Perancangan Antena MIMO Microstrip Rectangular Array dengan Slot U

Authors

  • Zikra Aulia Sanaz Program Studi Teknik Elektro, Universitas Trisakti Jl. Kyai Tapa No.1, Kota Jakarta Barat, Indonesia
  • Syah Alam Program Studi Teknik Elektro, Universitas Trisakti Jl. Kyai Tapa No.1, Kota Jakarta Barat, Indonesia http://orcid.org/0000-0002-0162-8364
  • Indra Surjati Program Studi Teknik Elektro, Universitas Trisakti Jl. Kyai Tapa No.1, Kota Jakarta Barat, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.61769/telematika.v16i2.394

Keywords:

multi-antenna, microstrip antenna, slot U, rectangular array, MIMO antenna, 5G

Abstract

The 5th generation (5G) is expected to meet the needs of telecommunications technology in the future. According to the Research Team of the SDPPI Research and Development Center for Resources and Equipment for Post and Information Technology, the Ministry of Communications and Informatics has several advantages, namely: high data rate, reduced latency, increased capacity of connected devices, and more energy-efficient. Microstrip antenna for wireless communication has several drawbacks such as low gain, poor directionality, and multipath fading. Selection of multi-antenna by applying massive MIMO on eMBB to avoid multipath fading, provide gain, and greater capacity to serve many users simultaneously. In Indonesia, based on the Indonesian Radio Frequency Spectrum Table, the priority is in the 3.4-4.2 GHz frequency range. The substrate used is RT Duroid 5880 with a dielectric constant of 2.2. The patch used is rectangular with slots to increase the antenna bandwidth. In this study, the performance of the MIMO antenna has reached the target, where the antenna isolation loss is -63.16 dB so that the correlation coefficient value is 3.97 x 10-7, and the diversity gain is 10 dB.

 

 

Generasi kelima (5G) diharapkan dapat memenuhi kebutuhan teknologi telekomunikasi di masa depan. Beberapa kelebihan yang dimiliki teknologi Generasi Kelima (5G), menurut Tim Peniliti Puslitbang SDPPI (Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya dan Perangkat Pos dan Informatika) Kemkominfo, yaitu: data rate tinggi, mengurangi latency, meningkatkan kapasitas perangkat terhubung, dan lebih hemat energi. Antena microstrip memiliki beberapa kekurangan, yaitu gain yang rendah, keterarahan yang kurang baik, dan multipath fading. Pemilihan multi-antena dengan cara mengaplikasikan massive MIMO pada eMBB digunakan untuk menghindari multipath fading, memberikan gain, dan kapasitas yang lebih besar untuk melayani user yang banyak secara bersamaan. Di Indonesia, berdasarkan Tabel Spektrum Frekuensi Radio Indonesia, diutamakan dalam rentang frekuensi 3,4—4,2 GHz. Substrat yang digunakan yaitu RT Duroid 5880 dengan konstanta dielektrik 2,2. Patch yang digunakan adalah rectangular dengan penambahan slot pada patch tersebut untuk meningkatkan bandwidth antena. Pada penelitian ini kinerja antena MIMO yang didapatkan telah mencapai target, di mana besar isolation loss antena sebesar -63,16 dB sehingga didapatkan nilai koefisien korelasi sebesar 3,97 x 10-7 , dan diversity gain sebesar 10 dB.

Author Biographies

Zikra Aulia Sanaz, Program Studi Teknik Elektro, Universitas Trisakti Jl. Kyai Tapa No.1, Kota Jakarta Barat, Indonesia

Kelahiran kota Jakarta. Menyelesaikan D3 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi di Politeknik Negeri Jakarta pada 2018. Saat ini sedang menyelesaikan S1 Program Studi Teknik Elektro.

Syah Alam, Program Studi Teknik Elektro, Universitas Trisakti Jl. Kyai Tapa No.1, Kota Jakarta Barat, Indonesia

Menyelesaikan pendidikan S1 di Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Pendidikan Teknlogi dan Kejuruan Universitas Pendidikan Indonesia pada tahun 2004.Penulis bergabung dengan Jurusan Teknik Elektro Universitas Trisakti pada tahun 2018 dan aktif menjadi asisten professor di bidang antena microstrip. Bidang penelitian yang ditekuni saat ini adalah antena microstrip dan telekomunikasi nirkabel.

