1 6 Rancang Bangun Antena pada Frekuensi HF sebagai...

6
1 / 6 Rancang Bangun Antena pada Frekuensi HF sebagai Base Station untuk Komunikasi di Laut Dhika Dwiputra 1) , Dr. Ir. Achmad Affandi, DEA 1) ,Eko Setijadi, S.T., M.T., Ph.D. 1) 1) Bidang Studi Telekomunikasi dan Multimedia Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya - 60111 Abstrak Teknologi komunikasi di laut yang saat ini digunakan adalah teknologi komunikasi melalui satelit atau dikenal dengan Vessel Monitoring System, tetapi untuk menggunakan teknologi tersebut diperlukan perangkat berukuran besar dan canggih yang sulit diterapkan pada kapal nelayan di bawah 30 Gross Ton. Oleh karena itu, dikembangkan sistem komunikasi melalui kanal High Frequency agar kapal nelayan yang melaut dapat berkomunikasi dengan pesisir pantai yang berlaku sebagai base station. Antena fixed dengan unjuk kerja yang baik, dengan dilihat dari parameter-parameter seperti pola radiasi, gain dan Voltage Standing Wave Ratio tentu diperlukan pada base station agar komunikasi dapat berjalan baik. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, dilakukan perancangan antena folded dipole yang bekerja pada band maritim 6.2- 6.525 MHz. Dengan perhitungan ukuran geometri secara teoritis yang kemudian menjadi input untuk software 4NEC2 dapat diperoleh output berupa nilai-nilai dari parameternya. Setelah hasil simulasi menunjukkan nilai dari parameter yang memenuhi syarat, maka dilakukan pembuatan prototipe antena. Menurut simulasi, antena memiliki pola radiasi bidireksional yang menyerupai antena dipole 1/2λ. Dan dari hasil pengukuran antenna prototipe, didapatkan antena dengan VSWR antara 1.53 sampai dengan 1.9 dan bandwidth sebesar 350 kHz. Gain antena bernilai 2.23 dBi didapatkan dari metode perbandingan dengan antena standard. Kata kunci : Antena folded dipole, Standing Wave Ratio, Pola radiasi, Gain. 1. PENDAHULUAN Sistem komunikasi untuk pemantauan kapal dan pertukaran informasi tentang keadaan laut sangat penting untuk para nelayan. Informasi yang dikirimkan dapat berupa data yang memuat koordinat posisi kapal, kadar garam di laut, kecepatan angin, keadaaan cuaca, kondisi bahan bakar dan lain-lain yang dapat memudahkan kapal untuk memanfaatkan potensi besar yang terkandung di laut. Di sisi terminal base station diharapkan mampu untuk mengontrol kapal agar tidak melampaui batas wilayah penangkapan maupun batas wilayah negara[1]. Sistem Vessel Monitoring System (VMS) yang sudah ada merupakan sistem monitoring kapal melalui satelit, tentu saja sistem ini memerlukan perangkat yang canggih dan biaya yang besar. Kapal nelayan tradisional di Indonesia yang pada umumnya kapal kecil berukuran di bawah 30 GT, memiliki banyak keterbatasan untuk menggunakan sistem VMS yang biasanya digunakan untuk kapal besar berukuran 60 GT ke atas. Oleh karena itu, dilakukan pengembangan sistem Vessel Messaging System (VMeS)[1]. Pertukaran informasi seputar keadaan kapal dan lingkungan laut dapat dikirimkan dengan peralatan yang lebih sederhana dan memungkinkan untuk digunakan pada kapal-kapal kecil. Sistem ini dikembangkan dengan menggunakan kanal HF yang biasa digunakan untuk komunikasi radio jarak jauh agar dapat menjangkau wilayah perairan yang luas. Dalam sistem VMeS, diperlukan suatu base station sebagai pusat pemantauan yang menerima informasi-informasi yang dikirimkan kapal di laut. Tentunya pada perangkat penerima base station diperlukan suatu antena fixed yang mempunyai unjuk kerja yang memenuhi syarat dalam keadaan sebagai pemancar maupun penerima. Tetapi penggunaan antena pada base station belum diteliti lebih lanjut. Perancangan antena yang sesuai dengan keadaan pantai belum terlalu diperhatikan. Pengukuran yang dilakukan pada penelitian sebelumnya hanya menggunakan antena dipole sederhana yang memerlukan tuning terlebih dahulu untuk mendapatkan VSWR dengan nilai di bawah 2 pada frekuensi maritim. Sehingga dilakukan suatu penelitian tentang perancangan antena folded dipole yang memenuhi persyaratan pola radiasi bidireksional yang mengarah ke laut dan memiliki VSWR yang bernilai di bawah 2 pada frekuensi maritim 6.2-6.525 MHz[2]. Selain itu, memiliki nilai gain yang mendekati nilai gain antena dipole standar yaitu 2.15 dBi[3]. Prototipe antena dibuat dengan ukuran hanya 60% dari full size dipole untuk alasan kepraktisan dan masih merupakan daerah current maxima dimana arus pada antena masih maksimum[4]. 2. TEORI PENUNJANG 2.1 Antena Folded Dipole Secara umum, untuk mengetahui panjang efektif dari suatu antena dapat diperoleh dari nilai panjang gelombangnya yang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut [5]: (1) Dimana, c = Kecepatan cahaya (299.792.458 m/s ) f = frekuensi tengah (MHz)

