BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Antena Mikrostrip Konsep antena
advertisement
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Antena Mikrostrip Konsep antena mikrostrip diperkenalkan pada tahun 1950an di USA oleh Deschamps dan Perancis oleh Gutton dan Baissinot, dan baru dibuat pada sekitar tahun 1970 oleh Munson dan Howell yang merupakan salah satu antena gelombang mikro yang digunakan sebagai radiator pada sejumlah sistem telekomunikasi modern saat ini [6]. Berdasarkan asal katanya, mikrostrip terdiri atas dua kata, yaitu micro (sangat tipis atau kecil) dan strip (bilah atau potongan). Antena mikrostrip dapat didefenisikan sebagai salah satu jenis antena yang mempunyai bentuk seperti bilah atau potongan yang mempunyai ukuran sangat tipis atau kecil. Antena Mikrostripadalah suatu konduktor metal yang menempel diatas ground plane yang diantaranya terdapat bahan dielektrik. Antena mikrostrip sangat sesuai dengan kebutuhan saat ini sehingga dapat di integrasikandengan peralatan telekomunikasi lain yang berukuran kecil. Secara umum antena mikrostrip terdiri atas tiga bagian, yaitu patch, substratdielektrik, dan ground plane. Gambar 2.1 menunjukkan struktur dari sebuah antena mikrostrip [6]. Gambar 2.1 Struktur dasar antena mikrostrip Universitas Sumatera Utara a. Patch Patch atau biasa disebut juga dengan elemen peradiasi (radiator), memiliki fungsi untuk meradiasi gelombang elektromagnetik ke udara terletak paling atas dari keseluruhan sistem antena. Patch terbuat dari bahan konduktor, misalnya tembaga yang memiliki ketebalan tertentu. Berdasarkan bentuknya, patch memiliki jenis yang bermacam-macam diantaranya bujur sangkar (square), persegi panjang (rectangular), garis tipis (dipole), lingkaran,ellips, segitiga, dan lain-lain. Gambar 2.2 memperlihatkan beberapa jenis patch dari antena mikrostrip. Gambar 2.2 Beberapa bentuk patch antena mikrostrip Bentuk patch bujur sangkar, persegi panjang, garis tipis, dan lingkaran adalah yang paling umum digunakan karena mudah untuk dibuat dan dianalisa, memiliki karakteristik radiasi, dan memiliki tingkat radiasi polarisasi silang yang kecil [6]. Antena mikrostrip dalam perancangan ini menggunakan patch yang berbentuk segiempat. Patch segiempat lebih banyak digunakan untuk kemudahan dalam analisis dan proses fabrikasi. b. Substrat dielektrik Substrat dielektrik berfungsi sebagai bahan dielektrik dari antena mikrostrip yang membatasi elemen peradiasi dengan elemen pertanahan. Kedua nilai tersebut mempengaruhi frekuensi kerja, bandwidthdan efisiensi dari antena yang akan dibuat. Dielektrik substrat yang biasa digunakan untuk perancangan antena mikrostrip berkisar 2,2 ≤ ππππ ≤ 12. Jenis substrat yang paling baik digunakan Universitas Sumatera Utara untuk antena adalah yang memiliki konstanta dielektrik yangpaling rendah dari rentang tersebut karena akan menghasilkan efisiensi yang lebih baik, bandwidth yang lebar serta radiasi yang lebih bebas. Namun, dengan penggunaan bahan dielektrik substrat yang paling rendah menjadikan ukuran antena lebih besar [7]. Oleh sebab itu, diperlukan kejelian dalam menetapkan spesifikasi, ukuran dan performa akan menghasilkan antena mikrostrip yang mempunyai ukuran sesuai dengan performa masih dalam batas toleransi. c. Ground Plane Elemen pertanahan (ground plane) terbuat dari bahan konduktor berfungsi sebagai pembumian bagi sistem antena mikrostrip dan reflector dari gelombang elektromagnetik. Pada Gambar 2.3 memperlihatkan bentuk geometri dari patch mikrostrip segiempat dimana W dan L adalah lebar dan panjang dari patch, h adalah tebal substrat dan ππππ merupakan nilai konstanta dielektrik dari substrat. Gambar 2.3 Bentuk geometri dari patch mikrostrip segiempat 2.2 Keuntungan dan kerugian antena mikrostrip Beberapa keuntungan pemakaian utama antena mikrostrip sebagai berikut[8]. 