Rancang Bangun Antena Horn Pyramidal pada Frekuensi S-Band

Abstract

Perangkat komunikasi nirkabel bekerja pada frekuensi microwave yang memiliki alokasi band frekuensi sesuai standar IEEE. S-Band merupakan salah satu band frekuensi microwave dengan rentang 2 GHz – 4 GHz yang banyak digunakan perangkat komunikasi nirkabel sebagai frekuensi kerja seperti bluetooth, Wi-Fi, WiMAX, GPS, dan radar cuaca. Salah satu komponen penting pada sistem komunikasi nirkabel adalah antena dengan kinerja yang baik agar proses transmisi data berlangsung dengan lancar. Untuk mengetahui kinerja antena, perlu dilakukan pengukuran parameter antena yang membutuhkan sebuah antena referensi. Antena referensi dengan bandwidth yang lebar sangat dibutuhkan agar dapat mencakup banyak frekuensi kerja. Untuk itu antena horn merupakan antena yang tepat sebagai antena referensi. Pada skripsi ini dirancang antena horn pyramidal yang memiliki bandwidth sebesar 2 GHz sepanjang frekuensi S-Band dengan VSWR ≤ 2, dan mempunyai gain minimal 15 dB. Untuk memenuhi bandwidth antena, dilakukan perubahan pada dimensi antena horn pyramidal yaitu perubahan dimensi monopole, tinggi monopole, jarak monopole dan luas waveguide. Simulasi antena dilakukan menggunakan software CST Microwave Studio. Dari hasil pengukuran antena yang telah dirancang dan difabrikasi, antena horn pyramidal mampu bekerja pada rentang frekuensi S-Band (2 GHz - 4 GHz) dengan bandwidth sebesar 2 GHz . Antena horn pyramidal memiliki VSWR ≤ 2 dan mempunyai gain 19,75 dB. Pola radiasi hasil pengukuran antena horn pyramidal adalah direksional dengan beamwidth yang berarti dapat menerima gelombang elektromagnetik lebih efektif pada arah tertentu.

Wireless communication devices work on microwave frequencies that have an allocation bands frequency according to the IEEE standard. S-Band is one of the microwave band frequencies with a range of 2 GHz - 4 GHz which are widely used by wireless communication devices as the working frequency such as bluetooth, Wi-Fi, WiMAX, GPS, and weather radar. One of the important components in a wireless communication system is the antenna with a good performance in order to make the data transmission process run smoothly. To determine the antenna performance, antenna parameter measurement is need to be done, which also requires a reference antenna. Reference antenna with a wide bandwidth is needed in order to cover a lot of the working frequency. Thus, Horn antenna is the suitable one as the reference antenna. In this thesis, a pyramidal horn antenna which has a bandwidth of 2 GHz along the S-Band frequency with VSWR ≤ 2, and which has a minimum gain of 15 dB is designed. In order to meet the bandwidth antenna, a change on the pyramidal horn antenna dimension is done which are the change of the monopole’s dimension, the monopole’s height, the monopole’s distance and the waveguide’s width. The antenna simulation was done using the CST Microwave Studio software. From the designed and fabricated antenna measurement, the pyramidal horn antenna can work on the S-Band frequency range (2 GHz - 4 GHz) with a bandwidth of 2 GHz. The pyramidal horn antenna has a VSWR ≤ 2 and has a gain of 19.75 dB. The radiation pattern from the pyramidal horn antenna measurement’s result is directional with the beamwidth ± 25 ° which means that it can receive the electromagnetic waves more effective in a particular direction.