Transcript of 1 6 Rancang Bangun Antena pada Frekuensi HF sebagai...

Page 1: 1 6 Rancang Bangun Antena pada Frekuensi HF sebagai …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16018-2207100126-paper... · memudahkan kapal untuk memanfaatkan potensi besar yang

1 / 6

Rancang Bangun Antena pada Frekuensi HF

sebagai Base Station untuk Komunikasi di Laut

Dhika Dwiputra1)

, Dr. Ir. Achmad Affandi, DEA1)

,Eko Setijadi, S.T., M.T., Ph.D.1)

1)Bidang Studi Telekomunikasi dan Multimedia

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri,

Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya - 60111

Abstrak – Teknologi komunikasi di laut yang saat ini

digunakan adalah teknologi komunikasi melalui satelit atau

dikenal dengan Vessel Monitoring System, tetapi untuk

menggunakan teknologi tersebut diperlukan perangkat

berukuran besar dan canggih yang sulit diterapkan pada

kapal nelayan di bawah 30 Gross Ton. Oleh karena itu,

dikembangkan sistem komunikasi melalui kanal High

Frequency agar kapal nelayan yang melaut dapat

berkomunikasi dengan pesisir pantai yang berlaku sebagai

base station.

Antena fixed dengan unjuk kerja yang baik,

dengan dilihat dari parameter-parameter seperti pola radiasi,

gain dan Voltage Standing Wave Ratio tentu diperlukan pada

base station agar komunikasi dapat berjalan baik. Untuk

memenuhi kebutuhan tersebut, dilakukan perancangan

antena folded dipole yang bekerja pada band maritim 6.2-

6.525 MHz. Dengan perhitungan ukuran geometri secara

teoritis yang kemudian menjadi input untuk software 4NEC2

dapat diperoleh output berupa nilai-nilai dari parameternya.

Setelah hasil simulasi menunjukkan nilai dari parameter

yang memenuhi syarat, maka dilakukan pembuatan prototipe

antena.

Menurut simulasi, antena memiliki pola radiasi

bidireksional yang menyerupai antena dipole 1/2λ. Dan dari

hasil pengukuran antenna prototipe, didapatkan antena

dengan VSWR antara 1.53 sampai dengan 1.9 dan

bandwidth sebesar 350 kHz. Gain antena bernilai 2.23 dBi

didapatkan dari metode perbandingan dengan antena

standard.

Kata kunci : Antena folded dipole, Standing Wave Ratio,

Pola radiasi, Gain.

