TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
OKTOBER 2023
DOI : 10.
34010/telekontran.
TELEKONTRAN,
p-ISSN : 2303 Ae 2901VOL.
NO.
OKTOBER 2023
e-ISSN : 2654 Ae 7384 Antena Multiple Input Ae Multiple Output (Mim.
Empat Elemen untuk Teknologi 5G Four Element Multiple Input Ae Multiple Output (Mim.
Antenna for 5G Technology Zhanni Maharani*.
Firdaus Nursal.
Uzma Septima Politeknik Negeri Padang.
Jl.
Kampus.
Limau Manis.
Kec.
Pauh.
Kota Padang.
Sumatera Barat 25164 Email : zhannimaharani84@gmail.
Abstrak - Antena Multiple Input Ae Multiple Output (MIMO) merupakan teknologi dalam komunikasi nirkabel yang menggunakan beberapa antena transmisi dan penerima untuk meningkatkan kinerja dan kecepatan MIMO dengan empat elemen ini memiliki koefisien korelasi rendah serta isolasi elemen yang tinggi, dengan tujuan untuk meningkatkan kualitas kinerja komunikasi.
Penelitian ini bertujuan untuk merancang antena Multiple Input - Multiple Output (MIMO) pada rentang frekuensi 2.
7 GHz - 4.
94 GHz dengan tujuan meningkatkan kecepatan transfer data dari antena sebelumnya.
Pada paramater yang dilakukan dapat menganalis hasil paramater yang telah didapatkan.
Karena pada reverensi jurnal, parameter yang diuji belum banyak dianalisa, sehingga membuat penulis tertarik melakukan uji paramater yang bisa diuji.
Metode penelitian ini dirancang suatu antena MIMO menggunakan perangkat lunak CST Studio 2019 dengan substrste FR-4 Epoxy 40 x 40 mm dengan ketebalan 1,6 mm dan konstanta dielektrik 4,4.
Hasil penelitian dan pengkuran menunjukkan bahwa desain antena sudah memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan, termasuk nilai return loss yan rendah dari -10 dB, memiliki bandwidth yang lebar sekitar 1700 MHz untuk simulasi dan 1100 MHz untuk pengukuran, nilai mutual coupling untuk hasil simulasi yaitu <-15 dB dan mutual coupling hasil pengukura adalah <-20 dB , dengan nilai koefisien korelasi < 0,1 untuk hasil simulasi dan <0,25 untuk hasil Dengan demikian dapat disimpulkan antena ini memiliki kemampuan untuk mendukung aplikasi komunikasi 5G dengan kualitas performa yang baik memerlukan penyempurnaan untuk pengembangan lebih lanjut menjadi solusi yang efektif dalam meningkatkan efisiensi komunikasi generasi berikutnya.
Kata kunci : Antena.
Multiple Input Ae Multiple Output (MIMO).
CST Studio 2019 Abstract - Multiple Input Ae Multiple Output (MIMO) Antenna is a technology in wireless communications that uses several transmitting and receiving antennas to increase communication performance and speed.
MIMO
with four elements has a low correlation coefficient and high element isolation, with the aim of improving the quality of communication performance.
This research aims to design a Multiple Input - Multiple Output (MIMO) antenna in the frequency range 2.
7 GHz - 4.
94 GHz with the aim of increasing the data transfer speed of the previous antenna.
On the parameters that are carried out, you can analyze the results of the parameters that have been obtained.
Because in journal reviews, the parameters tested have not been analyzed much, so the author is interested in testing parameters that can be tested.
This research method designed a MIMO antenna using CST Studio 2019 software with FR-4 Epoxy substrate 40 x 40 mm with a thickness of 1.
6 mm and a dielectric constant of 4.
The research and measurement results show that the antenna design meets the specified specifications, including a low return loss value of -10 dB, has a wide bandwidth of around 1700 MHz for simulation and 1100 MHz for measurement, the mutual coupling value for simulation results is <- 15 dB and mutual coupling measurement results are <-20 dB, with a correlation coefficient value of <0.
