MIKROSTRIP

ANTENA MIKROSTRIP

Antena mikrostrip pertama kali diperkenalkan pada tahun 1950, dan perkembangan terhadap teknologi ini mulai serius dilakukan pada tahun 1970. Melalui beberapa dekade penelitiannya, diketahui bahwa kemampuan beroperasi antena mikrostrip diatur terutama oleh bentuk geometri dari elemen peradiasi (patch) dan karakteristik material substrat  yang digunakan. Oleh karena itu dimungkinkan dengan manipulasi yang tepat terhadap substrat, seperti penggunaan struktur EBG, akan memperbaiki karakteristik antena mikrostrip.

KARAKTERISTIK DASAR ANTENA MIKROSTRIP

Gambar  1.  memperlihatkan  antena  mikrostrip  biasa  yang  terdiri  dari sepasang lapisan konduktor paralel yang dipisahkan suatu medium dielektrik atau dikenal dengan nama substrat. Pada susunan ini, lapisan konduktor atas atau ”patch” berfungsi sebagai sumber radiasi dimana energi elektromagnetik menyusur tepian dari sisi  patch kedalam substrat. Lapisan konduktor bawah bertindak sebagai bidang  ground pemantulan sempurna, mengembalikan energi kembali melalui substrat menuju udara bebas.        

Secara  fisik  patch berupa konduktor tipis yang merupakan bagian suatu panjang gelombang yang membentuk luas, yang paralel dengan bidang  ground. Bentuk  patch dapat berupa berbagai bentuk seperti segiempat, lingkaran, segitga dan sebagainya.

 

Gambar 1. Bentuk Umum Antena Mikrostrip

http://dewiambarsari.blogspot.com/

Material substrat yang tersedia dapat digunakan untuk frekuensi-frekuensi RF dan microwave. Pemilihannya berdasarkan karakteristik material yang diinginkan untuk daya yang optimal pada suatu jarak frekuensi tertentu. Spesifikasi umum termasuk nilai konstanta dielektrik, faktor disipasi (loss tangent), dan ketebalan. Nilai konstanta dielektrik antara 2,2 < εr < 12 digunakan untuk frekuensi operasi dari 1 hingga 100 GHz.

      Ketebalan  substrat  penting  untuk  diperhatikan  ketika  akan  mendesain  antena mikrostrip. Kebanyakan substrat yang diinginkan untuk kehandalan suatu antena dipilih yang tebal dengan konstanta dielektrik yang rendah. Hal ini cenderung menghasilkan antena dengan bandwith yang lebar dan efisiensi yang tinggi akibat bebas dari loncatan medan tepi yang berasal dari patch dan berpropagasi kedalam substrat. Namun hal ini menyebabkan volume antena menjadi besar dan meningkatkan kemungkinan pembentukan gelombang permukaan. Disisi lain, substrat yang tipis dengan konstanta dielektrik yang tinggi mengurangi ukuran antena. Namun akibat adanya disipasi faktor yang lebih tinggi, menyebabkan efisiensinya menjadi rendah dan bandwith yang kecil. Oleh karena itu terdapat timbal balik yang menjadi dasar dalam pembuatan antena mikrostrip yang harus diperhatikan.

      Ada beberapa metode dalam menganalisa antena mikrostrip, antara lain adalah model saluran transmisi, metode persamaan integral dan model  cavity. Model saluran transmisi penggunaannya terbatas hanya untuk menganalisa  patch berbentuk persegi atau bujur sangkar. 

      Metode persamaan integral dapat digunakan untuk menganalisa patch dengan beragam bentuk demikian juga dengan substrat tebal dan dapat memberikan gambaran fisik dari antena mikrostrip, tetapi dibutuhkan proses komputasi yang panjang. Dalam perkembangannya, metode dalam menganalisa antena mikrostrip digabungkan dengan metode numerik mengingat bentuk antena yang semakin kompleks.
[Fitri Yuli Zulkifli, FT UI., 2008.]

 LINK