1. PENDAHULUAN

Sistem komunikasi untuk pemantauan kapal

dan pertukaran informasi tentang keadaan laut sangat

penting untuk para nelayan. Informasi yang dikirimkan

dapat berupa data yang memuat koordinat posisi kapal,

kadar garam di laut, kecepatan angin, keadaaan cuaca,

kondisi bahan bakar dan lain-lain yang dapat

memudahkan kapal untuk memanfaatkan potensi besar

yang terkandung di laut. Di sisi terminal base station

diharapkan mampu untuk mengontrol kapal agar tidak

melampaui batas wilayah penangkapan maupun batas

wilayah negara[1].

Sistem Vessel Monitoring System (VMS) yang

sudah ada merupakan sistem monitoring kapal melalui

satelit, tentu saja sistem ini memerlukan perangkat yang

canggih dan biaya yang besar. Kapal nelayan tradisional

di Indonesia yang pada umumnya kapal kecil berukuran

di bawah 30 GT, memiliki banyak keterbatasan untuk

menggunakan sistem VMS yang biasanya digunakan

untuk kapal besar berukuran 60 GT ke atas. Oleh karena

itu, dilakukan pengembangan sistem Vessel Messaging

System (VMeS)[1]. Pertukaran informasi seputar

keadaan kapal dan lingkungan laut dapat dikirimkan

dengan peralatan yang lebih sederhana dan

memungkinkan untuk digunakan pada kapal-kapal kecil.

Sistem ini dikembangkan dengan menggunakan kanal

HF yang biasa digunakan untuk komunikasi radio jarak

jauh agar dapat menjangkau wilayah perairan yang luas.

Dalam sistem VMeS, diperlukan suatu base

station sebagai pusat pemantauan yang menerima

informasi-informasi yang dikirimkan kapal di laut.

Tentunya pada perangkat penerima base station

diperlukan suatu antena fixed yang mempunyai unjuk

kerja yang memenuhi syarat dalam keadaan sebagai

pemancar maupun penerima. Tetapi penggunaan antena

pada base station belum diteliti lebih lanjut.

Perancangan antena yang sesuai dengan keadaan pantai

belum terlalu diperhatikan. Pengukuran yang dilakukan

pada penelitian sebelumnya hanya menggunakan antena

dipole sederhana yang memerlukan tuning terlebih

dahulu untuk mendapatkan VSWR dengan nilai di

bawah 2 pada frekuensi maritim. Sehingga dilakukan

suatu penelitian tentang perancangan antena folded

dipole yang memenuhi persyaratan pola radiasi

bidireksional yang mengarah ke laut dan memiliki

VSWR yang bernilai di bawah 2 pada frekuensi maritim

6.2-6.525 MHz[2]. Selain itu, memiliki nilai gain yang

mendekati nilai gain antena dipole standar yaitu 2.15

dBi[3]. Prototipe antena dibuat dengan ukuran hanya

60% dari full size dipole untuk alasan kepraktisan dan

masih merupakan daerah current maxima dimana arus

pada antena masih maksimum[4].

2. TEORI PENUNJANG

2.1 Antena Folded Dipole Secara umum, untuk mengetahui panjang efektif dari

suatu antena dapat diperoleh dari nilai panjang

gelombangnya yang dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan berikut [5]:

(1)

Dimana,

c = Kecepatan cahaya (299.792.458 m/s )

f = frekuensi tengah (MHz)

Page 2: 1 6 Rancang Bangun Antena pada Frekuensi HF sebagai …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16018-2207100126-paper... · memudahkan kapal untuk memanfaatkan potensi besar yang

2 / 6

Mulai

Pemilihan jenis antena yang akan

digunakan

Penentuan kriteria awal antena yang

akan dibangun

Perencanaan antena menggunakan

software 4NEC2

Pembuatan prototipe antena

Pengujian parameter antena

Selesai

Perhitungan geometri antena secara

teoritis

Penentuan Desain Awal Antena

Parameter

memenuhi syarat?

optimasi

Ya

Tidak

Antena akan bekerja dengan baik ketika panjang efektif

antena l memiliki nilai mendekati panjang gelombang

dari antena.