Indra Surjati, Program Studi Teknik Elektro, Universitas Trisakti Jl. Kyai Tapa No.1, Kota Jakarta Barat, Indonesia

Meraih gelar Sarjana Teknik (Ir.) di bidang teknik elektro dan M.Eng (M.T) di bidang teknik telekomunikasi dari Program Pasca Sarjana Teknik Elektro Universitas Trisakti pada tahun 1996. Pada tahun 2004 ia menyelesaikan gelar Ph.D. di Jurusan Teknik Elektro Universitas Indonesia. Pada tahun 2011 dikukuhkan sebagai Guru Besar Jurusan Teknik Elektro di Trisakti. Minat penelitiannya meliputi antena microstrip dan sirkuit gelombang mikro untuk berbagai aplikasi sistem komunikasi.

References

A. Hikmaturokhman, K. Ramli, dan M. Suryanegara, “Spectrum Considerations for 5G in Indonesia,” dalam Proceeding - 2018 Int. Conf. ICT for Rural Dev., 3 Mei 2019, hlm. 23-28, doi: 10.1109/ICICTR.2018.8706874.

Tim Peneliti Puslitbang SDPPI, Studi Sharing IMT dan FSS pada Pita 3,4 - 4,2 GHz, Puslitbang Sumber Daya, Perangkat, dan Penyelenggaraan Pos dan Informatika, Badan Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Manusia, Kementerian Komunikasi dan Informatika, 2018.

S. Alam, I. Surjati, dan T. Firmansyah, “Bandwidth enhancement of square microstrip antennas using dual feed line techniques,” Int. J. Electr. Electron. Eng. Telecommun., vol. 10, no. 1, hlm. 60–65, 2021, doi: 10.18178/ijeetc.10.1.60-65.

S. Suyama, T. Okuyma, Y. Inoue, dan Y. Kishiyama, “5G multi-antenna technology,” NTT Docomo Tech. J., vol. 17, no. 4, hlm. 29–39, 2016.

A. Biswas dan V. R. Gupta, “Design and development of low profile MIMO antenna for 5G new radio smartphone applications,” Wirel. Pers. Commun., vol. 111, no. 3, hlm. 1695–1706, 2020, doi: 10.1007/s11277-019-06949-z.

M. Sholeh dan Y. Rahayu, “Perancangan antena MIMO array 37 GHz untuk jaringan komunikasi 5G,” J. Nas. Tek. Elektro, vol. 5, no. 2, hlm. 1–9, 2018.

J. Maharjan dan D. Y. Choi, “Four-element microstrip patch array antenna with corporate-series feed network for 5G communication,” Int. J. Antennas Propag., vol. 2020, 2020, doi: 10.1155/2020/8760297.

E. Sandi, W. Djatmiko, dan R. K. Putri, “Desain U-slot ganda untuk meningkatkan bandwidth antena MIMO 5G millimeter-wave,” Elkomika J. Tek. Energi Elektr. Tek. Telekomun. Tek. Elektron., vol. 8, no. 1, hlm. 150, 2020, doi: 10.26760/elkomika.v8i1.150.

M. I. L. Prasetyani, S. Alam, dan I. Surjati, “Perancangan antena mikrostrip array menggunakan metode truncated corner dengan U-slot pada frekuensi 2,3 GHz,” Jtera (Jurnal Teknol. Rekayasa), vol. 6, no. 1, hlm. 85, 2021, doi: 10.31544/jtera.v6.i1.2021.85-92.

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

M. Yatta, H. Bambang, dan S. Trasma, “Studi analisis antena 2x2 MIMO menggunakan konfigurasi space polarization diversity,” dalam e-Proceeding of Engineering, vol. 8, 2 April 2021, hlm. 1–12.

M. A. Soliman, T. E. Taha, W. Swelam, dan A. Gomaa, “3.5/5 GHz dual-band 8×8 adaptive array antenna,” Progress in Electromagnetics Research C, vol. 34, hlm. 85–98, 2013, doi: 10.2528/pierc12081513.

Downloads

Published

2022-01-19

Issue

Vol. 16 No. 2 (2021)

Section

Articles

License

 

You are free to:

  1. Share — copy and redistribute the material in any medium or format for any purpose, even commercially.
  2. Adapt — remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially.
  3. The licensor cannot revoke these freedoms as long as you follow the license terms.

Under the following terms:

  1. Attribution — You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.
  2. ShareAlike — If you remix, transform, or build upon the material, you must distribute your contributions under the same license as the original.
  3. No additional restrictions — You may not apply legal terms or technological measures that legally restrict others from doing anything the license permits.

Notices:

You do not have to comply with the license for elements of the material in the public domain or where your use is permitted by an applicable exception or limitation.

No warranties are given. The license may not give you all of the permissions necessary for your intended use. For example, other rights such as publicity, privacy, or moral rights may limit how you use the material.