Desain Antena MIMO Array Linear Mikrostrip Dual-Band dengan Slot U untuk Sistem Komunikasi 5G

Desain Antena MIMO Array Linear Mikrostrip Dual-Band dengan Slot U untuk Sistem Komunikasi 5G

Penulis: Aulia Anindya Dhanyswari, Syah Alam, Indra Surjati

Abstrak

Perkembangan teknologi 5G diharapkan menghasilkan komunikasi dengan kecepatan data tinggi, konsumsi daya rendah, dan kapasitas jaringan yang lebih besar. Antena mikrostrip adalah antena yang dapat mendukung teknologi 5G karena dapat bekerja pada frekuensi tinggi tetapi memiliki kelemahan menghasilkan gain kecil dan bandwidth sempit. Penggunaan metode array dan MIMO dapat meningkatkan nilai gain. Penambahan metode slot U bertujuan untuk meningkatkan bandwidth dan dapat menghasilkan multi-frekuensi. Dalam penelitian ini, antena dirancang menggunakan substrat epoksi (FR-4) dengan patch persegi panjang slot U yang disusun dalam array MIMO 4×2 dan difabrikasi. Dari hasil simulasi, parameter return loss (S11) adalah -12,49 dB, (S12) adalah -88,17 dB, bandwidth adalah 610 MHz, gain adalah 15,70 dB, koefisien korelasi selubung adalah 3,85 × 10^-10, dan diversity gain 10 dB. Dari hasil fabrikasi, diperoleh dua frekuensi kerja, yaitu pada frekuensi 3,2 GHz dan 3,62 GHz dengan masing-masing nilai return loss (S11) -25,96 dB dan -29,22 dB, (S12) -48,61 dB dan -51,78 dB, bandwidth 50 MHz. Independensi setiap antena ditunjukkan oleh koefisien korelasi selubung sebesar 6,48 × 10^-6 dan 1,5 × 10^-6, dan diversity gain 10 dB. Antena ini dapat direkomendasikan sebagai antena penerima dalam sistem komunikasi 5G.

Kata Kunci

5G, Array, Antena Mikrostrip, MIMO

Daftar Pustaka

1. H. U. Mustakim, “Tantangan Implementasi 5G di Indonesia,” INTEGER J. Inf. Technol., vol. 4, no. 2, pp. 1–10, 2019, doi: 10.31284/jr.2019.v4i2.561.
2. Dinas Kominfo, Studi Lanjutan 5G Indonesia 2018 Spektrum Outlook dan Use Case untuk Layanan 5G Indonesia. 2018.
3. Y. W. Fauzia Kurnia Hadist, Heroe Wijanto, “Antena Mikrostrip Mimo 4×4 Bowtie 2,4 GHz Untuk Aplikasi Wifi 802.11n,” Angew. Chemie Int. Ed. 6(11), 951–952., vol. 13, no. April, pp. 15–38, 2017.
4. R. F. N. Alam syah, “Meningkatkan Gain untuk Aplikasi LTE pada Frekuensi 2.300 Mhz,” Tek. dan Ilmu Komput., vol. 07, pp. 365–378, 2018.
5. M. Sholeh and Y. Rahayu, “Perancangan Antena MIMO Array 37 Ghz Untuk Jaringan Komunikasi 5G,” J. Nas. Tek. Elektro, vol. 5, no. 2, pp. 1–9, 2018.
6. M. R. Sumpena, H. Madiawati, and Elisma, “Desain Antena Susun Mikrostrip Rectangular Patch 4x2 Untuk Aplikasi 5G,” Pros. 11th Ind. Res. Work. Natl. Semin., pp. 591–595, 2020.
7. Z. A. Sanaz, S. Alam, and I. Surjati, “Perancangan Antena MIMO Microstrip Rectangular Array dengan Slot U,” vol. 16, no. 2, pp. 40–45.
8. T. A. Riza, Y. Wahyu, F. T. Elektro, U. Telkom, and K. Kunci, “Perancangan dan Realisasi Antena Mikrostrip Dual-Band Menggunakan Slot Berbentuk U Untuk Aplikasi Wifi Design And Realization Dual-Band Microstrip Anntena Using U- Shaped Slot For Wifi Application,” 2015.
9. C. A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design, 3rd Edition. 2005.
10. M. Erifiandi, “Universitas Sumatera Utara Skripsi,” Ranc. Bangun Antena Mikrostrip Patch Segiempat 1x8 Linier Array Dengan Pencatuan Aperture Coupled Untuk Apl. Radar Marit. Frekuensi 3,2 GHZ, 2018.
11. K. Jones A.S., L. Olivia N., and B. Syihabuddin, “Perancangan Antena MIMO 2×2 Array Rectangular Patch dengan U-Slot untuk Aplikasi 5G,” J. Nas. Tek. Elektro dan Teknol. Inf., vol. 6, no. 1, 2017, doi: 10.22146/jnteti.v6i1.299.
12. P. Bhattacharjee, V. Hanumante, and S. Roy, “Design of U-Slot Rectangular Patch Antenna for Wireless LAN at 2 . 45GHz,” no. December, 2014.