Untuk panjang efektif antena dipole dapat diperoleh dari

persamaan[6]:

(2)

dengan f yang merupakan frekuensi kerja antena, maka

dihasilkan nilai panjang efektif dalam meter.

Untuk jarak spasi antara kedua radiator antena folded

dipole, didapatkan dengan beberapa hal, dan

menghasilkan pula nilai yang berbeda. Di salah satu

referensi menyebutkan bahwa nilai s yang biasa

digunakan adalah 0.05λ[7], di referensi lain

menyebutkan nilai s sebesar 1/64 λ[5] . Sedangkan untuk

antena Terminating Tilted Folded Dipole, didapatkan

dari persamaan sebagai berikut[8]:

(3)

Antena folded dipole dibentuk dengan

menghubungkan dua dipole secara paralel yang

mempunyai radius a dan panjang l dan pada bagian

ujungnya membentuk loop yang sempit. Pemisah dari

pusat-ke-pusat dari kawat yang dihubungkan secara

paralel adalah s. Jarak pemisah s selalu diasumsikan

relatif kecil dengan panjang gelombang.

(a) Folded dipole (b) Regular Dipole

Gambar 1 Antena Folded dipole dan dipole biasa

2.2 Parameter Antena

Beberapa parameter antena yang dapat

menunjukkan unjuk kerja dari suatu antena adalah pola

radiasi, Gain dan Voltage Standing Wave Ratio

(VSWR)[9].

Pola radiasi suatu antena adalah pernyataan grafis

yang menggambarkan sifat suatu antena pada medan

jauh sebagai fungsi arah[10]. efisiensi suatu antena

untuk memindahkan daya yang terdapat pada terminal

input yang dikalikan dengan direktivitas sehingga

menjadi daya radiasi[3]. Jika impedansi saluran

transmisi tidak sesuai dengan transceiver maka akan

timbul daya refleksi (reflected power) pada saluran yang

berinterferensi dengan daya maju (forward power).

Interferensi ini menghasilkan gelombang berdiri

(standing wave) yang besarnya tergantung pada besarnya

daya refleksi.

3. METODOLOGI

Pada Tugas Akhir ini dijelaskan mengenai

perencanaan antena dan pembuatan antena berdasarkan

dengan metode yang dipilih untuk diimplementasikan.

Gambar 2 Diagram alir perencanaan dan pembuatan antena

Desain antena menggunakan software 4NEC2 dengan

masukan nilai berdasarkan perhitungan secara teoritis[11].

Antena yang digunakan merupakan antena folded dipole

dengan konfigurasi inverted V yang diberi matching

impedance berupa rangkaian-L pada feed point dari antena.

Langkah-langkah perencanaan, pembuatan hingga

pengukuran mengikuti alur seperti gambar 2.

3.1 Perhitungan Geometri Antena Folded Dipole

Antena yang dibangun merupakan antena yang harus

memenuhi kriteria awal sebagai berikut:

Dapat bekerja pada band maritim 6.2-6.525 MHz

Bandwidth yang dimiliki di atas 50 kHz

Memiliki VSWR di bawah 2 pada 6.2-6.525 MHz

Pola radiasi antena memiliki pola bidireksional

Nilai gain mendekati full length size dipole

Dari kriteria awal antena seperti yang

disebutkan di atas, dapat dilakukan perancangan awal

antena dengan melalui beberapa tahap, yaitu:

Tahap yang pertama, dengan frekuensi kerja

antara 6.2-6.525 MHz, maka dapat dihitung frekuensi

tengah untuk keperluan perancangan dengan melakukan

perhitungan sederhana, yaitu (fmaks+fmin)/2 sehingga

didapatkan frekuensi tengah sekitar 6.36 MHz.

Page 3: 1 6 Rancang Bangun Antena pada Frekuensi HF sebagai …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16018-2207100126-paper... · memudahkan kapal untuk memanfaatkan potensi besar yang

3 / 6

Tahap selanjutnya, dari frekuensi tengah 6.36

MHz dapat dihitung panjang gelombang antena sesuai

dengan persamaan (1), sehingga didapat panjang

gelombang untuk antena dengan frekuensi tengah 6.36

MHz adalah sekitar 47.01 m. Dari persamaan 2

didapat panjang radiator adalah 22.48 m.