1. Memiliki beban yang ringan dan bentuk yang kecil 2. Memiliki biaya fabrikasi yang murah dan diproduksi dengan menggunakan teknik printed-circuit. 3. Mampu menghasilkan polarisasi sirkularmaupun linier. 4. Mampu beroperasi pada single, dual, ataupun multiband. Universitas Sumatera Utara 5. Dapat dibuat compact sehingga cocok untuk sistem komunikasi bergerak. Beberapa kelemahan antena mikrostrip sebagai berikut. 1. Memiliki lebar pita yang sempit. 2. Memiliki efisiensi yang rendah. 3. Memiliki perolehan gain yang rendah. 4. Memiliki kapasitas pengaturan daya rendah 2.3 Parameter Antena Beberapa parameter antena yang perlu diperhatikan dalam merancang antena adalah sebagai berikut. 2.3.1 Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) adalah perbandingan antara amplitudo gelombang berdiri (standing wave) maksimum (Vmax) dengan minimum (Vmin).Pada saluran transmisi ada dua komponen gelombang tegangan, yaitu tegangan yang dikirimkan (ππ0+) dan tegangan yang direfleksikan (ππ0− ). Perbandingan antara tegangan yang direfleksikan dengan yang dikirimkan disebut sebagai koefisienrefleksi tegangan (Γ)[6]. Persamaan matematisnya dapat dilihat pada persamaan 2.1 berikut. Γ= ππ0+ πππΏπΏ − ππ0 (2.1) −= ππ0 πππΏπΏ + ππ0 (2.1) Dimana πππΏπΏ adalah impedansi beban (load) dan ππ0 adalah impedansi saluran lossless. Koefisien refleksi tegangan (Γ) memiliki nilai kompleks, yang merepresentasikan besarnya magnitudo dan fasa dari refleksi. Untuk beberapa kasus yang sederhana, ketika bagian imajiner dari Γ adalah nol, maka : • Γ = − 1 : refleksi negatif maksimum, ketika saluran terhubung singkat, • Γ = 0 : tidak ada refleksi, ketika saluran dalam keadaan matched sempurna, • Γ = + 1 : refleksi positif maksimum, ketika saluran dalam rangkaian terbuka. Sedangkan rumus untuk mencari nilai VSWR dapat dilihat pada persamaan 2.2 ππ = |ππ|ππππππ 1 + |Γ| = |ππ|ππππππ 1 − |Γ| (2.2) Universitas Sumatera Utara Kondisi yang paling baik adalah ketika VSWR bernilai 1 (S=1) yang berarti tidak ada refleksi ketika saluran dalam keadaan matching sempurna[5]. Namun kondisi ini pada praktiknya sulit untuk didapatkan. Pada umumnya nilai VSWR yang dianggap masih baik adalah VSWR≤ 2 [10]. 2.3.2 Return Loss Return loss adalah perbandingan antara amplitudo dari gelombang yang direfleksikan terhadap amplitudo gelombang yang dikirimkan. Return loss merupakan koefisien refleksi dalam bentuk logaritmik yang menunjukkan daya yang hilang karena antena dan saluran transmisi tidak matching. Return loss dapat terjadi karena adanya diskontinuitas di antara saluran transmisi dengan impedansi masukan beban (antena). Sehingga tidak semua daya diradiasikan melainkan ada yang dipantulkan balik. Return loss dapat dihitung dengan persamaan 2.3 berikut [10]. RL(db) = 20ππππππ10 |Γ| (2.3) 2.3.3 Polarisasi Polarisasi antena adalah arah medan listrik yang diradiasikan oleh antena. Polarisasi gelombang yang ditransmisikan atau dipancarkan oleh antena. Jika arah tidak ditentukan maka polarisasi merupakan polarisasi pada arah gain maksimum. Polarisasi dari energi yang teradiasi bervariasi dengan arah dari tengah antena, sehingga bagian lain dari pola radiasi mempunyai polarisasi berbeda. Polarisasi dari gelombang yang teradiasi didefenisikan sebagai suatu keadaan gelombang