1 for simulation results and <0.
25 for measurement results.
Thus, it can be concluded that this antenna has the ability to suhlmort 5G communication ahlmlications with good performance quality, requiring improvements for further development to become an effective solution in increasing the efficiency of next generation Keywords : Antena.
Multiple Input Ae Multiple Output (MIMO).
CST Studio 2019 TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
OKTOBER 2023
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi komunikasi nirkabel yang dipicu oleh kebutuhan data yang semakin besar telah mengakibatkan perubahan besar dalam penetapan standar baru untuk sistem komunikasi nirkabel .
Dalam rangka memenuhi persyaratan data yang tinggi, evolusi jangka panjang seperti teknologi LTE, layanan berkecepatan tinggi berbasis LTE, dan layanan komersial 4G telah diadopsi sebagai standar nirkabel modern.
Namun setelah komersialisasi LTE, fokus bergeser ke komunikasi nirkabel generasi berikutnya, terutama dalam konteks jaringan nirkabel 5G di masa depan .
Standar 5G diharapkan mampu beroperasi dengan kemampuan pengiriman dan penerimaan data yang intensif dan throughput sistem yang tinggi dengan memerlukan bandwidth yang lebih luas untuk mengatasi permintaan data yang semakin besar .
Sistem Multiple Input Ae Multiple output (MIMO) meningkatkan kecepatan transmisi dengan memanfaatkan beberapa antena transmisi dan penerima pada waktu yang sama.
Sistem MIMO bertujuan untuk mengoptimalkan penggunaan spektrum frekuensi yang tersedia, meningkatkan throughput, serta mengurangi dampak fading dan inte9rferensi dalam komunikasi nirkabel .
Untuk mengatasi permasalahan tersebut dirancang sebuah antena Multiple Input Ae Multiple Output (MIMO) yang bekerja pada frekuensi 2,70 GHz Ae 4,94 GHz dengan empat elemen di mana antena L-monopole terbalik (ILA) disusun secara simetris dengan elemen yang terhubung satu sama bandwidth, koefisien korelasi yang rendah, dan isolasi antar elemen yang tinggi .
Dengan demikian antena MIMO yang diusulkan mampu berfungsi pada frekuensi LTE.
WiMAX .
GH.
, serta untuk teknologi 5G .
Penelitian mengenai MIMO untuk 4G telah dilakukan sebelumnya, bahwasanya kurangnya efektivitas dalam sinkronisasi sinyal 4G yang mengacu pada masalah saat mengoordinasikan sinyal pada jaringan 4G yang dapat menyebabkan perubahan sinyal saat mencapai penerima akibat pantulan dan redaman .
Pada penelitian yang dilakukan diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa untuk meningkatkan isolasi yang tinggi pada antena MIMO dengan polaradiasi yang sempit dan mendalam pada sudut pandang tertentu akan membantu mengurangi daya yang terkirim ke antena lain, dan dengan memastikan polarisasi antena yang berbeda pada setiap elemen antena dengan jarak dan arah yang optimal.
Antena berasal dari bahasa latin yaitu antena, yang berarti tiang kapal layar.
Dalam pengertian sederhana kata latin, ini berarti juga penyentuh atau Sehingga kalau dihubungkan dengan teknik telekomunikasi, berarti antena mempunyai tugas menyelusuri jejak gelombang elektromagnetik yang mana jika hal ini antena berfungsi sebagai penerima.
Sedangkan jika antena berfungsi sebagai pemancar, maka tugas antena tersebut Antena secara umum adalah alat untuk mengirim atau menerima gelombang Antena adalah alat pasif tanpa catu daya .
Antena terhubung dengan saluran transmisi yang terdapat pada pemancar atau penerima gelombang.
Setelah itu, sinyal elektromagnetik yang tertangkap dari udara kemudian diolah oleh antena menjadi sinyal Sinyal-sinyal listrik yang tertangkap oleh antena tersebut selanjutnya akan dialirkan melalui Sehingga sinyal tersebut nantinya akan difokuskan pada frekuensi tertentu .
Penelitian ini bertujuan untuk merancang antena Multiple Input - Multiple Output (MIMO) pada rentang frekuensi 2.
7 GHz - 4.
94 GHz dengan tujuan meningkatkan kecepatan transfer data dari antena sebelumnya.
Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengukur dan menganalisis parameter-parameter antena seperti return loss.
VSWR, bandwidth, gain, polarisasi, dan isolasi.
Selain itu, analisis juga dilakukan terhadap antena MIMO empat elemen untuk mendukung teknologi Pada paramater yang dilakukan dapat menganalis hasil paramater yang telah didapatkan.
Karena pada reverensi jurnal, parameter yang diuji belum banyak dianalisa, sehingga membuat penulis tertarik melakukan uji paramater yang bisa diuji.
II.
METODOLOGI
Alur perancangan tugas akhir ini terdiri atas beberapa tahap, dimulai dari studi literatur, lalu melakukan perancangan, setelah itu dilakukan optimasi untuk mendapatkan hasil yang optimal hingga dapat melakukan fabrikasi.
Selanjutya dilakukan proses pengukuran yang mana terdapat parameter Ae parameter antena yang akan dianalisis dan dilakukan perbandingan hasil dengan simulasi pada aplikasi CST Studio 2019.
Adapun alur perancangan akan ditunjukkan pada Gambar 1 berikut yang berbentuk diagram alir.
TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
OKTOBER 2023
substrate dan Tabel II merupakan spesifikasi Tabel I.
Spesifikasi Substrate Spesifikasi Substrate Dielectric constant .
Ketebalan Substrate Nilai Tabel II.
Spesifikasi Antena Parameter Antena Nilai Frekuensi Kerja 70 Ae 4.
94 GHz Return Loss (S.
O -10 dB 3 Mutual Coupling (S.
O -15 dB
Gain
Ou 2 dB
ECC
< 0.
Pola radiasi Omnidirectional Adapun desain antena refrensi dengan ukuran 40 x 40 mm seperti pada Gambar 2 berikut :
Gambar 1.
Diagram Alur Perancangan Penelitian ini dimulai dengan melakukan studi literatur untuk memahami berbagai jenis antena, karakteristiknya, dan aplikasi yang sesuai.
Berdasarkan hasil studi literatur, dilakukan desain antena menggunakan software CST dengan menentukan parameter seperti bentuk, ukuran, material, dan frekuensi operasi.
Setelah desain awal dibuat, dilakukan simulasi dan optimasi untuk mencapai kinerja antena yang optimal dengan mengubah dan menganalisis parameter antena.
Kemudian, menggunakan metode seperti pencetakan PCB, etsa, atau pengecoran.
Antena yang telah difabrikasi diuji untuk memastikan kinerjanya sesuai dengan yang diharapkan, melalui pengukuran parameter seperti VSWR, gain, dan pola radiasi.
Langkah terakhir mendokumentasikan seluruh proses desain, fabrikasi, dan pengujian antena, sebagai referensi untuk penelitian selanjutnya.
Perancangan Antena Multiple Input Ae Multiple Output (MIMO) Empat Elemen Untuk 5G Perancangan antena pada tugas akhir ini menggunakan bahan substrate FR-4 dengan spesifikasi pada Tabel I merupakan spesifikasi Gambar 2.
Desain MIMO 4 Elemen Tabel i.
Parameter Desain Antena Parameter Nilai Parameter Nilai Langkah selanjutnya melakukan perancangan dan simulasi antena setiap langkah dalam proses perancangan antena dengan menggunakan aplikasi CST Studio 2019 sebagai berikut :
Langkah Pertama Pada langkah pertama adalah membuat ukuran substrate 20 x 20 mm.