Untuk mempermudah dalam pembuatan antena,

diambil panjang antena sekitar 60-70% dari full length

size dipole pada daerah ini, arus yang diradiasikan masih

maksimum.

Seperti yang telah dijelaskan pada pendahuluan

bahwa antena yang digunakan merupakan antena folded

dipole. Antena ini merupakan dua antena dipole yang

dibentang bersamaan yang saling tersambung dan

memiliki jarak pemisah tertentu.

Gambar 3. Antena folded dipole

Dapat dilakukan perhitungan untuk memperoleh nilai

panjang antena seluruhnya (A), panjang tiap bentangan

antena (B) dan jarak pemisah antara radiator yang dilipat

(S) sebagai berikut:

Nilai A yang paling baik adalah sepanjang full

length size dipole, tetapi untuk mempermudah

pembuatan, dipilih ukuran sekitar 60% dari full length

size dipole. Sehigga didapat nilai A sepanjang 0.6 x

22.48 yaitu 13.5 m.

Nilai B merupakan setengah dari panjang

antena keseluruhan, nilai B adalah 0.5 x 13.8 sehingga

didapatkan panjang 6.75 m.

Nilai S dapat diperoleh dari persamaan

perhitungan pemisah jarak folded dipole antar radiator

menurut persamaan 3, sehingga diperoleh 0.47 m untuk

nilai S.

3.2 Simulasi Antena Menggunakan 4NEC2

3.2.1 Simulasi Geometri Antena dengan 4NEC2

Simulasi dari antena hasil perhitungan secara

teoritis dibuat dengan software 4NEC2. Penggunaan

software ini dilakukan dengan memasukkan nilai-nilai

hasil perhitungan dari geometri antena yang akan

dibangun. Pada software 4NEC2 yang digunakan dalam

perancangan antena, dimasukkan nilai-nilai seperti pada

tabel 1 sebagai berikut:

Tabel 1. Masukan nilai pada pembangunan geometri antena menggunakan 4NEC2

Dimana nilai masukan dari variabel-variabel yang

digunakan untuk membangun antena dengan 4NEC2

adalah sebagai berikut:

h = 5 m

L = 6.75 m

θ 1 = 120°

Z1 = L*cos(θ1 /2)

X1 = L*sin(θ1 /2)

θ 2 =120°

Z2 = L *cos(θ2 /2)

X2 = L *sin(θ2/2)

S = 0.47 m

Variabel h menunjukkan tinggi penyangga tegak lurus

dari antena, L menunjukkan panjang dari setengah

bentangan antena, θ 1 dan θ 2 merupakan sudut

pemasangan antena, Z1 dan Z2 adalah jarak antena

dengan ground arah z, X1 dan X2 adalah jarak dari

pertengahan sampai ujung antena pada arah x, dan S

merupakan panjang spreader. Dari variabel masukan

tersebut, muncul tampilan pada menu geometry 4NEC2

seperti pada gambar 4.

Gambar 4. Tampilan geometri pada software 4NEC2

3.2.2 Simulasi Matching Impedance Network

dengan 4NEC2

Pada simulasi antena dengan menggunakan

4NEC2 didapatkan VSWR yang nilainya masih di atas

2. Sehingga dari simulasi, diperlukan matching

impedance network seperti pada gambar 5 dengan Xs

adalah kapasitor bernilai 18 pF dan Xp adalah induktor

bernilai 31.6 uH untuk menyesuaikan impedansi antena

ke saluran transmisinya.

Gambar 5. L network matching impedance

3.4 Pembuatan Prototipe Antena Folded Dipole

Antena yang dibangun merupakan antena

folded dipole dengan panjang 13.5 m dan spasi antara

kedua radiatornya adalah 0.47 m. Antena ini

dipasang dengan menggunakan konfigurasi inverted vee.