elektromagnet menggambarkan arah dan magnitudo vektor medan listrik yang bervariasi menurut waktu. Selain itu, polariasasi juga dapat didefenisikan sebagai gelombang yang diradiasikan dan diterima oleh antena pada suatu arah tertentu. Polarisasi dapat diklasifikasikan sebagai linier(linear),melingkar(circular), atau elips(elliptical) [6]. a. PolarisasiLinier Polarisasi linier terjadi jika suatu gelombang yang berubah menurut waktu pada suatu titik di ruang memiliki vektor medan elektrik (magnet) pada titik Universitas Sumatera Utara tersebut selalu berorientasi pada garis lurus yang sama pada setiap waktu. Gambar 2.4 menunjukkan polarisasi linier. Gambar 2.4 Polarisasi Linier b. Polarisasi Melingkar Gelombang yang terpolarisasi melingkar meradiasikan energi pada bidang vertikal dan horizontal dan semua bidang di antaranya. Perbedaannya, jika beberapa di antara puncak maksimum dan minimum seperti antena dirotasikan melewati semua sudut, hal ini disebut axial ratio dan biasanya dispesifikasikan dalam desibel (dB). Nilai axial ratio untuk polarisasi melingkar adalah dari 0 dB sampai 3 dB [4]. Beberapa kelebihan dari polarisasimelingkar, yaitu: 1) Tidak membutuhkan kesejajaran antara pengirim dan penerima seperti pada polarisasilinier, sehingga dapat memaksimalkanpenerimaan sinyal tanpa perlu usahauntuk mengatur orientasi antena penerima. 2) Posisi Right Hand Circular Polarization (RHCP) dan Left Hand Circular Polarization (LHCP) yang orthogonal dapat dimanfaatkan untuk menggandakan kapasitas kanal pada sebuah link, dimana satu sinyal menggunakan RHCP dan sinyal lainnya menggunakan LHCP. 3) Mengurangi efek multipath seperti yang terjadi pada komunikasi mobile. Universitas Sumatera Utara Polarisasi melingkar terjadi jika suatu gelombang yang berubah menurut waktu pada suatu titik memiliki vektor medan elektrik (magnet) pada titik tersebut berada pada jalur lingkaran sebagai fungsi waktu [6]. Kondisi yang harus dipenuhi agar diperoleh polarisasi melingkar adalah - Medan harus mempunyai 2 komponen yang saling tegak lurus linier - Kedua komponen tersebut harus mempunyai magnitudo yang sama - Kedua komponen tersebut harus memiliki perbedaan fasa waktu pada kelipatan ganjil 90 0 Bentuk gelombang dari polarisasi melingkar dapat dilihat pada gambar 2.5 Gambar 2.5 Polarisasi Melingkar c. Polarisasi Elips Polarisasi elips terjadi ketika gelombang yang berubah menurut waktu memiliki vektor medan (elektrik atau magnet) berada pada jalur kedudukan elips pada ruang. Kondisi yang harus dipenuhi untuk mendapatkan polarisasi ini adalah - Medan harus mempunyai dua komponen linier orthogonal - Kedua komponen tersebut harus beada pada magnitudo yang sama atau berbeda - Jika kedua komponen tersebut tidak berada pada magnitudo yang sama Gambar 2.6 mempelihatkan bentuk gelombang dari polarisasi elips. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.6 Polarisasi Elips Perbedaan fasa waktu antara kedua komponen tersebut harus tidak bernilai 00 atau kelipatan 1800 (karena akan menjadi linier). Jika kedua komponen berada pada magnitudo yang sama maka perbedaan fasa diantara kedua komponen tersebut tidak harus merupakan kelipatan ganjil dari 900 (karena akan menjadi lingkaran) [6]. 