Selanjutnya membuat groundplane, dimana dalam langkah ini groundplane berbentuk setengah dari substrate dan membuat perancangan single patch dengan bentuk L terbalik.
Untuk melihat desain antena dan hasil simulasi S11 dapat dilihat pada Gambar 3 berikut TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
OKTOBER 2023
Gambar 3.
Desain antenna dengan ukuran substrate 20 x 20 mm Single Patch, b.
Groundplane, c.
Hasil simulasi S11 .
Langkah Kedua Selanjutnya melakukan perubahan ukuran pada substrate 40 x 40 mm, hal ini bertujuan untuk menghasilkan antenna MIMO dengan hasil simulasi yang lebih baik lagi.
Terlihat pada hasil simulasi menunjukkan bandwidth yang melebar daripada Gambar 4 .
menampilkan desain antena singlepatch , pada gambar .
menampilkan bentuk groundplane, dan gambar .
hasil simulasi S11.
Gambar 5.
Desain antenna dengan penambahan groundplane yang berbentuk kotak vertikal .
Single patch, .
Groundplane, .
Hasil simulasi S11 .
Langkah Keempat Langkah penggabungan antara dua groundplane agar saling terhubung dan untuk melihat pelebaran bandwith dari sebelumnya.
Pada Gambar 6 .
menampilkan antena singlepatch, pada gambar .
groundplane sudah terhubung, gambar .
hasil simulasi S11.
Gambar 6.
Desain antenna dengan penggabungan antara dua groundplane .
Single Pacth, .
Groundplane, .
Hasil Simulasi
S11
Gambar 4.
Desain antenna dengan ukuran substrate 40 x 40 mm a.
Single patch, b.
Groundplane.
Hasil simulasi S11 .
Langkah Ketiga Pada penambahan groundplane yang berbentuk kotak vertikal dengan tujuan untuk melihat hasil bandwith yang lebih melebar lagi.
Gambar 5 .
menampilkan desain antena singlepatch, pada gambar .
bentuk groundplane , dan gambar .
hasil simulasi S11.
Langkah Kelima Pada langkah ini melakukan penambahan pada groundplane dengan 4 elemen sisi patch yang menghasilkan nilai yang labih baik dari Pada Gambar 7 .
menampilkan antena singlepatch, pada gambar .
bentuk grundplane, dan gambar .
hasil simulasi S11.
TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
OKTOBER 2023
parameter antenna lainnya, bagian antena yang akan diamati adalah patch, substrate, groundplane, dan slot .
Perbandingan Nilai Return Loss Nilai return loss merupakan hal penting yang harus diperhatikan dalam perancangan antena.
Dimana nilai return loss yang disimulasikan adalah O -10 dB yang berarti 90% dari sinyal terserap dan 10% dari sinyal yang dipantulkan kembali sehingga dengan keadan ini antena dapat dikatakan matching atau dapat diartikan nilai gelombang yang direfleksikan kecil dibandingkan dengan nilai gelombang yang dipancarkan.
Gambar 7.
Desain antenna dengan penambahan pada groundplane dengan 4 elemen sisi patch .
Single patch, .
Groundplane, .
Hasil simulasi S11 .
Ukuran Patch (W.
Langkah Keenam Selanjutnya Pada langkah ini dengan menambahkan patch pada bagian masing-masing ground yang memiliki bentuk patch L terbalik, yaitu dengan empat patch dan empat bentuk groundplane L terbalik yang saling terhubung, sehingga sudah mendapatkan nilai terbaik.
Pada Gambar 8 .
menampilkan antena 4 elemen, pada gambar .
groundplane yang terhubung, .
dan hasil simulasi S11.
Gambar 9.
Perbandingan Nilai Return Loss .