Spreader berfungsi memisah radiator bagian depan

X1 Y1 Z1 X2 Y2 Z2 Radius

- X1 0 h-Z1 -0.1 0 h 1 mm

-0.1 0 h 0.1 0 h 1 mm

0.1 0 h X2 0 h-Z2 1 mm

- X1 S h-Z1 -0.1 S h 1 mm

0.1 S h X2 S h- Z2 1 mm

-0.1 S h 0.1 S h 1 mm

- X1 0 h- Z1 - X2 S h- Z2 1 mm

X1 0 h- Z1 X2 S h- Z2 1 mm

Page 4: 1 6 Rancang Bangun Antena pada Frekuensi HF sebagai …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16018-2207100126-paper... · memudahkan kapal untuk memanfaatkan potensi besar yang

4 / 6 dengan belakang agar tetap berada pada spasi sesuai

dengan perhitungan.

Kawat yang digunakan sebagai radiator adalah

kawat email yang memiliki diameter sebesar 1 mm.

Panjang total kawat yang diperlukan adalah sekitar 28 m

dengan bagian yang terbuka pada tengah radiator yang

akan diberi feed point. Spreader-nya terbuat dari pipa

paralon berdiameter 0.5 inch yang dipotong sepanjang

0.5 m dan diberi lubang pada ujungnya, jarak antar

lubang sebesar 0.47 m. Feed point-nya dihubungkan

dengan kabel coaxial RG58A/U.

Untuk rangkaian penyesuai impedansi L

memerlukan induktor sebesar 31.6 uH yang dirangkai

secara paralel dan kapasitor 18 pF yang dirangkai secara

seri dengan antena.

Konfigurasi inverted vee pada pemasangan antena folded

dipole ini dapat terlihat pada gambar 6

Gambar 6. Antena dipasang dengan konfigurasi inverted vee di pesisir

pantai Rembang

4. PENGUJIAN DAN PENGUKURAN ANTENA

Dari hasil simulasi dan pengukuran dapat diambil

beberapa data terkait dengan parameter-parameter

antena untuk memperlihatkan unjuk kerja dari antena

seperti pola radiasi, gain dan VSWR dan sebagai

pengujian antena pada keadaan sebenarnya, dilakukan

suatu skema pengukuran di laut.

4.1 Hasil Pola Radiasi

Secara teori, antena folded dipole mempunyai pola

radiasi seperti antena dipole biasa yang memiliki sifat

omnidireksional pada bidang vertikal dan bidireksional

pada bidang horizontal. Pola radiasi ini didapatkan pada

frekuensi tengah 6.36 MHz. Dari hasil simulasi dengan

4NEC2, didapatkan output sebagai berikut:

Gambar 7. Pola Radiasi bidang vertikal

Level daya penerimaan relatif bernilai antara

1.11 sampai dengan 1.23 dBi pada bidang vertikal.

Karena rentang level daya penerima relatifnya tidak

terlalu besar, maka jika di plot pada diagram pola radiasi

maka akan membentuk pola omnidireksional.

Penerimaan paling besar terdapat pada sudut 100°,110°

dan 120° pada bidang pola radiasi.

Gambar 8. Pola Radiasi bidang horizontal

Dari hasil plot data output simulasi pola radiasi bidang

horizontal, dapat terlihat bahwa pola dari bidang ini

mengarah ke arah tegak lurus bidang horizontal dan

menghasilkan main lobe dan back lobe dengan besar

yang hampir sama sehingga dapat dikatakan bahwa

antena ini memiliki pola radiasi bidireksional. Pada arah

90°, antena memiliki level daya penerimaan paling

besar, yaitu 1.23 dBi.

4.2 Perbandingan Gain Hasil simulasi dan

pengukuran

Hasil simulasi 4NEC2 menunjukkan nilai gain

berkisar antara 1.09 sampai dengan 1.36 pada frekuensi

6.2-6.525 MHz. Gain dengan nilai terkecil adalah 1.09

dBi dan nilainya cenderung stabil pada nilai di bawah

1.4 dBi. Pada frekuensi tengah 6.36 MHz, gain yang

diperoleh adalah 1.23 dBi.