2.3.4 Gain Gain (directive gain) adalah karakter antena yang terkait dengan kemampuan antena mengarahkan radiasi sinyalnya, atau penerimaan sinyal dari arah tertentu. Gain bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis pada umumnya seperti watt, ohm, atau lainnya, melainkan suatu bentuk perbandingan. Oleh karena itu, satuan yang digunakan untuk gain adalah desibel. Gain antenna adalah tetap, dua pengertian yang berbeda antara gain antena, transmit power dan EIRP atau daya terpancar, dengan menurunkan transmit power tidak akan mengubah gain antena dan pola radiasinya, hanya menurunkan EIRP atau daya terpancar ke udara. Antena dengan gain rendah punya pola radiasi yang berbeda dengan antena sejenis yang punya gain besar. Penguatan (G) pada antena mikrostrip merupakan perbandingan intensitas radiasi pada arah tertentu terhadap intensitas radiasi yang diterima jika daya yang diterima berasal dari antena isotropik[9]. Persamaan matematisnya dapat dilihat pada persamaan 2.4 berikut ini [10]. Universitas Sumatera Utara Gain = 4ππ πΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌ ππππππππππππ ππ ππππππππ ππππππ β π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘ πΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌπΌ ππππππππππππππ π¦π¦π¦π¦π¦π¦π¦π¦ ππππππππππππππππ = 4ππ ππ(ππ ,∅) (2.4) ππ ππππ Untuk menentukan dimensi elemen peradiasi, maka terlebih dahulu harus ditentukan frekuensi kerja (f0) yang digunakan untuk mencari panjang gelombang diruang bebas ( λ 0 ) dirumuskan seperti persamaan (2.5) λ 0= ππ (2.5) ππ0 Setelah nilai ππ0 diperoleh, maka ππg merupakan panjang gelombang pada bahan dielektrik yang besarnya dapat dihitung dengan persamaan (2.6). λππ = λ0 (2.6) √ππ ππ Gain antena mikrostrip patch segiempat dapat diperoleh dengan menggunakan Persamaan 2.7 G= 4ππ λ 2ππ (L x W) (2.7) dimana : G = gain antena ππππ = panjang gelombang bahan dielektrik πΏπΏ β ππ = Luas patch segiempat 2.3.5 Axial Ratio Axial ratio merupakan bagian dari parameter antena yaitu polarisasi yang merupakan penggambaran arah medan listrik. Axial ratio adalah perbandingan magnitudo mayor dengan magnitudo minor, yang dirumuskan pada persamaan 2.8 sebagai berikut. Axial Ratio = E(minor ) E(mayor ) (2.8) Universitas Sumatera Utara Untuk mendapatkan polarisasi circular, axial ratio tidak boleh lebih dari 3 dB. Nilai 3 dB didapat dari adanya faktor rugi-rugi polarisasi dari adanya rugirugi daya yang terekstrak dikarenakan gelombang datang tidak sejajar dengan polarisasi antena. Axial ratioselalu dijadikan ukuran kualitas pada sebuah antena ketika polarisasi antena yang diinginkan adalah polarisasi melingkar. Axial ratioadalah rasio dari sumbu mayor dan sumbu minor pada polarisasi elips. Sebagai catatan bahwa polarisasi melingkar dan linier adalah kasus khusus dari polarisasi elips. Rumus axial ratio secara teoritis dapat dilihat pada persamaan 2.9[4]. AR (dB) = 20 log major axis minor axis = 20 (2.9) Arah propagasi dan arah rotasi polarisasi elips dapat dilihat pada Gambar 2.7 [4]. Gambar 2.7 Arah propagasi polarisasi elips Daerah polarisasi melingkar terdiri dari duakomponen orthogonal medan E pada amplitudoyang sama dan memiliki perbedaan fasa sebesar900. Karena komponennya memiliki magnitudoyang sama, maka pada polarisasi melingkaraxial ratio adalah 1(atau 0 dB). Namunpada sebagian besar aplikasi antena mikrostripaxial ratio sebesar 3 dB sudah dianggap cukupuntuk menggambarkan polarisasi melingkarantena. Universitas Sumatera Utara 2.4 Teknik pencatuan antena mikrostrip Antena mikrostrip yang terpolarisasi melingkar dapat dikategorikan menjadi 2 (dua) tipe berdasarkan sistem pencatuannya, yakni antena mikrostrip pencatuan rangkap dengan polarisator eksternal dan antena mikrostrip dengan pencatuan tunggal. Klasifikasi antena ini berdasarkan atas jumlah titik pencatu, yang dibutuhkan untuk membangkitkan polarisasi melingkar. Namun, dalam