektromagnetik merupakan permasalahan yang kompleks dengan fungsi-fungsi non-linier. Algoritma Genetika adalah algoritma yang memanfaatkan proses seleksi alamiah yang dikenal dengan proses evolusi.Dalam proses evolusi, individu secara terus-menerus mengalami perubahan gen untuk menyesuaikan dengan lingkungan hidupnya. Hanya individu-individu yang kuat yang mampu bertahan. Proses seleksi alamiah ini melibatkan perubahan gen yang terjadi pada individu melalui proses perkembangbiakan.Dalam algoritma genetika ini, proses perkembangbiakan ini menjadi proses dasar yang menjadi perhatian utama, dengan dasar pikiran mendapatkan keturunan yang lebih baik.

Gambar 7 proses algoritma genetika

Proses algoritma genetika dimulai dari populasi awal,yang merupakan kumpulan individu-individu dengan model yang telah ditentukan. Dimana masing masing individu dinyatakan dalam bentuk gen dan kromosom sesuai dengan model dari permasalahan kemudian individu-individu tersebut dipilih (seleksi) untuk mendapatkan individu yang baik.

Hasil pemilihan berupa individu-individu yang siap untuk dikawinkan, maka proses berikutnya adalah melakukan perkawinan silang (crossover) yang menghasilkan individu-individu baru.Individu-individu yang lahir sebelum dinyatakan sebagai individu akan mengalami beberapa proses yang berhubungan dengan perubahan nilai gen, baik yang berupa adaptasi maupun revolusi. Sedangkan mekanisme algoritma genetika mengggunakan kromosom biner, dimana setiap individu merupakan sekumpulan gen-gen yang bernilai biner (0 atau 1).Untuk menyatakan suatu solusi maka dibuat sekumpulan solusi kemudian untuk setiap kemungkinan solusi diterjemahkan menjadi sekumpulan biner sehingga terbentuk individu-individu. Bentuk Awal

Dengan menggunakan formula yang telah disebutkan sebelumnya maka untuk mendapatkan bentuk awal antena mikrostrip ini perlu memperhitungan panjang dan lebar patch , slot maupun feed. Hasil hitungan tersebut akan menjadi acuan untuk desain awal antena. Perhitungan yang diperlukan antara lain adalah dimensi patch, slot, feed dan konektor. Spesifikasi Bahan Dasar

Subtrat yang digunakan adalah FR04 Epoxy dengan konstanta dielektrik 4,4. Dimensi antena yang dibuat adalah 10x10 cm sesuai dengan dimensi satelit nano IINUSAT II. Dengan Spesifikasi sebagai berikut ini:KarakteristikNilaiSatuan

Koefisien dielektrik4.4-

Koefisien permeabilitas1-

Rugi-rugi Tan dielektrik0.02-

Frekuensi9.109Hz

Kerapatan massa1900Kg/m3

Ketebalan tembaga (t)35m

Ketebalan FR-04 (h)1.6mm

Tabel 2 Spesifikasi Antena PerancanganPenentuan Dimensi Elemen PatchBesarnya frekuensi kerja berpengaruh pada bentuk fisik antena, dalam desain antena mikrostrip semakin besar nilai frekuensi maka dimensi antena semakin kecil. Pada tugas akhir ini frekuensi yang digunakan adalah 2.4 GHz, frekuensi tersebut merupakan spesifikasi dari satelit IINUSAT untuk frekuensi satelit S-band dengan bandwidth sekitar 7 MHz sesuai kebutuhan untuk komunikasi gambar dan video.* panjang gelombang di ruang bebas

* panjang gelombang pada saluran transmisi antena mikrostrip

* Dimensi elemen paradiasi antena mikrostrip atau patch antena yang terdiri dari lebar (W)dan panjang (L). Lebar (W) Antena dapat dicari dengan :

W =

= QUOTE panjang (L) elemen peradiasi,

QUOTE QUOTE

= =29.42 mm QUOTE dengan :

Jadi L = 29.42 mm dan W =38 mm

Perancangan Saluran Pencatu (Feed) Mikrostripaperture coupled yang dimana antara patch dan feed tidak berhubungan langsung dan dipisahkan oleh ground, transmisi pada saluran pencatu dapat tersampaikan ke patch antena melalui slot yang ada pada ground. Dengan demikian dalam perancangannya dibutuhkan 2 subtrat, yaitu 1. subtrat antara patch dan ground atau patch subtrat 2. subtrat antara ground dan saluran pencatu atau feed subtrat.Untuk panjang feed dapat dihitung dengan persamaan:

Dengan menggunakan persamaan :

Sehingga didapatkan lebar pencatu 50 Ohm :

Berdasarkan persamaan 11 dan 12 sehingga dapat ditentukan :

Panjang saluran pencatu

0.739 x d = 0.739 x 60 = 43.97 mmPanjang saluran pencatu (offset)

0.211 x d = 0.211 x 60 = 12.554 mmPerancangan Slot Pada Ground

Berdasarkan persamaan 8,9 dan 10 maka didapatkan :

Panjang slot

= 0.1477 x d = 0.1477 x 60 = 8.788 mm

Lebar slot

= 0.0164 x d = 0.0164 x 60 = 0.975 mm

Ketebalan feed subtrat kedua = 0.0169 x d = 0.0169 x 60 = 1 mmPerancangan Port SMA

Pembuatan SMA port menggunakan perhitungan yang ada pada software CST, yaitu impedance calculation untuk coax.

Gambar 8 Perhitungan dimensi port SMA dengan impedance calculation

Dengan memasukkan nilai dielektrik teflon ( didapatkan dan mengubah-ubah nilai d dan D sehingga mendapakan nilai impedansi sekitar 50 ( sehingga dari hasil tersebut dihasilkan diameter konduktor dalam (d) adalah 1.2 mm dan diameter dielektrik adalah 4 mm.Panjang port antena yang dibuat menyeseuaikan bentuk aslinya, yaitu 5 mm untuk dielektrik dan konduktor luar dan 8 mm untuk konduktor dalam.Dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan pada tabel berikut ini :

Parameter DesainLambangNilai(mm)

Panjang Gel. di ruang bebaso125

Panjang Gel. di dielektrikd60

Lebar PatchW38

Panjang PatchL29,42

Lebar SlotWs8,788

Panjang SlotLs0,975

Panjang Saluran Pencatu 50-43,97

Lebar Saluran Pencatu 50-3,11

Dengan menggunakan software CST maka hasil perhitungan bisa disimulasikan sehingga didapatkan antena desain awal dengan ukuran sesuai dengan perhitungan.Bentuk Awal dari hasil perhitungan :

Gambar 9 Desain awal antena mikrostrip tampak atas

Gambar 10 Desain awal antena mikrostrip tampak bawah

Gambar 11 Desain awal Port SMA

(a)

(b)

Gambar 12 Desain awal Antena mikrostrip aperture coupled Tampak dari atas

(a) bawah (b) dengan port SMAG. METODELOGIDalam penyelesaian Tugas Akhir ini akan dilaksanakan sesuai dengan metodelogi dan langkah-langkah yang digaris besarkan pada keterangan dibawah ini. Tahapan-tahapan ini dapat dilihat pada flowchart sebagai berikut :

Gambar 8.Flowchart Metodologi

Dari gambar flowchart di atas dapat dijelaskan metodologi yang ditempuh antara lain :

1. Pencarian LiteraturDalam tahap awal, akan dilakukan penambahan referensi untuk membantu proses pengerjaan tugas akhir. Penambahan tersebut diharapkan dapat menyempurnakan desain antena agar sesuai dengan kriteria yang sudah ditentukan. Selain itu juga dilakukan pelatihan untuk software simulasi CST agar mendapatkan hasil simulasi lebih baik.2. Mengidentifikasi teori dan teknik desain antena mikrostripSebelum melakukan optimasi antena terlebih dahulu kita menentukan beberapa kriteria yaitu penentuan bentuk antena mikrostrip dari polarisasi yang diinginkan, frekuensi kerja,bentuk pencatuan dan parameter yang mendukung optimasi serta penentuan algoritma yang digunakan dalam optimasi.3. Simulasi untuk mendapatkan dimensi performansi antenaPada tahapan ini melakukan simulasi desain antena untuk mendapatkan parameter yang diinginkan4. Optimasi Dari hasil simulasi sebelumnya dapat dilihat hasilnya dan Pada tahapan ini melakukan simulasi algorima genetika untuk mendapatkan parameter yang optimal dengan membuat listing program pada mathlab untuk mendapatkan nilai parametr yang diinginkan.5. Realisasi AntenaPada tahap ini, hasil dari optimasi dengan algoritma genetika, direalisasikan kembali dengan software antena 6. Analsis DataDari hasil simulasi awal dengan simulasi setelah dioptimasi dapat dianalisa dan diperbandingkan hasilnya.H. JADWAL KEGIATAN