Desain Patch (W.
setelah di optimasi, .
Hasil simulasi patch (W.
Gambar 8.
Desain antenna dengan menambahkan patch pada bagian masing-masing ground yang memiliki bentuk patch L terbalik .
Desain antenna dengan empat patch .
mpat eleme.
, ( .
Groundplane, .
Hasil simulasi S11 i.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Studi Parametrik Studi parametik didefinisikan sebagai suatu proses yang dilakukan untuk mendapatkan parameter antena yang sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan .
Studi parametik ini dilakukan dengan menambahkan atau mengurangi nilai pada parameter antena dengan tetap mempertahankan Terlihat bahwasanya pada parameter Wm dimana nilai parameter Wm sebelum di optimasi adalah 2, dan setelah dilakukan studi parametik pada nilai Wm = 3, 4, dan 5 maka hasil nilai return loss tidak memiliki kedalaman dari sebelum yang di optimasi semakin besar nilai Wm maka akan semakin buruk pula nilai return loss yang didapatkan, akan tetapi antena MIMO memerlukan nilai bandwith yang lebar.
Jika Wm bernilai < 2 maka didapatkan nilai bandwith yang sempit, tetapi jika nilai Wm > 2 maka didapatkkan nilai bandwith yang lebih lebar tetapi menghasilkan nilai isolasi yang buruk, sehingga nilai Wm tidak berpengaruh untuk memperbaiki nilai yang didapatan pada awal TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
OKTOBER 2023
Ukuran Substrate (L.
Dari Gambar 10 terlihat bahwasanya perubahan ukuran substrate tidak berpengaruh pada hasil yang diinginkan, terlihat pada hasil simulasi pada percobaan 1 ukuran substrate 42,5 x 42,5 mm dan percobaan 2 ukuran substrate 45 x 45 mm.
Pada Gambar 10 ditampilkan hasil ukuran substrate terbaik S11 sesuai dengan referensi yaitu 40 x 40 mempengaruhi bandwith yang dihasilkan.
Pola radiasi Pola radiasi menunjukan arah pancaran dan penerima pada suatu antena, pola radiasi juga menjelaskan bagaimana antena meradiasikan energi ke ruang bebas.
Dapat dilihat pada Gambar 12 bahwa pola radiasi yang dihasilkan yaitu pola radiasi omdirectional, yang mana pada bentuk pola radiasi ini dapat memancarkan sinyal ke segala Gambar 10.
Ukuran Substrate (L.
Desain (L.
setelah dioptimasi, .
Hasil simulasi (L.
Ukuran Feedline (W.
Pada Gambar 11 menampilkan grafik terhadap Wf bernilai 3 mm maka hasil bandwidth yang dihasilkan lebar, pada saat Wf bernilai 4 mm maka bandwidth yang dihasilkan sempit, dan pada Wf bernilai 5 mm maka bandwidth yang dihasilkan lebih sempit lagi, sehingga semakin besar nilai ukuran Wf maka semakin sempit bandwidth yang didapatkan, maka Wf bernilai 3 sesuai dengan referensi mendapatkan bandwitdh yang melebar lagi dengan frekuensi 2,70 GHz - 4,94 GHz.
Gambar 12.
Pola radiasi .
Pola radiasi 3D, .
Pola radiasi Gambar 11.
Ukuran Feedline (W.
Desain Wf setelah dioptimasi, .
Hasil simulasi Feedline (W.
Gain Pada Gambar 13 menampilkan gain pada antena referansi yang menghasilkan gain dengan nilai 2,602 dBi pada frekuensi 2,70 GHz Ae 4,94 GHz.
Dapat ditarik kesimpulan bahwasanya nilai gain yang baik yaitu besar dari 2,5 dBi, sehingga antena dapat mengarahkan radiasi sinyal atau penerimaan sinyal dari arah tertentu.