prakteknya dilapangan,sistem pencatuan rangkap sangat jarangdigunakan untuk mendapatkan polarisasimelingkar pada antena mikrostrip. Hal inidisebabkan karena kedua tipe tersebut cukupsulit dalam hal perancangan dan fabrikasi,karena pada sistem pencatuan ini dibutuhkanpolarisator tambahan.Antena mikrostrip dengan sistem pencatutunggal merupakan antena yang sederhana,mudah dalamfabrikasi, murah, serta memilikistruktur yang rapi. Bentuk pokok pada sebuah antena mikrostrip pencatuan rangkap ditunjukkan pada Gambar 2.8, yang mana patch dicatu dengan amplitudo sama dan memiliki perbedaan fasa sebesar 900 serta menggunakan polarisatoreksternal [4]. Gambar 2.8 Antena mikrostrip dengan pencatu rangkap Umumnya antena mikrostrippencatu tunggal digunakan pada patch lingkarandan patch segiempat. Untuk mendapatkanpolarisasi melingkar, teknik yang sering digunakan adalah memberikan slot pada patch danmemotong sudut patch, seperti yang terlihat pada Gambar 2.9 [4]. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.9 Antena Mikrostrip dengan pencatu tunggal 2.5 Teknik Truncated Corner Teknik truncated corner adalah teknik yang digunakan untuk mendapatkan polarisasi circular, yaitu dengan cara memotong ujung diagonal dari patch.Antena mikrostrip patch segiempat dengansudut terpotong merupakan salah satu antenamikrostrip dengan pencatu tunggal yang palingsering digunakan. Bentuknya sederhana dengansudut yang terpotong 450 secaradiagonal atau menyilang pada patchnya. Padaprakteknya, bentuk dari patchnya, seperti yangterlihat pada Gambar 2.10, dianggap memilikibentuk hampir persegi, tetapi hanya mendekatibentuk persegi karena patchnya memilki panjang (L) dan lebar (W) [4]. Gambar 2.10 Bentuk patch antena mikrostrip patch segiempat dengan sudut dipotong. Pencatu pada antena ini membangkitkan medan dibawah patch hanya seperti sebuah antena yang berpolarisasi linier. Sinyal yang dimasukkan cenderung terpropagasi pada satu arah yang diarahkan oleh bentuk transmisionline dari patchnya. Sehingga dalam hal ini dilakukan satu modifikasi Universitas Sumatera Utara pada antena yaitu dengan memotong sudut patch antena. Ketika sudutnya dipotong, resonansi tidak hanya pada satu sisi patch ke sisi lainnya tetapi sepanjang diagonal patch. Jika sudutnya dipotong pada jumlah yang tepat, maka pada frekuensi yang berbeda akan menyebabkan perpindahan fasa sebesar 900. Untuk perpindahan fasa 900, disebabkan oleh faktor posisi titik pencatu. 2.6 Dimensi Antena Mikrostrip Dalam perancangan antena mikrostrip terlebih dahulu kita harus menghitung dimensi antena yang akan dibuat yang meliputi panjang dan lebar patch-nya. Panjang antena mikrostrip harus disesuaikan, karena apabila terlalu pendek maka bandwidth akan sempit sedangkan apabila terlalu panjang bandwidth akan menjadi lebih lebar tetapi efisiensi radiasi akan menjadi kecil. Dengan mengatur lebar dari antena mikrostrip (W) impedansi input juga akan berubah. Untuk mencari dimensi antena mikrostrip (W dan L), harus diketahui terlebih dahulu parameter bahan yang akan digunakan yaitu tebal dielektrik (h), konstanta dielektrik (ππππ ), tebal konduktor (t) dan rugi-rugi bahan (rugi-rugi tangensial). Persamaan yang dapat digunakan untuk mencari lebar dan panjang antena mikrostrip adalah sebagai berikut: 1. Lebar Patch (W) Lebar patch dari sebuah antena mikrostrip patch yang berbentuk segiempat dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.10 berikut [10] ππ= ππ ππ + 1 2ππππ οΏ½ ππ 2 (2.10) Dimana: W = lebar patch (mm) ππππ = frekuensi resonansi (Hz) ππππ = konstanta dielektrik