Islami, Haikal (2019) Perancangan Penyesuai Impedansi Antara Antena dan Rectifier pada Rectenna dengan Metode Single Stub Frekuensi 2,4 GHz. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Rectenna dapat digunakan untuk memanfaatkan gelombang elektromagnetik yang berada di ruang bebas akibat meningkatnya penggunaaan komunikasi wireless, seperti wifi pada frekuensi 2,4 GHz, menjadi suatu sumber energi. Namun, rectenna tidak dapat berfungsi dengan maksimal jika impedansi antara rectifier dan antena berbeda, maka dari itu diperlukan suatu upaya untuk menyesuaikan impedansi antara antena dengan beban pada saluran transmisi yang dinamakan teknik penyesuai impedansi. Metode single stub digunakan karena memiliki kelebihan yaitu dapat menyesuaikan impedansi beban dengan nilai apapun dan menetapkan nilai impedansi saluran transmisi sesuai yang diinginkan. Pada penelitian ini digunakan rectenna sebagai alat energy harvesting dengan antena mikrostrip circular patch sebagai penyerap gelombang elektromagnetik dan rectifier sebagai pengubah gelombang elektromagnetik menjadi tegangan DC. Pada antena mikrostrip circular patch, terdapat dua jenis antena, dimana antena mikrostrip circular patch dengan penyesuai impedansi dan tanpa penyesuai impedansi yang selanjutnya dilakukan perhitungan dimensi antena dan penyesuai impedansi dengan smith chart dan melakukan simulasi menggunakan CST Microwave 2014 sebelum dilakukan fabrikasi. Pengujian dilakukan pada antena mikrostrip sesuai dengan parameter antena yang meliputi return loss dan VSWR. Kemudian pengujian pada rangkaian rectifier untuk mengetahui nilai impedansi dengan menggunakan vector network analyzer (VNA) dan dilakukan pengukuran pada rectenna terhadap router TP LINK TL-WA701ND sebagai transmitter dengan pemberian variasi jarak. Hasil pengukuran parameter antena mikrostrip circular patch yang telah disimulasikan dengan CST Microwave 2014 dan pengukuran dengan VNA pada frekuensi 2,4 GHz didapatkan dengan VSWR sebesar 1,63 dan return loss sebesar -12,35 dB dari hasil simulasi dan VSWR sebesar 1,13 dan return loss sebesar -21,8 dB dari hasil pengukuran pada antena dengan penyesuai impedansi stub. Sedangkan untuk VSWR sebesar 1,86 dan return loss sebesar -10,42 dB dari hasil simulasi dan VSWR sebesar 1,4 dan return loss sebesar -15,1 dB dari hasil pengukuran pada antena tanpa penyesuai impedansi stub. Kemudian pengukuran nilai impedansi beban dari rectifier dengan menggunakan VNA didapatkan nilai impedansi beban sebesar 28,68 – j 20,58 Ω pada frekuensi 2,4 GHz. Hasil pengukuran terhadap tegangan keluaran pada rectenna dengan pemberian jarak 1 – 10 centimeter terhadap transmitter router TP LINK TL-WA701ND. Hasil pengukuran tegangan DC yang dapat dikonversi rectenna adalah pada jarak sebesar 0 mV di semua variasi jarak. Hal ini disebabkan karena tegangan yang dihasilkan oleh antena mikrostrip tidak dapat mencatu dioda yang memiliki tegangan jatuh sebesar 0,41 V.
English Abstract
Rectenna can be used to utilize electromagnetic waves in free space due to the increased use of wireless communications, such as wifi at the 2.4 GHz frequency, to become an energy source. However, a rectenna cannot function optimally if the impedance between the rectifier and antenna is different, therefore an effort is needed to adjust the impedance between the antenna and the load on the transmission line called the impedance matching technique. The single stub method is used because it has the advantage of being able to adjust the load impedance with any value and set the transmission line impedance value as desired. In this study, a rectenna is used as a means of energy harvesting with a microstrip circular patch antenna as an absorber of electromagnetic waves and rectifiers as a modifier of electromagnetic waves into DC voltage. In microstrip circular patch antennas, there are two types of antennas, where microstrip circular patch antennas with matching impedance and without matching impedance are then calculated antenna dimensions and matching impedance with smith charts and simulations using 2014 Microwave CST before fabrication. Tests are carried out on microstrip antennas according to antenna parameters which include return loss and VSWR. Then testing the rectifier circuit to determine the impedance value by using a vector network analyzer (VNA) and measuring the rectenna on the TP LINK TLWA701ND router as a transmitter by giving distance variations. The measurement results of microstrip circular patch antenna parameters that have been simulated with the 2014 Microwave CST and measurements with VNA at 2.4 GHz are obtained with a VSWR of 1.63 and a return loss of -12.35 dB from the simulation results and a VSWR of 1.13 and return loss of -21.8 dB from the measurement results on an antenna with a stub matching impendace. Whereas the VSWR is 1.86 and the return loss is -10.42 dB from the simulation results and the VSWR is 1.4 and the return loss is -15.1 dB from the measurement results on the antenna without the stub matching impedance. Then the measurement of the load impedance value of the rectifier using VNA obtained a load impedance value of 28.68 - j 20.58 Ω at the 2.4 GHz frequency. The measurement results on the output voltage on the rectenna by giving a distance of 1- 10 centimeters to the TP LINK TL-WA701ND transmitter router. The results of DC voltage measurements that can be converted to rectenna is 0 mV in all distance variations. This is because the voltage generated by the microstrip antenna cannot supply a diode which has a drop voltage of 0,41 mV.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2019/664/051905291 |
| Uncontrolled Keywords: | penyesuai impedansi, mikrostrip, wifi, rectenna. matching impedance, microstrip, wifi, rectenna. |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.38 Electronics, communications engineering > 621.384 Radio and radar > 621.384 1 Specific topics in general radio > 621.384 13 Components and devices > 621.384 135 Antennas / Radio--Antennas |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Elektro |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 24 Aug 2020 06:51 |
| Last Modified: | 24 Aug 2020 06:51 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/171543 |
Actions (login required)
 |
View Item |