Dan semakin besar nilai suatu gain maka semakin besar TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
OKTOBER 2023
Antena yang memiliki gain yang tinggi diperlukan untuk memenuhi permintaan yang tinggi terhadap layanan komunikasi wireles, sehingga coverage layanan semakin luas.
lebih tinggi (-20,12 dB) dibandingkan dengan antena penelitian orang lain (-19 dB).
Ini menunjukkan bahwa antena yang diuji memiliki kemampuan yang sedikit lebih baik untuk meredam sinyal yang dipantulkan kembali.
Gambar 13.
Gain pada antena referensi Gambar 15.
Perbandingan Return Loss .
Bandwidth Bandwidth antena dapat didefinisikan sebagai range frekuensi kerja dari antena yang menunjukkan batas atas dan batas bawah dari frekuensi yang digunakan oleh antena dalam pemancarnya .
Pemakaian sebuah antena dalam sistem pemancar atau penerima selalu dibatasi oleh daerah frekuensi Daerah frekuensi kerja dimana antena dapat bekerja dengan baik.
Pada Gambar 14.
bandwidth dapat dilihat dari hasil simulasi yang mana rentangan bandwith yang melebar.
Perbandingan VSWR Pada hasil VSWR dapat dilihat bahwa hasil dari pengukuran lebih konstan dibandingkan dengan simulasi, adapun perbandingan VSWR simulasi dengan pengukuran dapat dilihat pada Gambar 16 pada pengukuran nilai VSWR terbaik bernilai 1 pada rentang frekuensi 2 Ghz12 Ghz, sedangkan pada hasil simulasi didapatkan nilai terbaik 1,25 pada rentang frekuensi 2 GHz Ae 6 GHz.
Gambar 14.
Hasil return loss pada S11 Gambar 16.
Perbandingan VSWR Analisis Perbandingan Hasil Simulasi Sesuai Referensi Dengan Hasil Pengukuran Perbandingan Return Loss Pada Gambar 15 hasil simulasi dan pengukuran dapat dilihat bahwa hasil return loss dibawah -10 dB, bahwasannya nilai dari simulasi yaitu -25,75 dB dengan bandwith yang lebih melebar pada frekuensi 4,1 GHz.
Sedangkan pada pengukuran didapatkan nilai -21,39 dB pada frekuensi 3,7 GHz, oleh karena itu bandwidth pada hasil simulasi lebih baik dibandingkan dengan hasil pengukuran.
Perbandingan antena yang diuji dengan antena hasil penelitian orang lain yaitu Antena yang diuji memiliki nilai Return Loss yang Perbandingan Isolasi Terlihat pada Gambar 17 bahwasanya grafik hasil isolasi simulasi dan pengukuran hampir Pada hasil simulasi didapatkan nilai mutual coupling -15 dB sedangkan pada hasil pengukuran didapatkan nilai mutual coupling -20 dB, maka nilai mutual coupling yang dihasilkan pada pengukuran dengan rentang frekuensi 2,7 GHz Ae 4,94 GHz dengan bandwidth 2200 MHz, lebih baik dibandingkan hasil simulasi dengan rentang frekuensi 3,1 GHz Ae 4,94 GHz dengan bandwidth 1800 MHz.
TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
OKTOBER 2023
ini akan menyatakan tingkat kesamaan sinyal yang diterima masing Ae masing antena.
Gambar 17.
Perbandingan Isolasi antana simulasi dan Parameter lain yang dapat melihat isolasi untuk mengurangi mutul coupling adalah distribusi arus.
Gambar 18 berikut menampilan distribusi arus pada antena modifikasi, terlihat bahwasanya arus konsentrasi pada suatu antena tanpa adanya pemancaran arus pada antena Gambar 19.