relatif c = kecepatan cahaya (m/s) Universitas Sumatera Utara 2. Panjang Patch (L) Untuk menentukan panjang patch (L)diperlukan parameter ΔπΏπΏ yang merupakan pertambahan panjang dari L akibat adanya fringing effect. Dapat ditentukan dengan persamaan 2.11 berikut[10] Δ πΏπΏ = 0,412β ππ + 0.264οΏ½ β ππ οΏ½ (ππ ππππππππ − 0.258 ) − 0.8οΏ½ β (ππ ππππππππ + 0.3) οΏ½ (2.11) Dimana h merupakan tinggi substrat atau tebal substrat, dan ππreff adalah konstanta dielektrik relatif yang ditentukan dengan persamaan 2.12 ππππππππππ = ππ ππ + 1 2 + ππ ππ − 1 2 1 οΏ½ οΏ½1+12β /ππ οΏ½ (2.12) Dengan panjang patch (L) dirumuskan dengan persamaan 2.13 (2.13) L = Leff - 2ΔL Dimana L eff merupakan panjang patch efektif yang dapat dirumuskan dengan persamaan 2.14 Leff = 2.7 ππ (2.14) 2ππππ οΏ½ππ ππππππππ Saluran Mikrostrip (Microstrip Feed Line) Pemilihan saluran pencatu dengan saluran mikrostrip adalah karena kemudahan dalam hal fabrikasi dan penentuan matching dari saluran mikrostrip dapat dengan mudah dilakukan. Untuk me-matching-kan antena, hal yang perlu dilakukan cukup dengan mengubah-ubah panjang dari elemen pencatu atau dengan memberikan stub dan mengubah-ubah posisinya. 2.7.1 Perhitungan Lebar Saluran Mikrostrip (Microstrip Line) Lebar saluran mikrostrip (W) tergantung dari impedansi karakteristik (Z0 ) yang diinginkan. Adapun rumus untuk menghitung lebar saluran mikrostrip diberikan oleh Persamaan 2.15 di bawah ini[11]. Universitas Sumatera Utara ππ = 2β ππ οΏ½π΅π΅ − 1 − ln(2π΅π΅ − 1) + ππ ππ −1 2ππ ππ οΏ½ln(π΅π΅ − 1) + 0,39 − Dengan ππππ adalah konstanta dielektrik relatif dan : B= 60ππ 2 0,61 ππ ππ οΏ½οΏ½ (2.15) (2.16) ππ0 √ππ ππ 2.7.2 Karakteristik Saluran Mikrostrip (Microstrip Line) untuk W/h<1 Konstanta dielektrik relatif (ππππππππ ) ππππππππ = ππ ππ +1 2 ππ ππ −1 + 2 1 οΏ½ οΏ½1+12β ππ 2 + 0,04 οΏ½1 − β οΏ½ οΏ½ /ππ (2.17) Dan karakteristik impedansi ππ0 = 60 οΏ½ππ ππππππ 8β ln οΏ½ ππ + ππ 4β οΏ½ (2.18) 2.7.3 Karakteristik Saluran Mikrostrip (Microstrip Line) untuk W/h>1 Konstanta dielektrik relatif (ππππππππ ) ππππππππ = ππ ππ +1 2 Dan karakteristik impedansi ππ0 = ππ β 2.8 + ππ ππ −1 2 οΏ½ 120ππ /οΏ½ππ ππππππ 2 3 ππ β + 1.393+ ln ( + 1,44) 1 οΏ½1+12β /ππ οΏ½ (2.19) (2.20) Sistem GPS (Global Positioning System) Satelit GPS pertama diluncurkan tahun 1978 dan konstelasi 24 satelit berhasil dilengkapi tahun 1994. Setelah itu satelit-satelit baru rutin diluncurkan untuk mengupgrade satelit lama atau mengganti satelit yang rusak atau tidak berfungsi lagi. Tiap satelit mentransmisikan data navigasi dalam sinyal CDMA (Code Division Multiple Access) sama seperti jenis sinyal untuk telepon seluler CDMA. Sinyal CDMA menggunakan kode pada transmisinya sehingga penerima Universitas Sumatera Utara GPS tetap bisa mengenali sinyal navigasi GPS walaupun ada gangguan pada frekuensi yang sama. Frekuensi yang digunakan adalah L1 (1575,42 MHz) dan L2 (1227,6 MHz). GPS adalah sistem radio navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus dalam segala cuaca, serta didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi yang teliti dan juga informasi mengenai waktu secara kontinyu di seluruh dunia [12]. GPS telah banyak digunakan di Indonesia, antara lain untuk eksplorasi minyak, pertambangan, geologi, kelautan, dan dapat diintegrasikan dengan SIG misalnya untuk tracking benda bergerak (mobil, pesawat, satelit, dll). Secara komersial alat ini selain dapat membantu pengguna dalam menentukan lokasinya di permukaan bumi, juga dapat merekomendasikan lintasan dari lokasi saat ini hingga tujuan perjalanan, merekam lintasan