Assalamulaikum Wr.Wb.
A. Latar Belakang
Pemakaian teknologi komunikasi dengan menggunakan kabel telah digantikan oleh teknologi komunikasi tanpa kabel atau wireless, kebanyakan pengguna menggunakan perangkat access point yang memiliki jangkauan pancaran terbatas karena pola radiasi omnidirectional,sehingga diperlukan antena yang mempunyai pola radiasi directional untuk jangkauan pancaran yang lebih terarah. asil dari implementasi didapatkan bahwa antena Yagi dapat bekerja pada frekuensi kerja WLAN 2,4 GHz. Dan selainitudiperoleh level kuat medan dengan ratarata peningkatan penguatan antena yagi terhadap antena omni sebesar 12,1 dB. Disamping itu diperoleh gain antena yagi sebesar 16 dB sedangkan hasil simulasi sebesar 10 dB,beamwidth vertikal 250 dan horizontal 260, dan bandwidth antena 150 MHz.
Perkembangan kemajuan teknologi elektronika dan komunikasi berkembang dengan cepat. Ditandai dengan teknologi-teknologi baru yang muncul dari berbagai bidang. Pertukaran informasi suatu tempat ke tempat lain semakin lancar dan mudah dijangkau, melalui telepon, internet, televisi maupun radio. Perkembangan teknologi komunikasi ini pada tahap awal perkembangannya menggunakan media transmisi umum digunakan yaitu kawat tembaga. Namun karena Kawat tembaga adalah fixed line dan memiliki bandwidth yang sempit, maka digantikan oleh komunikasi wireless yang menggunakan radio frequency.
Frekuensi yang digunakan pada penelitian ini adalah 2,4 GHz. Frekuensi 2,4 GHz sudahbanyak digunakan di seluruh dunia, karena merupakan standar dari protokol IEEE 802.11 b/g untuk wireless LAN.
B. Penelitian Sebelumnya
Pada tahun 2010 telah dilakukan oleh Firmanto (Firmanto,2010), penelitian tentang “Simulasi Perancangan Antena Yagi Untuk Aplikasi WLAN” yang dalam hal ini melakukan simulasi.
C. Position research
Pada paper ini dilakukan “perancangan dan implementasi antena yagi 2.4 GHz pada aplikasi WIFI” dengan membandingkan hasil pengukuran dan simulasi dengan menggunakan software SuperNEC.2.9.
D. Goal
Untuk menggantikan teknologi kabel dengan teknologi wireless dan merancang suatu antenna yang mempunyai pola radiasi directional untuk pancaran yang lebih terarah,juga mempunyai frekuensi kerja 2,4 Ghz dengan level kuat medan dengan rata-rata peningkatan penguatan sebesar 12,1 dB dan bandwidth 150 Mhz.
E. Metode Penelitian
1
Model Rancangan Antena Yagi
Gambar 1 dibawah ini adalah model
perancangan dari antenna yagi yang terdiri dari tiga bagian utama, yaitu
reflector, driven element dan director.
F. Hasil Penelitian
1. Pengukuran Standing Wave Ratio (SWR).
Pengukuran SWR bertujuan untuk mengetahui besarnya perbandingan antara amplitude maksimum dengan amplitudo minimum pada gelombang berdiri yang diakibatkan oleh ketidak sepadanan impedansi. Hal ini dapat dilihat pada Gambar.
Gambar menunjukkan pengukuran nilai SWR mengunakan alat ukur Advantest R3770 network Analyzer. Untuk frekuensi WLAN 2400 diperoleh nilai SWR minimum sebesar 1,25.Dengan demikian, antenna yagi yang dirancang memenuhi persayaratan SWR yang ideal (<1,5).
2.Pengukuran return loss
Pengukuran return loss bertujuan untuk mengetahui besarnya daya yang tidak kembali ke unit pemancar atau terserap oleh antena. Hal ini dapat dilihat pada Gambar , dibawah ini:
Gambar diatas,hasil return loss diperoleh dari nilai SWR, dimana semakin kecil nilai SWR yang didapatkan, maka semakin bagus nilai return loss yang diperoleh. Hasil return loss pada frekuensi WLAN 2400 diperoleh nilai minimum sebasar -18,28 dB.
4.3 Pengukuran Pola Radiasi
Berdasarkan Tabel , dapat ditentukan polaradiasi secara vertikal, dimana diperoleh daya terima minimum sebesar -63,39 dBm pada posisi 1700, sedangkan daya terima maksimum diperoleh sebesar -40,78 dBm pada posisi 00. Selanjutnya dapat ditentukan beamwidth yang diperoleh dari daya terima antena yagi minimum sebesar -63,3 dBm dikurangi setengah daya sebesar 3dB, maka didapatkan sebesar -66,3 dBm. Jadi untuk half power beamwidth vertikal didapatkan sebesar 25o.
4.4 Pengukuran Gain
Hasil simulasi menggunakan SuperNEC 2.9 lebih bagus dibandingkan dengan hasil pengukuran, dimana nilai dari SWR hasil simulasi 1,69 sedangkan hasil pengukuran 1,25, Gain hasil simulasi 10 dBi sedangkan hasil pengukuran 16 dB, Impedansi Input hasil simulasi 47,8 Ω + j25,9 Ω sedangkan hasil pengukuran 43,6 Ω - j 8,72 Ω. Pada Gambar 13 merupakan hasil dari simulasi menggunakan SuperNEC 2.9.
G. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan dan realisasi antena yagi uda 15 element untuk aplikasi jaringan wireless local area network (WLAN) pada frekuensi kerja 2400 MHz, maka dapat disimpulkan bahwa :
1.Antena yagi yang dirancang memenuhi persyaratan nilai SWR yang ideal (< 1,5). Hal ini dibuktikan dengan hasil pengukuran dengan Advantest R3770 network pada frekuensii 2.4 GHz memiliki SWR bernilai 1,25.
2. Antena yagi memiliki lebar pita (bandwidth) sebesar 150 MHz, pada frekuensi 2550 – 2400 MHz dihasilkan SWR minimum bernilai 1,25 sedangkan SWR maksimum bernilai 1,50.
3. Pada beamwidth vertikal, diperoleh nilai sebesar 250 sedangkan beamwidth horizontal bernilai
260.
4. Hasil pengujian dengan menggunakan software vistumbler , antena yagi yang diukur pada jarak 5 sampai 35 meter level daya yang diterima sebesar -35 dBm, sedangkan dengan menggunakan antena omni yang diukur pada jarak 5 sampai 35 meter level daya yang diterima sebesar -42,7 dBm.
5. Nilai parameter antena Yagi yang dihasilkan dari simulasi lebih bagus dibandingkan dengan hasil pengukuran, meskipun perbedaan nilai dari SWR hasil simulasi 1,69 sedangkan hasil pengukuran 1,25, Gain hasil simulasi 10 dB sedangkan hasil pengukuran 16 dB, Impedansi Input hasil simulasi 47,8 Ω + j25,9 Ω sedangkan hasil pengukuran 43,6 Ω - j 8,72 Ω.
PAPER 2
YAGI ANTENNA DESIGN FOR WIRELESS LAN 2,4 GHZ
A. Teori Dasar antena
Antena merupakan piranti untuk menangkap dan memancarkan gelombang elektromagentik. Terdapat berbagai macam jenis antena, diantaranya antena helix, antena parabola, antena sektor, antena pintar, dan antena yagi. Di antara antena-antena tersebut antena yagi mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya konstruksi sangat murah, mempunyai pengarahan yang tinggi. Sehingga pada paper ini akan di terangkan dan diteliti kinerja antena yagi pada WLAN. Antena yagi secara teoritis yaitu sejenis antena yang terdiri dari 3 macam elemen. Dimana 3 macam yang memegang peranan penting dalam konstruksi antena yagi yaitu reflektor, dipole dan direktori
1.Elemen Driver
Driver merupakan bagian paling penting dari sebuah antena yagi karena elemen inilah yang akan membangkitkan gelombang elektromagnetik menjadi sebuah sinyal yang akan di pancarkan. Untuk menjadikan sebuah driver yang menghantarkan radiasi dengan baik, biasanya menggunakan antena dipole sebagai bentuk drivernya.
2.Elemen Reflector
Sesuai dengan namanya reflector, elemen ini merupakan elemen pemantul. Elemen reflektor ditempatkan di belakang dipole dan dibuat lebih panjang dari pada panjang dipole.
3.Elemen Directori
Elemen Direktori merupakan elemen pengarah yang diletakkan didepan antena dipole terlipat (driver), direktori akan memaksakan radiasi dari driver menuju ke satu arah. Elemen ini juga kadang sering disebut dengan elemen parasitic.
B.METODOLOGI
1.Penguatan antena yagi
Gain atau penguatan dari sebuah antena yagi diperoleh dari memaksimalkan faktor-faktor penting elemen-elemen parasitik antena yagi. Dalam meningkatkan gain antena yagi mengubah pengaturan driver tidak akan memberikan efek yang banyak dalam penguatannya, cara yang paling efektif adalah dengan melakukan pengaturan yang tepat pada besarnya ukuran serta jarak dalam penempatan elemen tersebut.
Gain antena yagi merupakan peningkatan antena dipole sebagai antena drivernya, adapun secara teori gain maksimal dari antena dipole λ/2 adalah 10 log 1.66 atau 2.2. dBi. Dalam hal ini peningkatan jumlah faktor elemen yang meningkatkan gain tersebut seperti yang terlihat pada persamaan di bawah ini:
3. Perancangan antena yagi
Pada Sub Bab ini akan dibahas perancangan antena Yagi untuk WLAN dengan frekuensi kerja sekitar 2,4 GHz.
Untuk mendapatkan panjang gelombang pada frekuensi kerja, maka dapat dihitung sebagai berikut:
C. Kesimpulan
Setelah dilakukannya perancangan, implementasi pada jaringan WLAN, beserta analisa yang dibuat, terdapat beberapa kesimpulan yang didapat sebagai hasil dari penelitian :
1. Antena yagi sebenarnya merupakan pemodifikasian antena dipole ½ λ dengan penambahan beberapa elemen seperti pemantul dan pengarah yang bertujuan mendapatkan penguatan yang lebih dan terarah.
2. Antena yagi merupakan salah satu antena yang layak dikedepankan dalam penggunaanya di jaringan WirelessLAN, selain mudah dalam konstruksinya dan tingkat gain yang cukup tinggi yaitu 14 dB, antena yagi juga memiliki tingkat direktivitas yang sangat terarah.
3. Selain itu dari hasil SOM atau fade margin yang didapat, antena yagi telah memenuhi syarat dalam perancanaan WLAN, karena SOM yang didapat lebih besar dari 10 dB, yang sesuai dengan teori ”jika jarak < 16 Km,maka SOM minimal 10 dB, hal ini akan mempengaruhi konektivitas sistem wireless
4. Tingkat penguatan antena yagi dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti :
• Kualitas bahan yang digunakan.
• Panjang elemen driver, elemen reflektor, maupun elemen direktorinya.
• Jarak antara tiap elemennya.