Perancangan Rectifier Pada Rectenna Frekuensi 1,8 – 2,4 Ghz Sebagai Wireless Power Transfer
Abstrak
Penelitian ini membahas perancangan dan realisasi sistem Wireless Power Transfer (WPT) berbasis rectenna untuk menyalakan beban lampu LED. Sistem terdiri dari antena mikrostrip yang beroperasi pada frekuensi 1,8 GHz dan 2,4 GHz, serta rangkaian rectifier dengan konfigurasi voltage multiplier untuk mengonversi sinyal RF menjadi tegangan DC. Proses perancangan meliputi simulasi, optimasi desain antena, pembuatan rangkaian rectifier, fabrikasi komponen, dan pengujian performa masing-masing bagian sistem. Hasil pengujian menunjukkan bahwa antena yang direalisasikan memiliki return loss masing-masing sebesar –16,423 dB (1,8 GHz) dan –15,695 dB (2,4 GHz), dengan VSWR di bawah 1,5, yang menandakan matching impedansi yang baik. Nilai gain sedikit menurun dibandingkan hasil simulasi, diduga akibat rugi-rugi pada substrat FR-4 dan toleransi fabrikasi. Rangkaian rectifier dengan dioda 1N5711 menghasilkan tegangan output lebih tinggi dibandingkan BAS 40-04, terutama pada daya input rendah, meskipun efisiensi konversi masih terbatas. Pengujian beban LED menunjukkan sistem mampu menyalakan lampu, namun intensitas cahaya belum stabil. Secara keseluruhan, sistem rectenna berhasil membuktikan prinsip kerja transfer daya nirkabel, tetapi diperlukan optimasi lebih lanjut pada desain matching network, pemilihan komponen, dan material substrat untuk meningkatkan efisiensi daya.
Kata kunci— antena, LED, rectifier, rectenna, wireless power transfer
Referensi
M. M. Amri and L. Y. Sabila, “2.4 GHz Rectifier Antenna for Radiofrequency-based Wireless Power Transfer: Recent Developments, Opportunities, and Challenges,” J. Elektron. dan Telekomun., vol. 23, no. 1, p. 16, 2023, doi: 10.55981/jet.541.
H. Zheng, Z. Wang, Y. Li, and P. Deng, “Data transmission through energy coil of wireless power transfer system,” 2017 IEEE PELS Work. Emerg. Technol. Wirel. Power Transf. WoW 2017, pp. 4–7, 2017, doi: 10.1109/WoW.2017.7959373.
O. C. Onar et al., “20-kW Bi-directional Wireless Power Transfer System with Energy Storage System Connectivity,” Conf. Proc. - IEEE Appl. Power Electron. Conf. Expo. - APEC, vol. 2020-March, pp. 3208–3214, 2020, doi: 10.1109/APEC39645.2020.9124047.
T. Tidwell, “Membongkar Rahasia Transfer Daya Nirkabel: Teknologi, Manfaat, dan Keterbatasannya.” Accessed: Jul. 06, 2025. Available: https://www.nemko.com/blog/wireless-power-transfer
Z. Shulham, “Penerapan Teknologi Wireless Power Transfer (Wpt) Dalam Pengisian Baterai Perangkat Elektronik Bergerak,” Tugas Mhs. Elektro, pp. 1–12, 2023. Available:https://coursework.uma.ac.id/index.php/elektro/article/view/606%0Ahttps://coursework.uma.ac.id/index.php/elektro/article/download/606/746
C. A. Balanis, “[ENG_C.A.Balanis]_Antenna.Theory.Analysis.and.Design_2ed_(Wiley_1997).pdf,” 1997.
L. Aprilita, “Pengertian Rectifier.” Accessed: Jun. 20, 2025.. Available: https://www.scribd.com/document/514799729/Pengertian-Rectifier.
A. A. K. Khalid, “RANCANG BANGUN PENYIMPAN DAYA RECTIFIER ANTENNA MULTIFREQUENCY UNTUK ENERGY HARVESTING,” no. 8.5.2017, 2022.
N. Mustofa, D. Jatmiko, and E. Suseno, “Studi Rectenna (Rectifier Antenna) Untuk Mengubah Gelombang Elektromagnetik Rf Menjadi Sumber Tegangan Dc,” Youngster Phys. J., vol. 5, no. 1, pp. 27–34, 2016.
L. H. Nugraha, L. O. Nur, S. T. Mt, and S. T. Mt, “RECTIFIER ANTENNA ( RECTENNA ) PADA FREKUENSI KERJA 470 - 770 MHz UNTUK RF ENERGY HARVESTING RECTIFIER ANTENNA ( RECTENNA ) IN DTV WORK FREQUENCY 470 - 770 MHz FOR RF ENERGY HARVESTING Pada saat ini masalah besar yag sedang dialami oleh manusia diseluruh ,” vol. 7, no. 1, pp. 1015–1022, 2020.
S. Buwarda, “Rectifier Antenna Untuk Energy Harvesting Gelombang Elektromagnetik,” J. Sci. Eng., vol. 5, no. 2, p. 143, 2022, doi: 10.33387/josae.v5i2.5629.
J. Zhang, “Rectennas for Rf Wireless,” no. September, 2013.
C. Mukta, M. Rahman, and A. Z. M. T. Islam, “Design of a Compact Circular Microstrip Patch Antenna for WLAN Applications,” Int. J. AdHoc Netw. Syst., vol. 11, no. 03, pp. 01–11, 2021, doi: 10.5121/ijans.2021.11301.
M. Kuwazuru and M. Nunokawa, “Design of an Ultrawideband,” vol. 56, no. 2, pp. 430–434, 2014.