Gain antena folded dipole yang diukur

memiliki nilai yang bervariasi pada frekuensi maritim

6.2 sampai dengan 6.525 MHz yaitu antara 1.37-3.59

dBi. Nilai tertinggi terdapat pada frekuensi 6.225 MHz,

dan nilai terendah ada pada frekuensi 6.375. Pada

frekuensi tengah 6.36 didapatkan nilai gain sebesar 2.23

dBi.

Gambar 9. Perbandingan gain hasil simulasi dan pengukuran

0

1

2

3

4

Gai

n (

dB

i)

Frekuensi (MHz)

simulasi pengukuran

Page 5: 1 6 Rancang Bangun Antena pada Frekuensi HF sebagai …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16018-2207100126-paper... · memudahkan kapal untuk memanfaatkan potensi besar yang

5 / 6 4.3 Perbandingan VSWR Hasil simulasi dan

pengukuran

Pada simulasi, antara frekuensi 6.27 sampai dengan

6.36 MHz memiliki nilai VSWR di bawah 2 dengan nilai

VSWR paling kecil adalah 1.12 pada 6.32 MHz,

bandwidth dari hasil simulasi adalah sekitar 90 kHz.

Dari pengukuran terlihat bahwa pada frekuensi

antara 6.2 sampai dengan 6.55 MHz memiliki nilai

VSWR di bawah 2. Nilai VSWR terkecil ada pada

frekuensi 6.45 MHz yaitu 1.53. Diperoleh bandwidth

sekitar 350 kHz. Bandwidth antena prototipe hasil

pengukuran memiliki rentang yang lebih lebar

dibandingkan dengan hasil simulasi.

Gambar 10 Grafik perbandingan VSWR hasil simulasi dan pengukuran

4.4 Hasil Skema Pengukuran di Laut

Pengukuran di laut dimaksudkan untuk menguji

performa antena pada keadaan propagasi sebenarnya.

Pengukuran ini menghasilkan data dari fluktuasi level

daya penerima terhadap jarak.

Gambar 11. Rute pengukuran di laut Rembang

Dari gambar 11 dapat dilihat rute pengukuran di laut

Rembang, pengukuran dilakukan dari jarak 0.67 Km dari

base station sampai dengan 2.44 Km.

Gambar 12. Grafik level daya terima terhadap jarak

terlihat bahwa nilai dari level daya terima

cenderung menurun ketika jarak antara pemancar dan

penerima semakin jauh. Level penerimaan terbesar

berada pada titik terdekat, yaitu sekitar -56.54 dBm pada

0.67 Km dari base station dan semakin lama semakin

mengecil hingga pada jarak 2.44 Km bernilai -69.68

dBm.

5. KESIMPULAN

Dari hasil perencanaan dan pembuatan antena, serta

hasil data antena folded dipole prototipe yang diukur,

didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

Hasil pengukuran dengan metode perbandingan

menunjukkan bahwa gain dari antena prototipe

memiliki nilai 2.23 dBi.

Dari hasil pengukuran dengan VSWR meter,

antena memiliki bandwidth sebesar 350 kHz

pada selang frekuensi 6.2-6.525 MHz .

VSWR terbaik dari hasil pengukuran ada pada

frekuensi 6.45 MHz dengan nilai 1.53.

Pola radiasi antena memiliki sifat bidireksional

pada bidang horizontal. Hal ini sesuai dengan

kondisi sebagai base station di pantai yang

membutuhkan arah tegak lurus terhadap laut.

Dengan gain dan VSWR yang terukur, dapat

dikatakan bahwa antena ini dapat memancar

dan menerima dengan baik.

6. SARAN

Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat

diberikan saran untuk pengembangan pada penelitian

berikutnya, antara lain:

Perlunya peningkatan ketelitian pada saat

pembuatan dan pengukuran sehingga

didapatkan hasil yang lebih akurat karena

karakteristik antena sangat ditentukan oleh

ketelitian dalam pembuatan dan pengambilan

data pengukuran.