Perbandingan koefisien korelasi hasil simulasi dan hasil pengukuran .
antena hasil simulasi dan .
antena hasil Merupakan perbandingan ECC .
antena hasil simulasi dan .
antena hasil pengukuran, pada hasil simulasi didapatkan nilai ECC < 0,1 dan pada antena hasil pengukuran didapatkan nilai ECC < 0,25 sehingga hal ini mendapatkan nilai ECC yang baik, karena nilai ECC yang baik memiliki rentang 0 - 1, semakin mendekati 0 maka antar antena tidak saling berkorelasi.
Tabel IV.
Perbandingan Simulasi dan Pengukuran Gambar 18.
Distribusi Arus Perbandingan antena yang diuji dengan antena hasil penelitian orang lain yaitu Antena yang diuji memiliki VSWR sebesar 1,25, yang menunjukkan kecocokan impedansi yang baik.
Namun, informasi tentang VSWR dari antena penelitian orang lain tidak disediakan.
Antena yang diuji memiliki VSWR sebesar 1,25, yang menunjukkan kecocokan impedansi yang baik.
Namun, informasi tentang VSWR
dari antena penelitian orang lain tidak Perbandingan Koefisien Korelasi
Parameter dari antena MIMO salah satunya adalah koefisien korelasi atau Enveloper Correlation Coefficient (ECC) yang mana ECC
Parameter Return
Loss
VSWR
Isolasi B) Bandwidth (MH.
Hasil
Simulasi
Pengukuran -25,67 -20,12 < -15 2
GHz Ae 6
GHz
1,25
<-20 2
GHz Ae 12 GHz Tabel diatas menampilkan perbandingan antara hasil simulasi dengan hasil pengukuran, sehingga didapatkan hasil simulasi lebih baik dibandingkan dengan hasil pengukuran.
Spesifikasi Antena MIMO 4 Elemen Secara teknis antena MIMO bisa digunakan karena secara spesifikasi antena TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
OKTOBER 2023
sudah memenuhi standar, apabila telah memenuhi parameter yang sesuai untuk penggunaan teknologi 5G.
Dari hasil pengukuran yang telah dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel V.
Hasil Pegukuran Antena
Parameter Antena
Frekuensi
Kerja Return
Loss
VSWR
Isolasi B) Bandwidth (MH.
ECC
Polaradiasi
Hasil
Pengukuran Antena
Fabrikasi
2,7 GHz Ae
4,94
GHz
Hasil
Pengukuran Antena
Referensi
-20,12 dB
-30 dB
1,25
<-20 dB
1100 MHz
100 MHz
0,25
Omdirectional 0,05 Omdirectional 5 GHz Pada hasil pengukuran, kinerja antena multiple input Ae multiple output (MIMO) 4 elemen yang memiliki bentuk L terbalik diatur secara simetris dengan koneksi antar bidang yang saling terhubung.
Bentuk ini mendukung peningkatan lebar pita, yang bekerja pada frekuensi 2,70 GHz Ae 4,94 GHz, memberikan hasil yang maksimal untuk masing Ae masing parameter, dengan lebar pita sebesar 1100 MHz.
VSWR sebesar 1,25, isolasi sebesar <- 20 dB, return loss sebesar -20,12 dB.
ECC sebesar 0,25 dan pola radiasi omdirectional.
Dengan memenuhi parameter teknis dan kriteria yang baik, antena MIMO dapat secara efektif digunakan untuk teknologi 5G.
Perbandingan Hasil Pengukuran Perbandingan hasil pengukuran antena MIMO 4 elemen pada frekuensi 2,7 GHz Ae 4,9 GHz dengan antena mimo 4 elemen pada frekuensi 5 GHz.
Antena yang diuji memiliki bandwidth sebesar 1100 MHz, sementara antena penelitian orang lain memiliki bandwidth yang lebih luas, yaitu 4,1 GHz.
Ini menunjukkan bahwa antena penelitian orang lain dapat digunakan dalam spektrum frekuensi yang lebih besar.
Dalam perbandingan ini, tentang kinerja antena tergantung pada prioritas dan kebutuhan spesifik aplikasi.
