Pengaruh Nilai Permitivitas Relatif Tidak Homogen Terhadap Performansi Pada Antena Mikrostrip Single Layer Patch Rectangular Frekuensi 2,4 – 2,5 Ghz

Abstract

Abstrak Antena mikrostrip merupakan antena yang sering digunakan untuk berbagai keperluan karena ukuran yang kecil dan biaya yang murah. Masalah yang dihadapi ketika menggunakan antena mikrostrip adalah bandwidth dan gain yang tidak terlalu besar. Pada dasarnya, menggunakan substrat dengan nilai permitivitas yang rendah akan menghasilkan bandwidth yang besar tetapi dengan dimensi yang lebih besar dan gain yang kecil. Sebaliknya, menggunakan substrat dengan nilai permitivitas yang tinggi akan menghasilkan gain yang besar dan dimensi yang lebih kecil tetapi dengan bandwidth yang kecil. Pada penelitian ini, dilakukan perancangan menggunakan antena mikrostrip single layer patch rectangular frekuensi 2,4 -2,5 GHz dengan modifikasi pada substrat antena menjadi tidak homogen agar mendapatkan performansi antena yang lebih baik. Modifikasi dilakukan di sekitar tepi patch yang terbagi menjadi tiga jenis segmen, yaitu 5 segmen, 9 segmen, dan 13 segmen. Range nilai permitivitas relatif yang digunakan terbagi menjadi dua, yaitu +18% dan +25% dari nilai substrat homogen. Hasil dari perancangan antena ini adalah meningkatnya performansi antena dimana peningkatan paling besar berupa nilai bandwidth dan gain yang terjadi pada saat kondisi substrat tidak homogen 13 segmen dengan range nilai permitivitas relatif sebesar 25% dan lebar segmen sebesar 1,8 mm. Peningkatan nilai bandwidth yang terjadi sebesar 9,95 MHz atau sebesar 23,275% daripada nilai bandwidth dengan substrat homogen. Sedangkan peningkatan nilai gain yang terjadi sebesar 0,710 dBi atau sebesar 22% daripada nilai gain dengan substrat homogen. Untuk frekuensi tengah dari antena bergeser ke kanan (bertambah) sebesar 295,2 MHz atau sebesar 11,985% daripada frekuensi tengah dengan substrat homogen. Kata kunci: Antena Mikrostrip, Single Layer Patch Rectangular, Permitivitas Relatif Tidak Homogen, Inset Feed Line, Epoxy FR4 Abstract Microstrip antenna is an antenna that is often used for various purposes because of its small size and low cost. The problem faced when using a microstrip antenna is the bandwidth and gain that are not too large. Using a substrate with a low permittivity value will produce large bandwidth but with larger dimensions and smaller gain. Conversely, using a substrate with a high permittivity value will produce a large gain and smaller dimensions but with a small bandwidth. In this study, we designed a single layer patch rectangular microstrip antenna with a frequency of 2.4-2.5 GHz with modifications to the antenna substrate to be not homogeneous to obtain better antenna performance. Modifications are carried out around the edge of the patch which is divided into three types of segments, namely 5 segments, 9 segments, and 13 segments. The range of the relative permittivity values used is divided into two, namely + 18% and + 25% of the value of the homogeneous substrate. The results of this antenna design are increasing antenna performance where the greatest increase is in the form of bandwidth and gain values that occur when 13 segment non-homogeneous substrate conditions with a range of relative permittivity values of 25% and segment widths of 1.8 mm. The increase in bandwidth value is 9.95 MHz or 23.275% compared to the bandwidth value with a homogeneous substrate. While the increase in the gain value is 0.710 dBi or 22% rather than the gain value with a homogeneous substrate. The center frequency of the antenna shifts to the right (increases) by 295.2 MHz or 11.985% rather than the center frequency with a homogeneous substrate Keywords: Microstrip Antenna, Single Layer Patch Rectangular, Non-Homogeneous Relative Permitivity, Inset Feed Line, Epoxy FR4