Jurnal Nurul Abdatul Azizah

Oleh Nurul Abda

924,6 KB 4 tayangan 0 unduhan
 


Bagikan artikel

Transkrip Jurnal Nurul Abdatul Azizah

1,2 Nurul Abdatul Azizah1, Zulfi2, Yuyu Wahyu3 Departemen Elektro dan Komunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom, Bandung 3 Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi LIPI, Bandung nurulabda@gmail.com, zulfist3@yahoo.com, yuyu@ppet.lipi.go.id ABSTRAK Performansi komunikasi tidak lepas dari penggunaan antena sebagai media pengirim dan penerimanya, salah satunya antena yang bekerja pada gelombang mikro. Dalam perancangan dan pembuatan antena, salah satu aspek penting yang menjadi acuan adalah nilai permitivitas relatif. Permitivitas merupakan nilai konstanta dielektrik suatu material yang menggambarkan kemampuan untuk menyimpan dan memantulkan energi elektromagnetik. Umumnya nilai permitivitas relatif ditentukan dalam bentuk bilangan kompleks yang terdiri atas dua bagian yaitu bagian real dan imajiner. Dalam realitanya, banyak penelitian tugas akhir mengenai antena didapatkan nilai frekuensi kerja yang melenceng dari nilai sebenarnya dan nilai hasil simulasi karena ketidaktepatan pemilihan nilai permitivitas relatif dengan frekuensi yang digunakan dalam perancangan antena tersebut. Pada tugas akhir ini dilakukan pengukuran nilai permitivitas relatif dari substrat Printed Circuit Board (PCB) pada frekuensi gelombang mikro. PCB yang digunakan ada dua jenis, yaitu PCB substrat pertinak (FR2) dan PCB substrat epoxy (FR4). Pengukuran dilakukan dengan meggunakan metode Transmission/Reflection dengan teknik Rectangular Dielectric Wavegiude (RDWG) menggunakan alat ukur yaitu Vector Network Analyzer (VNA), kemudian dihitung dengan persamaan koefisien transmisi dan koefisien refleksi. Berdasarkan pengukuran menggunakan Vector Network Analyzer (VNA), nilai permitivitas relatif substrat PCB substrat epoxy (FR4) pada range frekuensi 3- 8 GHz dan ketebalan substrat 0.16 cm untuk single layer dan double layer berturut-turut adalah 3.8481 - 3.8552 dan nilai rata-rata permitivitas relatif pada frekuensi 3 – 8 Ghz adalah 4.5396-4.5393. Sedangkan nilai permitivitas relatif PCB substrat pertinak (FR2) pada range frekuensi dan ketebalan yang sama berturut- turut adalah 3.8438 dan 3.8515 dengan nilai rata-rata permitivitas relatif pada frekuensi 3 – 8 Ghz adalah 4.5351 - 4.5398. Kata Kunci: Permitivitas Relatif, Substrat PCB, Transmission/Reflection, Rectangular Dielectric Waveguide (RDWG), Vector Network Analyzer (VNA) ABSTRACT Communication performance can’t be separated from the use of antennas as the sender and receiver of media, one of antenna that works in the microwave. In the design and manufacture of antennas, one important aspect is that the reference value of the relative permittivity. Permittivity of the dielectric constant is a value that describes a material's ability to store and reflect electromagnetic energy. Generally, the relative permittivity value specified in the form of a complex number consisting of two parts, real and imaginary. In reality, many thesis about the antenna’s operating frequency values obtained deviating from the true value and the value of the simulation results due to inaccuracy of the relative permittivity value with the selection of frequencies used in the design of the antenna. In this final measured value relative permittivity of the substrate Printed Circuit Board (PCB) at microwave frequencies. PCB were used there are two types, PCB substrate pertinak (FR2) and epoxy PCB substrate (FR4). Measurement was done by using a method of Transmission/Reflection at Dielectric Rectangular techniques Waveguide (RDWG) using measurement tools that Vector Network Analyzer (VNA), then calculated with the equation of the transmission coefficient and reflection coefficient. Based on measurements using a Vector Network Analyzer (VNA), the value of the relative permittivity substrate epoxy PCB substrate (FR4) in the frequency range 3-8 GHz and 0.16 cm substrate thickness for single layer and double layer are respectively 3.8481 and 3.8552 and the average value relative permittivity at a frequency of 38 GHz is 4.5396 - 4.5393. While the value of the relative permittivity of PCB substrate pertinak (FR2) in the frequency range and the same thickness, respectively, 3.8438 and 3.8515 with an average value of the relative permittivity at a frequency of 3-8 GHz is 4.5351 - 4.5398. Keywords: Relative permittivity, PCB Substrate, Transmission/Reflection, Dielectric Rectangular Waveguide (RDWG), Vector Network Analyzer (VNA) 1 BAB I. PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang Dalam perencanaan dan realisasi suatu antena, banyak parameter yang perlu diperhatikan. Salah satu aspek penting yang kadang kurang diperhitungkan dalam perencanaan dan realisasi antena adalah nilai permitivitas relatif. Permitivitas relatif merupakan nilai kontanta dielektrik dari suatu bahan yang menggambarkan kemampuan suatu material untuk menyimpan dan memantulkan energi elektromagnetik. Pada tugas akhir ini telah dilakukan pengukuran permitivitas relatif pada substrat Printed Circuit Board (PCB). Pengukuran ini penting karena dapat memberikan karakteristik magnetik atau listrik suatu material PCB yang bermanfaat untuk perancangan dan realisasi antena. Spesifikasi substrat PCB yang digunakan adalah jenis PCB double layer, seperti substrat PCB Epoxy (FR4) dan substrat PCB Pertinak (FR2). Dilakukan pemilihan pada jenis substrat double layer ini dikarenakan banyaknya penggunaan substrat substrat tersebut untuk tugas akhir perencanaan dan realisasi antena. Hasil pengukuran jugaditampilkan dalam bentuk hubungan frekuensi terhadap nilai permitivitas relatif dalam bentuk real dan imajiner. Dari pengukuran ini didapatkan nilai karakteristik magnetik dari masing -masing substrat yang diharapkan bisa memberikan manfaat untuk perencanaan dan realisasi antena, khususnya pada range frekuensi gelombang mikro. BAB II. DASAR TEORI 2.1 Gelombang Mikro (Microwave)[1] Gelombang mikro (microwave) adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang sangat tinggi, yaitu di atas 300 MHz (3x105 Hz). Terdapat tiga nada frekuensi yang termasuk ke dalam frekuensi gelombang mikro ini yaitu Ultra High Frequency (UHF), Super High Frequency (SHF) dan Extremely High Frequency (EHF). Ada beberapa fenomena yang terjadi ketika gelombang elektromagnetik merambat pada suatu medium, yaitu: a. Pemantulan (Reflection) Setiap kali gelombang elektromagnetik merambat pada permukaan halus, sebagian gelombang akan tercermin. Pemantulan ini dapat dianggap sebagai spekular, sudut masuknya gelombang ke permukaan akan sama dengan sudut sinyal di pantulkan. b. Hamburan (Scattering) Hamburan terjadi ketika suatu gelombang elektromagnetik merambat pada permukaan yang kasar atau tidak teratur sehingga menyebabkan refleksi terjadi dalam berbagai arah. c. Pembiasan (Refraction) Pembiasan merupakan perambatan dari satu medium ke medium lainnya yang mengakibatkan pembelokkan arah rambat gelombang. d. Penyerapan (Absorbstion) Penyerapan terjadi pada saat gelombang menabrak suatu material sehingga menyebabkan gelombang melemah atau teredam. 2.2 Permitivitas Relatif Permitivitas relatif (disebut juga konstanta dielektrik), 𝜀𝑟 , didefinisikan sebagai perbandingan antara permitivitas dielektrik, 𝜀, dengan permitivitas ruang hampa, 𝜀0 . 