Jika lebar bandwidth adalah faktor kritis, antena penelitian orang lain mungkin lebih cocok.
Namun, jika fokus pada isolasi dan Return Loss, antena yang diuji mungkin memberikan kinerja yang lebih baik dalam konteks tersebut Jika fokus utama adalah pada isolasi.
Return Loss, dan VSWR, antena yang diuji dapat memberikan peningkatan kinerja dibandingkan dengan antena sebelumnya .
enelitian orang lai.
Jika lebar bandwidth menjadi faktor kritis untuk meningkatkan kecepatan transfer data, maka mungkin perlu mempertimbangkan opsi antena dengan bandwidth yang lebih besar, seperti yang ditemukan dalam penelitian orang lain.
Multiple Input Multiple Output (MIMO) adalah salah satu teknik yang tetap dipertahankan dan bahkan ditingkatkan penggunaannya pada 5G untuk menunjang peningkatan laju data yang sangat tinggi.
Pada penelitian ini dilakukan perancangan dan realisasi antena MIMO empat elemen untuk komunikasi 5G pada frekuensi 2,7 -4.
9 GHz.
Frekuensi ini dipilih karena middle frequency dianggap lebih berpeluang untuk dijadikan frekuensi layanan 5G di Indonesia serta memiliki cakupan yang lebih besar sehingga menghemat biaya pengembangan jaringan.
Untuk memenuhi kebutuhan bandwidth 5G yang besar, kemudian dilakukan miniaturisasi agar antena berdimensi lebih kecil.
Hasilnya, pada hasil simulasi memperoleh nilai return loss sebesar -25,67 dB, nilai mutual coupling sebesar -15 dB.
VSWR sebesar 1, nilai gain 2,6, pola radiasi omdirectional dan lebar bandwidth 1700 MHz.
Hasil pengukuran antena yang didapatkan pada fabrikasi memperoleh nilai return loss sebesar -20,12 dB, nilai mutual coupling sebesar -20 dB.
VSWR sebesar 1,25, dan lebar bandwidth 1100 MHz.
Dengan hasil parameter yang optimal dapat menghasilkan pita yang lebar sehingga bisa digunakan untuk teknologi Tabel VI.
Hasil parameter untuk teknologi 5G
Parameter Frekuensi Kerja Return Loss
VSWR
Isolasi .
B) Bandwidth (MH.
ECC
Polaradiasi
Pengukuran 2,7 GHz Ae 4,94 GHz
-20,12 dB
1,25
<-20 dB
1100 MHz
0,25
Omdirectional Penelitian pengembangan antena Multiple Input Ae Multiple Output (MIMO) dengan empat elemen TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
OKTOBER 2023
untuk mendukung teknologi 5G.
Langkah pertama dalam penelitian ini adalah melakukan studi literatur untuk memahami konsep dasar MIMO dan karakteristik antena yang sesuai dengan kebutuhan 5G.
Berdasarkan hasil studi literatur, dilakukan desain antena menggunakan perangkat lunak simulasi elektromagnetik seperti CST.
Desain ini mencakup penentuan parameter seperti bentuk, ukuran, material, dan frekuensi operasi yang optimal untuk mencapai kinerja yang diinginkan.
Setelah desain awal dibuat, dilakukan simulasi dan optimasi untuk memastikan kinerja antena mencapai tingkat optimal.
Proses simulasi ini melibatkan pengujian berbagai parameter antena dan penyesuaian desain untuk meningkatkan kinerja.
Selanjutnya, antena difabrikasi menggunakan metode yang tepat, seperti pencetakan PCB atau etsa, dan kemudian diuji secara eksperimental.
Pengujian antena meliputi pengukuran parameter seperti VSWR, gain, dan pola radiasi untuk memvalidasi kinerja sesuai dengan yang diharapkan.
DAFTAR PUSTAKA