ppt sidang
Post on 03-Jan-2016
81 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Realisasi Antena Mikrostrip Lingkaran
Array 2 Elemen Untuk Aplikasi
Sistem Electromagnetic Harvesting Pada
Frekuensi WLAN 2.4 GHZ
Venansius Andrea Rahmoyo Putro 101331032/3A
T. Telekomunikasi Polban
Pembimbing:1. Asep B. Simanjuntak, BSEE., MT.2. Sanam Herlambang, SST., MT.
Latar Belakang
Diperlukan antena untuk
sistem RF energy harvesting
Kelebihan antena
mikrostrip: low profile, mudah diintegrasikan
Meningkatkan gain antena mikrostrip
dengan teknik array
Tujuan
• Merancang dan merealisasikan antena mikrostrip
array lingkaran 2 elemen yang bekerja pada band
frekuensi WLAN 2.4 Ghz
• Mengukur parameter-parameter dasar antena
array lingkaran
• Mengaplikasikan antena array lingkaran pada
perangkat RF energy harvesting
Batasan Masalah
• Perancangan dimensi antena menggunakan
bantuan software simulator Antenna Magus
dan CST Microwave Studio 2011.
• Membahas perancangan, realisasi, unjuk
kerja dan analisa pengukuran antena
mikrostrip.
• Mengukur tegangan dari sistem RF energy
harvesting sebagai aplikasi dari antena
mikrostrip.
Overview WLAN
• Wireless LAN (W-LAN) adalah pengembangan dari teknik Local Area Network (LAN) yang menggunakan medium udara sebagai media transmisi.
• Federal Communication Commission (FCC) menetapkan pita Industrial, Scientific and Medical (ISM band) yaitu 902-928 MHz, 2400-2483.5 MHz dan 5725-5850 MHz
• Versi WLAN yang beredar luas di pasaran yang ditetapkan IEEE 802.11n dengan 11 channel frekuensi dan memiliki rentang frekuensi 2412 MHz – 2462 MHz [1]
RF energy Harvesting
Antena Mikrostri
p
Arti
• Suatu konduktor metal yang menempel diatas ground plane yang diantaranya terdapat bahan dielektrik
Gambar Keteranga
n
• Pacth.• Substrat • Groundplane
Spesifikasi AntenaFrekuensi kerja = 2400 – 2483.5 MHzBandwidth = ≥ 83.5 MHzVSWR = ≤ 2Pola radiasi = unidireksionalPolarisasi = linearImpedansi saluran = 50 ΩBentuk patch = lingkaranJumlah elemen = 2Konektor = N konektor
TembagaPermitivitas relatif = 1Permeabilitas relatif = 0.99991Ketebalan = 0.035 mm
FR4 epoxyPermitivitas relatif = 4.3Permeabilitas relatif = 1Ketebalan = 1.6 mm
Konstruksi dan Dimensi Hasil Perhitungan
30.72 30.72
14.815
2a
yo
60
114
• = 17.36 mm
• a = 16.838 mm
• yo = 10.1034 mm
• Jarak antar elemen = 61.44 mm
Spesifikasi Power Harvester
Rangkaian power harvester merupakan kombinasi antara rectifier dengan voltage doubler
Referensi: Harrist, Daniel W, Wireless Battery Charging System Using Radio Frequency Energy Harvesting, University of Pittsburgh, 2011.
• Dioda Schottky BAT60A• Kapasitor 0.47 nF• Konektor SMA
Dimensi Hasil Simulasi CST
Return Loss
VSWR
Pola Radiasi
H-Plane E-Plane
Gain
Realisasi Antena Mikrostrip
Dimensi Antena Yang Terealisasikan
Parameter Perhitungan
Simulasi Realisasi
Jari–jari patch (a) 16.838 mm 16.6 mm 17.3 mm
Kedalaman inset feed
10.103 mm 12.06 mm 12.06 mm
p x l 114x60 mm 114x60 mm 114x60 mm
Jarak antar patch 61.44 mm 61.44 mm 61.44 mm
Return Loss & VSWR
Frekuensi (MHz) Return Loss (dB)
2385.3 -9.96
2431.5 -34.02
2483.7 -10.06
Frekuensi (MHz) VSWR
2383.7 2.00
2431.8 1.03
2487.6 2.01
Pola Radiasi
0 1020
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150160
170180190200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330340
350
-20
0
Pola Radiasi
E-Plane H-plane
cross
Polarisasi0 10
2030
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150160
170180190200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330340
350
-50
0
Series1
Posisi antena
(derajat)
Level daya yang
diterima (dBm)
0 -28.7
90 -45.8
180 -28.5
270 -48.8
Gain
Pengukuran Teganga RF energy harvesting
Sumber Tegangan rata-rata
(mV)
SG LIPI 29.3 – 41.2
SG Lab.Polban 0 – 1.2
Akses Point Lab.Telkom Polban 0 – 0.1
RF
Signal Generator
TxRx
Power Harvester
Multimeter
Pada proyek akhir ini telah direalisasikan antena susun mikrostrip array patch lingkaran 2 elemen dengan pencatuan inset feed yang menghasilkan bandwidth ≥ 83.5 MHz pada VSWR ≤ 2 dengan frekuensi 2383.7 – 2487.6 MHz.
Nilai dari return loss antena mikrostrip lingkaran array yang direalisasikan sebesar -34 dB dan VSWR 1.03 sehingga sudah memenuhi spesifikasi awal.
Antena mikrostrip lingkaran array yang dirancang memiliki gain sebesar 7.5 dBi dan sudah memenuhi spesifikasi awal yaitu 5 dBi.
Hasil plot pengukuran pola radiasi menunjukkan bahwa antena miksrostrip susun lingkaran 2 elemen memiliki pola radiasi unidireksional dangan HPBWH-plane 53° dan HPBWE-plane 87°dan memiliki directivity 8.94 dB.
Sistem RF energy harvesting memanfaatkan gelombang WLAN dengan antena mikrostrip sebagai penerima belum efisien karena nilai daya pancar dari akses point WiFi terlalu kecil. Tegangan DC yang dihasilkan hanya 0.1 mV.
Kesimpulan
TERIMAKASIH
top related