yang pernah dilalui dan memberikan informasi lokasi fasilitas-fasilitas penting terdekat seperti ATM, Bank, Supermarket dan lain-lain. GPS adalah sistem satelit yang dapat memberikan posisi Anda di mana pun di dunia ini. GPS merupakan sistem navigasi yang menggunakan satelit yang didesain agar dapat menyediakan posisi secara instan, kecepatan dan informasi waktu di hampir semua tempat di muka bumi, setiap saat dan dalam kondisi cuaca apapun. Sedangkan alat untuk menerima sinyal satelit yang dapat digunakan oleh pengguna secara umum dinamakan GPS Tracker atau GPS Tracking, dengan menggunakan alat ini maka dimungkinkan user dapat melacak posisi kendaraan, armada ataupun mobil dalam keadaan Real-Time. GPS sebenarnya adalah proyek Departemen Pertahanan Amerika Serikat (AS) yang memberinya nama resmi NAVSTAR(NAVigation Satellite Timing And Ranging). Bagian utama dari sistem GPS adalah 24 satelit yang mengorbit bumi di ketinggian 20.200 kilometer. Tiap satelit mengitari bumi kira-kira sekali dalam 12 jam dengan kecepatan sekitar 11.000 kilometer per jam. Satelit GPS mempunyai panel-panel pengumpul tenaga Matahari untuk membangkitkan energi listrik yang diperlukannya. Selain itu juga ada baterai yang menyimpan Universitas Sumatera Utara tenaga listrik dan mempergunakannya saat satelit tidak memperoleh sinar Matahari. Bagian yang paling penting dalam sistem navigasi GPS adalah beberapa satelit yang berada di orbit bumi atau yang sering kita sebut di ruang angkasa. Selain satelit terdapat 2 sistem lain yang saling berhubungan, sehingga jadilah 3 bagian penting dalam sistem GPS. Ketiga bagian tersebut terdiri dari: GPS Control Segment (Bagian Kontrol), GPS Space Segment (bagian angkasa), dan GPS User Segment (bagian pengguna). Spesifikasi antena untuk GPS adalah GPS membutuhkan polarisasi melingkar karena sistem GPS telah menerima data dari satelit untuk seluruh dunia sehingga teknik truncated corner dipilih untuk mengurangi masalah dari orientasi antena [13]. Untuk apa tujuan Amerika Serikat membuat sistem GPS yang telah memakan biaya sangat besar untuk biasa pembuatan, pengoperasian dan perawatan. Tentunya bukan tanpa manfaat, ada banyak manfaat yang bisa didapatkan dari sistem navigasi GPS bagi masyarakat seluruh dunia dan khususnya bagi pemerintah Amerika Serikat itu sendiri. Beberapa fungsi dan kegunaan GPS adalah 2.9 - GPS untuk militer, - GPS untuk navigasi, - GPS untuk sistem informasi geografis, - GPS untuk sistem pelacakan kendaraan, - GPS untuk pemantau gempa Software AWR Microwave 2004 Dalam tugas akhir ini software yang digunakan adalah AWR Microwave 2004. Salah satu kegunaan software ini adalah merancang, menganalisa, dan membuat antena mikrostripmenggunakan simulasi komputer.Microwave office merupakan solusi perangkat lunak yang paling komprehensifdalam merancang berbagai jenis rangkaian microwave dan Radio Frekuensi (RF). Microwave office terkenal karena memiliki user interface yang intutitif. Keunikan dari arsitekturnya Universitas Sumatera Utara membuat perangkat ini dapat berintegrasi dengan produk AWR yamg lain, perangkat-perangkat terbaru, perangkat lunak dengan aplikasi khusus dari perusahaan mitra dengan tujuan untuk memudahkan dan mempercepat dalam menyelesaikan rancangan-rancangan pada frekuensi tinggi.Salah satu nya membantu merancang antena agar berfungsi dengan baik, baik frekuensi, maupun parameterantena itu sendiri. Adapun tampilan dari AWR Microwave 2004 dapat dilihat pada Gambar 2.11. Gambar 2.11 Tampilan Dekstop Simulator AWR Microwave 2004 Universitas Sumatera Utara