Diperlukan peningkatan kualitas dalam

pemilihan bahan-bahan pembangun antena

folded dipole ini.

antena folded dipole ini dapat dikembang

menjadi antena T2FD (Terminating Tilted

Folded Dipole) dengan mengubah rangkaian

penyesuai impedansinya dengan balun yang

sesuai sehingga dapat menjadikan antena

dengan struktur ini menjadi antena wideband.

7. REFERENSI

[1] Trisnanti, Lucky F. “Karakterisasi Kanal

Propagasi High Frequency Bergerak di Atas

Permukaan Laut”, Tugas Akhir Jurusan Teknik

Elektro ITS, 2010.

[2] Keputusan Menteri Perhubungan Nomor : KM

5 Tahun 2001 Tentang Tabel Alokasi Spektrum

Frekuensi Radio Indonesia.2001

0

2

4

6

6.2 6.25 6.3 6.35 6.36 6.4 6.45 6.5 6.55 6.6

SWR

Frekuensi (MHz) simulasi pengukuran

-80

-75

-70

-65

-60

-55

0 1 2 3

Leve

l Day

a (d

Bm

)

Jarak (Km)

Page 6: 1 6 Rancang Bangun Antena pada Frekuensi HF sebagai …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-16018-2207100126-paper... · memudahkan kapal untuk memanfaatkan potensi besar yang

6 / 6 [3] W.L. Stunzman, Antenna Theory and Design

Second Edition, New Jersey, John Wiley and

Son. 1998,Ch. 1.

[4] Soetrisno, Bambang, 80-40 Shortened Fan

Dipole . BeOn ORARI.2005

[5] Balanis, Constantine A, “Antenna Theory Third

Edition : Analysis and Design”, John Wiley &

Sons, INC, New York. 2005.Ch 1

[6] J. Carr, Practical Antenna Handbook Fourth

Edition, Mc-Grawhill Companies. 2001, Ch. 6.

[7] Basuki, H.S. “Antena ½ Folded Dipole Vertikal

untuk Komunikasi Jarak Sedang”. Pusat

Penelitian Informatika LIPI. 2008.

[8] G. L. Countryman, An Experimental All-Band

Nondirectional Transmitting Antenna some

possibilities offered by the tilted folded

dipole,QST magazine. 1949.

[9] IEEE Standards Association. IEEE Standard

Test Procedure. New York: IEEE Press; 2008.

[10] J.D. Krauss, Antennas, New York, Mc-

Grawhill, 1988 Ch. 2.

[11] 4nec2 NEC based antenna modeler and

optimizer <URL:

http://home.ict.nl/~arivoors/> April 2011.

Riwayat Hidup Penulis

Dhika Dwiputra, lahir di Bogor

pada tanggal 18 Agustus 1989,

merupakan anak kedua dari tiga

bersaudara pasangan Ir. Sukardi

dan Dra. Nani Mulyana. Penulis

memulai pendidikan formalnya di

SDN Merdeka V Bandung.

Beranjak ke kelas II SD, penulis

pindah sekolah ke SD Mangkura III

Makassar hingga kelas V dan

kemudian pindah lagi ke SD

Laboratorium STKIP Negeri Singaraja dan

menyelesaikan bangku SD di sekolah tersebut. Penulis

meneruskan pendidikan di SMPN 6 Denpasar hingga

lulus tahun 2004. Pada tahun yang sama, penulis

melanjutkan jenjang pendidikannya di SMAN 1

Denpasar. Lulus pada tahun 2007, kemudian penulis

melanjutkan studi di Jurusan Teknik Elektro, Institut

Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya dengan

mengambil Bidang Studi Telekomunikasi Multimedia.

Semasa kuliah penulis pernah aktif dalam kegiatan

kemahasiswaan dengan menjadi staff di Himatektro.

Pada tahun terakhirnya di dunia perkuliahan, penulis

mengabdikan dirinya sebagai asisten praktikum Dasar

Sistem Telekomunikasi.