Perancangan Antena Mikrostrip Fractal Minkowski Array pada Frekuensi 3,5G untuk Sistem Komunikasi 5G

  • Raissa Syafira Jurusan Teknik Elekto, Universitas Trisakti
  • Syah Alam Jurusan Teknik Elektro, Univeritas Trisakti
  • Indra Surjati Jurusan Teknik Elektro, Universitas Trisakti

Abstrak

Perkembangan teknologi pada bidang telekomunikasi sedang mengalami kemajuan yang pesat terutama hadirnya teknologi 5G hadir sebagai system komunikasi seluler generasi kelima yang memiliki banyak kelebihan Konferensi Komunikasi Radio Dunia (WRC) pada tahun 2015, pita frekuensi kandidat 5G di bawah 6 GHz telah banyak dibahas, dan rentang frekuensi berikut telah disarankan: 470–694, 1427–1518, 3300–3800, dan 4500–4990 MHz. Salah satu frekuensi yang direkomendasikan adalah 3.5 GHz, karena dapat diterima di sebagian besar negara. Oleh karena itu dibutuhkan suatu jaringan komunikasi yang handal khususnya pada pita frekuensi 3.5GHz untuk aplikasi generasi kelima. Antena merupaka salah satu komponen komunikasi yang penting dalam system komunikasi radio. Antena mikrostrip merupakan tipe Antena yang saat ini semakin berkembang dikarenakan mempunya kelebihan mempunya bobot yang ringan dan volume yang kecil. Penelitian ini mengusulkan pengembangan antena mikrostrip dengan menggunakan metode fractal, meningkatkan gain dengan metode Array, serta mencapai target return loss  ≤ -10 dB, VSWR ≤ 2, dan gain ≥ 5 dB pada frekuensi 3.5 GHz untuk sistem komunikasi 5G. Antena yang diusulkan di rancang dengan menggunakan substrat duroid R5880 dengan nilai konstanta dielektrik 2.2, rugi – rugi dielektrik (loss tan) 0.0009 dan tebal substrat (h) 1.57 mm. Penelitian ini menghasilkan reduksi dimensi antena sebesar 53,76 % dengan return loss  -42.48 dB, VSWR 1.02, serta gain sebesar 8.46 dB. Hasil yang diperoleh pada rancangan ini memenugi spesifikasi dari target yang telah ditentukan.

Kata Kunci: 5G, Array, Fractal, Antena Mikrostrip

##plugins.generic.usageStats.downloads##

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Referensi

F. S. Awangga, “Kajian Awal 5G Indonesia,” Pus. Penelit. dan Pengemb. Sumber Daya dan Perangkat Pos dan Inform. Indones. Hal., pp. 97–114, 2015.

I. Surjati, Antena Mikrostrip: Konsep dan Aplikasinya. Universitas Trisakti, 2010.

S. Alam and E. Surya, “Miniaturisasi Antena Mikrostrip dengan Desain Fraktal untuk Aplikasi Global Positioning System,” J. Kaji. Tek. Elektro, vol. 2, no. 2, pp. 71–77, 2017.

Z. Yu, J. Yu, C. Zhu, and Z. Yang, “An improved Koch snowflake fractal broadband antenna for wireless applications,” in 2017 IEEE 5th International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC-Beijing), 2017, pp. 1–5.

H. Ali, P. Singh, S. Kumar, and T. Goel, “A Minkowski fractal ultrawide band antenna for 5G applications,” in 2017 IEEE International Conference on Antenna Innovations & Modern Technologies for Ground, Aircraft and Satellite Applications (iAIM), 2017, pp. 1–5.

S. Gundala, V. SrinivasaBaba, A. Vijaya, and S. Machanna, “Compact High Gain Hexagonal Fractal Antenna for 5G applications,” in 2019 IEEE International Conference on Advanced Networks and Telecommunications Systems (ANTS), 2019, pp. 1–7.

N. N. Tawfeeq, “Size reduction and gain enhancement of a microstrip antenna using partially defected ground structure and circular/cross slots,” Int. J. Electr. Comput. Eng., vol. 7, no. 2, p. 894, 2017.

S. Alam, I. Surjati, A. Ferawan, and T. Firmansyah, “Design and Realization of Compact Microstrip Antenna Using Fractal Sierpenski Carpet for Wireless Fidelity Application,” Indones. J. Electr. Eng. Informatics, vol. 6, no. 1, pp. 70–78, 2018.

P. S. Naik and H. G. Virani, “1× 4 Microstrip Patch Slotted Array Antenna for 5G C-Band Access Point Application,” 2020 Int. Conf. Electron. Sustain. Commun. Syst., pp. 641–644, 2020.

S. Alam, I. Surjati, and T. Firmansyah, “Bandwidth Enhancement of Square Microstrip Antennas Using Dual Feed Line Techniques,” Int. J. Electr. Electron. Eng. Telecommun., vol. 10, no. 1, pp. 60–65, 2021, doi: 10.18178/ijeetc.10.1.60-65.

B. B. Mandelbrot, “The fractal geometry of Nature WH Freeman and Company,” in New York, 1983, p. 468.

K. Falconer, Fractal geometry: mathematical foundations and applications. John Wiley & Sons, 2004.

R. Garg, P. Bhartia, I. J. Bahl, and A. Ittipiboon, Microstrip antenna design handbook. Artech house, 2001.

R. A. Alahnomi, Z. Zakaria, E. Ruslan, S. R. Ab Rashid, and A. A. Mohd Bahar, “High-Q sensor based on symmetrical split ring resonator with spurlines for solids material detection,” IEEE Sens. J., vol. 17, no. 9, pp. 2766–2775, 2017, doi: 10.1109/JSEN.2017.2682266.

Diterbitkan
2021-09-08
Abstrak viewed = 13 times
PDF downloaded = 3 times