Antena Mikrostrip

Antenna mikrostrip adalah suatu konduktor metal yang menempel diatas ground plane yang diantaranya terdapat bahan dielektrik. Antena mikrostrip merupakan antena yang memiliki massa ringan, mudah untuk difabrikasi, dengan sifatnya yang konformal sehingga dapat ditempatkan pada hampir semua jenis permukaan dan ukurannya kecil dibandingkan dengan antena jenis lain, karena sifat yang dimilikinya, antena mikrostrip sangat sesuai dengan kebutuhan saat ini sehingga dapat di-integrasikan dengan peralatan telekomunikasi lain yang berukuran kecil, akan tetapi antenna mikrostrip juga memiliki beberapa kekurangan yaitu: bandwidth yang sempit, gain dan directivity yang kecil, serta efisiensi rendah.






Bentuk konduktor bisa bermacam-macam tetapi yang pada umumnya digunakan berbentuk empat persegi panjang dan lingkaran karena bisa lebih mudah dianalisis








Mikrostrip Empat Persegi Panjang



Metode yang biasanya digunakan dalam menganalisis antena mikrostrip empat persegi panjang adalah model saluran transmisi. Menurut teori saluran transmisi, antena mikrostrip empat persegi panjang dapat dimodelkan sebagai dua buah slot peradiasi paralel yang terpisahkan jarak sebesar setengah panjang gelombang dalam bahan. Ketika gelombang datang dari saluran pencatu menemui perubahan kasar (discontinue) pada sisi input konduktor antena mikrostrip, medan listriknya akan menyebar ke udara bebas juga pada sisi berikutnya setelah melewati patch atau konduktor yang dianggap sebagai saluran transmisi. Apabila panjang antenna 14 mikrostrip sebesar setengah panjang gelombang pada bahan, diasumsikan medan listrik pada sisi input sepanjang W positif mengarah dari ground-plane ke konduktor, maka pada sisi ujung yang lain medan listrik akan mengarah sebaliknya, yaitu dari konduktor ke ground plane. Sehingga kedua komponen vertikal dari kedua medan listrik akan saling menghilangkan, sedangkan komponen horizontal akan berubah secara kontinyu setelah melewati konduktor sepanjang L dan ini akan dirasakan sebagai radiasi di medan jauh.








Medan listrik yang menyebar dari kedua sisi antena mikrostrip ke udara bebas disebut sebagai medan limpahan (fringing field)







Dimensi Antena Mikrostrip



Untuk mencari dimensi antena mikrostrip (W dan L), harus diketahui terlebih dahulu parameter bahan yang akan digunakan yaitu tebal dielektrik (h), konstanta dielektrik(εr), tebal konduktor (t) dan rugi-rugi bahan (rugi-rugi tangensial). Panjang antena mikrostrip harus disesuaikan, karena apabila terlalu pendek maka bandwidth akan sempit sedangkan apabila terlalu panjang bandwidth akan menjadi lebih lebar tetapi efisiensi radiasi akan menjadi kecil. Dengan mengatur lebar dari antenna mikrostrip (W) impedansi input juga akan berubah. Pendekatan yang digunakan untuk mencari panjang dan lebar antena mikrostrip dapat menggunakan persamaan:



1. 1 . Menghitung lebar konduktor (W)








2. 2. Menghitung konstanta dielektrik efektif (εeff)














3. Menghitung panjang efektif (Leff)







4. 4. Menghitung panjang tambahan (ΔL)








5. 5. Menghitung panjang konduktor (L)










6. 6. Menghitung Letak dari titik pencatuan (L1)









Frekuensi Resonansi Antena Mikrostrip



Frekuensi resonansi adalah rekuensi dimana antena mikrostrip memiliki impedansi resitif (nilai reaktansi impedansi sama dengan nol). Tetapi sangatlah sulit untuk mendapatkan nilai reaktansi input nol, sehingga frekuensi resonansi antenna mikrostrip dianggap terjadi ketika nilai reaktansi input minimum dengan nilai resistansi maksimum. Frekuensi resonansi tidak selalu sama dengan frekuensi kerja yang diinginkan sehingga pada frekuensi kerja nilai reaktansi memiliki nilai yang berpengaruh pada impedansi input antena mikrostrip. Frekuensi resonansi antenna mikrostrip dapat diperoleh melalui persamaan







Impedansi Karakteristik Antena Mikrostrip



Antena mikrostrip memiliki impedansi karakteristik yang sangat sensitive terhadap perubahan frekuensi. Hal itu disebabkan oleh tipisnya bahan antenna mikrostrip. Selain dipengaruhi oleh karakteristik bahan, lebar dimensi antenna mikrostrip (W) juga berpengaruh pada impedansi karakteristiknya. Impedansi karakteristik antena mikrostrip dapat diperoleh menggunakan persamaan berikut: