15
BAB II PERENCANAAN 2.1 Langkah – langkah membuat antena Helix 2.1.1 Perhitungan awal untuk merancang antena Helix 1. Menentukan frekuensi kerja a. Fo = 2,4 GHz b. λ = C fo = 3 x 10 8 2,4 x 10 9 = 0,125 m=12,5 cm 2. Menentukan diameter helix C λ = C λ C λ = 1 ( adapun persyaratan tersebut adalah 0,8 < C λ <1,15; 12° < a < 14°; dan n>3, Nilai nilai persyaratan terebut merupakan nilai optimal ) C=πD D= C π = 0,125 m 3,14 =0,039 m=3,98 cm R= D 2 = 1.95cm 3. Menentukan jarak antar putaran helix a. Menentukan sudut terlebih dahulu, sudut optimal pada antena helix berkisar 12°-14°. Sehingga jarak antara putaran helix q=arctan A C =tan q= A C tan14 °= A 3,98 cm =0,25 x 3,98 cm=0,995 cm 4. Menentukan panjang satu putaran cos a= C L L= C cos a = 3,98 cm cos14 ° = 3,98 cm 0,97 =4,1 cm 5. Jumlah putaran antena ( N )= 12 maka penguatan yang diperoleh adalah:

Perencanaan Antena Helix menggunakan FEKO

Embed Size (px)

DESCRIPTION

(y)

Citation preview

BAB IIPERENCANAAN

2.1 Langkah langkah membuat antena Helix2.1.1Perhitungan awal untuk merancang antena Helix1. Menentukan frekuensi kerjaa. Fo= 2,4 GHzb. 2. Menentukan diameter helix

= 1 ( adapun persyaratan tersebut adalah 0,8 < 3, Nilai nilai persyaratan terebut merupakan nilai optimal )

3. Menentukan jarak antar putaran helixa. Menentukan sudut terlebih dahulu, sudut optimal pada antena helix berkisar 12-14. Sehingga jarak antara putaran helix

4. Menentukan panjang satu putaran

5. Jumlah putaran antena ( N )= 12 maka penguatan yang diperoleh adalah:

6. Menentukan dimensi groundplane yang berbentuk segi empat ini adalah panjang sisi ground plane

Parameter dalam perancangan antena Helix:ParameterNilai

Frekuensi Kerja2,4 GHz

Lamda12,5 cm

Diameter helix3,98 cm

Jari-jari (R)1,95 cm

Jarak putaran helix (S)0,25

Panjang satu putaran (L)4,1 cm

Jumlah putaran12

Dimensi Groundplane9,375 cm

Tegangan1 V

Impedansi150

2.1.2Prosedur dalam merancang antena helix menggunakan FEKO1. Ubah model unit ke centimeters (cm)

2. Membuat plat dasar antena yang berbentuk persegi dengan memilih create rectangle pada menu tools. Kemudian ubah Definition Methods menjadi Base centre, width, depth.

Ubah Width dan Depth menjadi 9.375 dan muncul gambar sebagai gambar di bawah ini :

3. Membuat geometry helix dengan memilih create helix pada menu tools , Mengatur dimensi dari diameter tinggi dan sudut antar lilitan dari geometri helix seperti gambar di bawah :Atur diameter dengan mesetting radius menjadi 1.965 cm , pitch angel 1 cm dan banyaknya lilitan 12 . sehingga muncul gambar seperti di bawah ini :

4. Menggabungkan kedua geometri helix dan rectangle menjadi satu. Dengan cara memblok terlebih dahulu kedua geometri tersebut kemudian klik Union parts pada menu tools. Sehingga membentuk gabungan seperti berikut:

5. Mengatur besarnya frekuensi yang digunakan. Pilih pada point button Continous range , dan atur frekuensi kerja awal dan akhir .

6. Lalu buatlah Port sebagai pencatu daya antena , Pilih Geometry lalu klik Create port dan pilih Wire Port

Setelah itu akan muncul tampilan seperti di bawah ini , Klik pada ujung bawah Lilitan Helix kemudian atur Place Port on Segment dan Location on wire Start lalu Klik Create .

7. Atur pemberian catu daya pada antena dengan memilih Voltage Source pada tool bar dan Pilih button Create .

8. Atur Far Field untuk menentukan pola radiasi antena , Pilih Solution pada menu bar lalu pilih request far field .

Atur Pola radiasi pada Kolom Position yaitu Klik 3D Pattern kemudian ubah pada End menjadi 90o dan 360o , Increment dan lalu klik Create , sehingga muncul seperti gambar dibawah ini .

9. Pilih menu Mesh pada menu bar , Lalu pilih Create mesh

Atur Mesh dengan memilih tombol suggest dan isikan Wire segment radius menjadi 0,01 . Kemudian Klik Mesh

10. Untuk Melihat apakah antena sudah benar pengaturanya , kita harus menguji dengan Memilih Solution pada menu bar dan klik EM validate .

Jika sudah tervalidate akan muncul seperti gambar di bawah ini

11. Kemudian Running Feko dengan memilih Run FEKO pada menu bar

12. Jika program terditeksi tidak ada yang eror , Lalu Klik menu PostFEKO

13. Setelah mengikuti langkah di atas akan muncul gambar seperti dibawah ini

14. Untuk Melihat pola radiasi pada antena yang sudah dibuat ikuti langkah di bawah ini 165432

1. Pilih Polar pada Menu bar2. Lalu pilih far field pada Menu bar 3. Atur menjadi theta ( Warpped ) pada Independent axis4. Setting Frequency menjadi Frequency in range dan inputkan menjadi 2,4 Ghz sebagai frekuensi kerja antena ini. 5. Atur Quanity menjadi gain dan pilih radio button theta 6. Dan centang dB pada kolom Quantity

15. Untuk melihat VSWR lakukan langkah langkah di bawah ini54321

1. Pertama pilih Carisian pada menu bar2. Pilih Source data kemudian klik VoltageSource1

3. Atur Independent axis menjadi Frequency 4. Atur Quantity menjadi VSWR5. Ubah Reference impedance menjadi 150 ohm

321

1. Langkah pertama lakukan klik Display pada menu bar2. Pilih Cursors pada menu Measurement3. Atur letak garis penunjuk nilai yang diinginkan pada grafik

BAB IIIHASIL SIMULASI

3.1Pola Radiasi antena Helix

3.2VSWR

Didapatkan VSWR = 3,2 pada frekuensi 2,4 GHz dan dengan impedansi referensi= 150 dan lebih resonan pada frekuensi 2,56 GHz dengan VSWR = 1,56

3.3Return LossSebelum mengetahui nilai Return Loss (RL), pertama kita menghitung nilai dari koefisien pantul. Dimana nilai

Setelah koefisien pantul diketahui, baru kita dapat mengetahui besar nilai Return Lossnya.

BAB IVKESIMPULAN

4.1Kesimpulan1. Jadi pada simulasi ini antena helix ditujukan pada frekuensi kerja 2,4 GHz. Dimana dalam perancangan antena helix didapatkan data sebagai berikut:ParameterNilai

Frekuensi Kerja2,4 GHz

VSWR3,2

Koefisien Pantul0,52

Return Loss (RL)5,67 dB

2. Ternyata pada parameter VSWR menunjukkan bahwa frekuensi resonan antena helix ini berada pada frekuensi 2,56 GHz. Dengan nilai VSWR yang lebih kecil dibandingkan frekuensi aslinya yaitu 2,4 GHz. Sehingga daya yang dipancarkan lebih maksimal pada frekuensi 2,56 GHz.f=2,56 GHzVSWR=1,56