PERANCANGAN DAN REALISASI ANTENA ROLLED DIPOLE UNTUK KEPERLUAN GPR DENGAN MENGGUNAKAN METODE FDTD

Undergraduate Theses from JBPTITBPP / 2008-08-06 08:08:26
Oleh : GERRY ROY MANAEK SIAHAAN (NIM 13204228), S1 - Department of Electrical Engineering
Dibuat : 2008, dengan 1 file

Keyword : antena GPR, antena rolled dipole, FDTD, scattering parameter, Matlab, network analyzer

Ground Penetrating Radar (GPR) adalah salah satu pengembangan aplikasi radar untuk gelombang tanah. Dimana seperti sistem radar umumnnya, antena adalah salah satu bagian yang sangat penting pada GPR. Antena yang dirancang untuk GPR pada Tugas Akhir ini adalah antena yang diharapkan memiliki dimensi yang lebih kecil dibandingkan antena-antena GPR yang sudah ada sebelumnnya. Dimensi antena yang kecil ini akan memudahkan dalam proses pengukuran, efisiensi tempat dan biaya perealisasian antena yang murah. Dalam Tugas Akhir ini penulis mengembangkan sebuah antena yang dapat digunakan secara optimal untuk transmisi durasi pulsa 1.6 ns.

 Durasi pulsa ini masuk dalam kategori range frekuensi menengah yang banyak digunakan untuk keperluan arkeologi dan inspeksi beton. Antena GPR yang dirancang adalah antena Rolled dipole. Antena rolled dipole adalah sebuah antena dipole yang dibuat melingkar yang diberi pembebanan resistif. Untuk keperluan analisis penulis menggunakan metode Finite Difference Time Domain (FDTD) dengan software FDTD3D untuk menganailisa sistem antenna. Software FDTD3D akan secara langsung akan menghasilkan bentuk dan amplitudo sinyal transmisi antena rolled dipole. Simulasi impedansi input, VSWR, dan footprint memerlukan pengolahan data dengan MatLab. Dalam pengukuran penulis menggunakan network analyzer (VNA). VNA digunakan untuk melakukan pengukuran scattering parameter S21 untuk mengamati bentuk gelombang yang ditransmisikan dan parameter S11 untuk mengukur impedansi input, VSWR, dan footprint antena.

Hasil pengukuran scatterring paramater S11 diproses dengan MatLab. Setelah itu dilakukan perbandingan antara antena hasil simulasi FDTD3D dan pengukuran pada realisasi antena. Hasil pengukuran menunjukkan desain antena dioptimasi terhadap durasi pulsa 1.6 ns. Hal ini sesuai dengan harapan desain antena awal. Pengukuran impedansi input, VSWR, footprint memberikan hasil yang berbeda antara simulasi dan realisasi. Hal ini disebabkan gejala staircasing yang terjadi dalam mendesain geometri antena.