DESAIN CAVITY PADA ANTENA CETAK UWB 50-5000 MHZ UNTUK APLIKASI GPR

Authors

  • Roy Simorangkir Departemen Teknik Elektro, Institut Teknologi Harapan Bangsa

DOI:

https://doi.org/10.61769/telematika.v7i1.43

Keywords:

ground penetrating radar, cavity, ultra-wideband

Abstract

Ground Penetrating Radar (GPR) merupakan suatu sistem pencitraan/pendeteksian objek yang berada di bawah tanah atau di balik dinding dengan memanfaatkan fenomena
gelombang elektromagnetik. Untuk mendapatkan hasil pencitraan yang optimum, maka antena dengan pengarahan yang baik ke arah objek sangat diharapkan. Salah satu metode pengarahan yang sering digunakan dalam perancangan sistem GPR adalah pemasangan cavity. Dalam makalah ini, sebuah desain cavity sederhana diusulkan untuk diimplementasikan pada antena cetak ultra-wideband (UWB) 50-5000 MHz untuk aplikasi GPR. Desain usulan berupa cavity berbentuk kotak sederhana yang terbuat dari bahan kuningan. Untuk mendapatkan desain yang optimum, serangkaian studi parameter terhadap dimensi fisik cavity pun dilakukan dengan turut mempelajari pengaruhnya terhadap karakteristik antena seperti return loss, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), gain, dan pola radiasi. Dari hasil penelitian terlihat bahwa desain cavity usulan mampu memperbaiki pengarahan antena dengan tetap mempertahankan kualitas VSWR di seluruh rentang frekuensi bahkan mampu meningkatkan gain antena pada range frekuensi tertentu.

 

Ground Penetrating Radar (GPR) is a system for imaging or detecting object below the ground or behind the wall using an electromagnetic wave phenomenon. To produce the optimal imaging result, the antenna with good direction towards the object is desirable. One method often used in controlling the direction of the antenna in the design of GPR system is cavity installation. In this paper, a simple cavity design is proposed to be implemented on 50-5000 MHz ultra-wideband (UWB) printed antenna for GPR application. The proposed design is such a simple square box cavity made by brass material. To obtain the optimum design, several parametric studies of the physical dimension of cavity are carried out along with investigation of its effect on the antenna characteristics such as return loss, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), gain, and radiation pattern. It is shown that the proposed cavity design can improve the direction of the antenna
while still maintains the VSWR quality throughout the frequency range and even it is able to increase the antenna gain at certain frequency range.

References

H. M. Jol, R. J. Dechaine, R. Eisenman, “Archeological GPR

Investigation at Rennes-le-Chateau, France,” 9th International

Conference on Ground Penetrating Radar (GPR) Proc., pp. 91-95,

Santa Barbara, 2002.

D. J. Daniel, Ground Penetrating Radar Second Edition. London: IEE

Radar, Sonar, Navigation and Avionics Series, 2004.

J. Ishikawa, M. Kiyota, K. Furata, “Test and Evaluation of Antipersonnel

Landmine Detection Based on Vehicle-mounted GPR

System,” IEICE Technical Report, no. 105, pp. 363, 2005.

H. Machguth, O. Eisen, F. Paul, “Helicopter Borne Snow Profiling on

Alpine Glaciers with GPR,” Geophysical Research Letters, no. 8, 2006.

R. M. Kenneth, “Use of GPR for Rehabilitation of Composite

Pavements on High Volume Roads,” Transportation Research Record,

Journal of the Transportation Research Board, vol. 1808, no. 14, pp.

-126, 2002.

Roy Simorangkir and Achmad Munir, “Investigation of Arms

Dimenssion of 50-5000 MHz UWB Printed Octopus-type Antenna for

SFCW-GPR Application” Indonesia-Malaysia Microwave Antenna

Conference (IMMAC ’10) Proc., Jakarta, Indonesia, Jun. 2010.

A. A. Pramudita, “Sistem Antena Array untuk SFCW GPR dengan

Impedansi Input Stabil dan Kemampuan Pengaturan

Footprint,“ Disertasi, Institut Teknologi Bandung, Bandung, Indonesia,

Downloads

Published

2015-05-06

Issue

Section

Articles