Perancangan Dan Analisis Antena Mikrostrip Berbasis Metamaterial Pada Frekuensi 3,5 Ghz Untuk Aplikasi 5g

Catharina Ira Dian Anggitaratna, Bambang Setia Nugroho, Levy Olivia Nur

Abstract

Abstrak
Dalam perkembangan teknologi 5G keberadaan antena mikrostrip berperan besar, karena
karakteristik fisiknya yang kecil, tipis, ringan. Akan tetapi antena ini memiliki kekurangan seperti
bandwidth yang sempit, gain yang kecil, dan efisiensinya yang rendah. Masalah paling serius yang dihadapi
oleh antena mikrostrip adalah sempitnya bandwidth yang dihasilkan. Pada Tugas Akhir akan dibahas
peningkatan lebar bandwidth antena mikrostrip menggunakan metamaterial. Salah satu metode yang
menggunakan metamaterial adalah metode Artificial Ground Structure (AGS) yang bertindak sebagai
ground plane antena.
Pada tugas akhir ini dilakukan perancangan, simulasi, dan analisis antena mikrostrip dengan patch
rectangular pada frekuensi 3,5 GHz berbasis metamaterial. Perancangan menggunakan CST Studio Suite
2018, untuk substrat menggunakan FR-4 dengan permitivitas relatif 4,3 dan ketebalan 1,6 mm. Hasil yang
diinginkan antena memiliki return loss dibawah -10 dB, VSWR kurang dari 2, dan gain yang lebih besar
dari 2 dBi dengan pola radiasi omnidirectional.
Saat simulasi antena tanpa AGS, antena bekerja pada frekuensi 3,5 GHz memiliki nilai return loss
sebesar -36,38 dB dan VSWR 1,03 serta menghasilkan bandwidth sebesar 172,3 MHz. Sedangkan antena
dengan AGS, pada frekuensi 3,5 GHz nilai return loss sebesar -35,106 dB, bandwidth sebesar 1,89 GHz,
dan VSWR 1,03. Dengan metode AGS peningkatan bandwidth sebesar 90,88 %.
Kata Kunci : antena mikrostrip, metamaterial, AGS, 5G.
Abstract
In the development of 5G technology, the presence of microstrip antenna plays a big role, because
of its physical characteristics which are small, thin, light. But its have disadvantages, such as narrow
bandwidth, small gain and low efficiency. But the most serious problem is how small bandwidth they
produced. So, many researches are done to make microstrip antennas have wide bandwidth. In this final
project, we will discuss the increase in the bandwidth of the microstrip antenna using metamaterials. One
method that uses metamaterials is the Artificial Ground Structure (AGS) method which acts as a ground
plane antenna.
In this final project, designing, simulating and analyzing a microstrip antenna with a rectangular
patch at a frequency of 3.5 GHz based on metamaterial. The design uses CST Studio Suite 2018, for the
substrate using FR-4 with a relative permittivity of 4.3 and a thickness of 1.6 mm. The desired result of the
antenna has a return loss below -10 dB, VSWR less than 2, and gain greater than 2 dBi with an
omnidirectional radiation pattern.
When simulating the antenna without AGS, the antenna working at frequency of 3.5 GHz has a
return loss -36.38 dB and VSWR 1.03 and bandwidth of 172.3 MHz. While the antenna with AGS, at
frequency of 3.5 GHz, antenna has return loss -35.106 dB, bandwidth of 1.89 GHz, and VSWR 1.03. With
the AGS method, the bandwidth increase is 90.88%.
Keyword: microstrip antenna, metamaterial, AGS, 5G.

Full Text:

PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.
max_upload :0