Untuk menyelesaikan penelitian ini sebagai Tugas Akhir, berikut jadwal kegiatan yang akan dilakukan.NoKegiatanSeptemberOktoberNovemberDesember

12345678910111213141516

1.Pencarian Literatur

2.MengidentifikasiTeori desain antena mikrostrip

3.Simulasi desain awal

4.Optimasi Desain

5.Simulasi desain hasil optimasi

6.Analisa data

9.Penulisan Buku Tugas Akhir

I. RELEVANSI

Dari Tugas Akhir ini diharapkan dapat memberikan manfaat antara lain :

1. Desain Antena microstrip rectangular patch polarisasi circular yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz untuk komunikasi real-time video pada satelit S-band.

2. Desain Antena microstrip ini diharapkan dapat direalisasikan pada satelit ITS-sat.K. REFERENSI

[1]. Pozar, D.M., Microstrip Antenna, Proceeding of the IEEE, Vol.80, No.1, Januari 1992.

[2]. Application of Genetic Algorithm in Broadband Microstrip Antenna design CEEM'2009/Xi'an

[3]. Siyang SUN*, Yinghua LV, Jinling ZHANGThe Application of Genetic Algorithm Optimization in Broadband Microstrip antenna Design School of Electronic Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing, 100876, China India 6

[4]. Anonim, Design of broadband patch antennas using genetic algorithm optimization2010 5th International Conference on Industrial and Information Systems, ICIIS 2010, Jul 29 - Aug 01, 2010,

[5]. Michael .J. Johnson and Yahya Rahmat-samii Genetic Algorithm Optimization and its Application to Antenna Design Department of Electrical Engineering University of California, Los Angeles Los Angeles, CA 90024-1594

[6]. Randy L. Haupt An Introduction to Genetic Algorithms for Electromagnetics Department of Electrical Engineering US Air Force AcademyDFEE 2354 Fairchild Drive, Suite 2F6

[7]. Mukherjee, Pinaki, Genetic Algorithm-based Design Optimisation of Aperture-coupled Rectangular Microstrip Antenna Defence Science Journal, Vol. 55, No. 4, October 2005, pp. 487-492

[8]. M.K.A. Rahim, Aperture Coupled Microstrip Antenna with Different Feed Sizes and Aperture Positions international rf and microwave conference proceedings, september 12 - 14, 2006, putrajaya, malaysia.(1)

.(2)

......... (3)

.. (4)

.. (5)

.. (6)

.. (7)

Mutasi

Crossover

Seleksi

Populasi awal

Populasi Baru

Studi Literatur basic desain patch antena dan literatur penelitian sebelumnya

Seleksi Teknik Optimasi

Simulasi untuk mendapatkan dimensi performansi antena

Performansi Improved

Optimasi dengan menggunakan algoritma Genetika

Realisasi antena

Sesuai Kriteria

Analisa Data

End

Tidak

YA

Dilihat nilai VSWR /S11

Tidak

YA

1

_1408793317.unknown

_1408793325.unknown

_1408793329.unknown

_1408793331.unknown

_1408793333.unknown

_1408793335.unknown

_1408793336.unknown

_1408793334.unknown

_1408793332.unknown

_1408793330.unknown

_1408793327.unknown

_1408793328.unknown

_1408793326.unknown

_1408793321.unknown

_1408793323.unknown

_1408793324.unknown

_1408793322.unknown

_1408793319.unknown

_1408793320.unknown

_1408793318.unknown

_1408793313.unknown

_1408793315.unknown

_1408793316.unknown

_1408793314.unknown

_1408793310.unknown

_1408793312.unknown

_1408793309.unknown