𝜀 𝜀𝑟 = 𝜀0 Permitivitas relatif disebut juga sebagai suatu kuantitas fisik yang menggambarkan bagaimana medan listrik mempengaruhi dan dipengaruhi oleh suatu medium dielektrik, dan nilainya ditentukan oleh kemampuan bahan dari medium untuk terpolarisasi sebagai respons dari medan tersebut, yang pada akhirnya juga mengurangi medan listrik dalam bahan. Jadi, permitivitas berkaitan dengan kemampuan suatu material untuk menyampaikan atau memperbolehkan medan listrik. (𝜀0 = 8,854 × 10−12 𝐹/𝑚) 𝜀𝑎𝑏𝑠 = 𝜀 × 𝜀0 Dimana : 𝜀𝑎𝑏𝑠 = permitivitas absolute bahan 𝜀 = permitivitas relatif bahan Permitivitas bahan umumnya dinyatakan dalam bentuk bilangan kompleks yang terdiri atas dua bagian yaitu real dan imajiner 𝜀 = 𝜀 ′ − 𝑗𝜀 ′′ Dimana : 𝜀′ = tetapan dielektrik 𝜀′′ = factor kehilangan dielektrik Bagian real permitivitas disebut sebagai tetapan dielektrik (𝜀′), yang menunjukkan kemampuan bahan untuk menghamburkan/melepaskan energi. Sedangkan bagian imajiner permitivitas disebut sebagai factor kehilangan (loss factor) (𝜀′′ ) yang menyatakan kemampuan bahan menyimpan energy listrik. 2.3 Parameter S (Scattering Parameter) Parameter S adalah perbandingan antara sinyal terukur yang direfleksikan dengan sinyal yang ditransmisikan pada port jaringan. Secara general Parameter S menggambarkan hubungan input-output antara port dari suatu sistem. a1 b1 [S] a2 b2 2 Gambar 2.1 Parameter S untuk Rangkaian 2 Port dimana nilai : 𝑆11= 𝑆12= 𝑏1 |𝑎2 = 0 ≡ 𝑎1 𝑏1 𝑆21 = 𝑆22 = 𝑎2 𝑏2 𝑎1 𝑏2 𝑎2 |𝑎1 = 0 ≡ 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑝𝑜𝑤𝑒𝑟 𝑤𝑎𝑣𝑒 𝑎𝑡 𝑝𝑜𝑟𝑡 1 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡 𝑝𝑜𝑤𝑒𝑟 𝑤𝑎𝑣𝑒 𝑎𝑡 𝑝𝑜𝑟𝑡 1 transmitted power wave at port 1 |𝑎2 = 0 ≡ |𝑎1 = 0 ≡ incident power wave at port 2 transmitted power wave at port 2 incident power wave at port 1 reflected power wave at port 2 incident power wave at port 2 2.4 Pengukuran Transmission/Reflection Teknik yang paling umum digunakan untuk menentukan permitivitas kompleks bahan dielektrik pada frekuensi gelombang mikro biasanya didasarkan pada teknik pengukuran ruang bebas. Metode ini melibatkan pengukuran tercermin (reflected) S11 dan pengukuran yang ditransmisikan (transmitted) S21. Pada metode Transmission/Reflection dengan teknik konversi Nicholson dan Ross (NRW) mencakup kombinasi ketebalan sampel untuk determinasi simultan permitivitas kompleks dan permibilitas. 𝑐2 𝜀𝑟 ∗ = √ 𝑐1 𝜇𝑟 ∗ = √ 𝑐2 × 𝑐1 Dimana : 𝑐1 = 𝜇 𝑟∗ 𝜀𝑟 ∗ baik dan seringkali dilapisi dengan logam bahan lain seperti perak dan emas dengan tujuan agar selama energi elektromagnetik mengalir tidak terjadi kerugian daya (panas). = ( 1+𝛤 1−𝛤 ) 2 𝑐 1 2 𝑐2 = 𝜇 𝑟 ∗ × 𝜀𝑟 ∗ = − ( ln ) 𝜔𝑑 𝑇 c, ω, dan d masing-masing adalah kecepatan cahaya pada ruang hampa, frekuensi sudut dan ketebalan sampel MUT. Koefisien transmisi T dan koefisien refleksi Γ dapat dihitung dari pengukuran parameter S. 𝑐1 dan 𝑐2 didefenisikan sebagai sampel yang memiliki ketebalan terbatas dan tidak terbatas. Nicholson dan Ross mengasumsikan sebuah ketebalan sampel yang tidak terbatas untuk menghitung koefesien refleksi. Nilai koefesien refleksi merupakan perbandingan daya yang dipantulkan (Er) dan daya incident (Ei). Sedangkan koefesien transmisi (T) merupakan perbandingan daya yang dikirimkan dengan daya incident. 2.5 Waveguide Waveguide atau biasa disebut bumbung gelombang, merupakan salah satu saluran transmisi jenis tunggal yang berfungsi untuk menghantarkan gelombang elektromagnetik (microwave) dengan frekuensi 300 MHz – 300 GHz. Dalam kenyataannya, waveguide merupakan media transmisi dengan dimensi tengah berongga yang memiliki hantaran (konduktivitas) sangat tinggi yang berfungsi memandu gelombang pada arah tertentu. Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan wavegiude adalah kuningan dan aluminium yang dibuat dengan ketelitian sangat Gambar 2.2 Macam-macam Waveguide 2.6 Substrat PCB Printed Circuit Board (PCB) atau lebih dikenal dengan papan sirkuit cetak merupakan salah satu komponen utama yang dipakai dalam pembuatan peralatan elektronika. PCB berfungsi sebagai penyangga komponen secara mekanis. Secara garis besar, PCB merupakan suatu pola jalur yang terbuat dari logam (konduktor) dan terbentuk diatas papan isolator. Struktur PCB berdasarkan bahan pembentuknya meliputi substrat yang bersifat isolator dan lapisan tembaga yang bersifat konduktor. Terdapat bermacam-macam jenis substrat PCB sesuai dengan klasifikasi penggunaannya antara lain: a. Paper Base Phenolic /Pertinak (FR-2) b. Paper Base Epoxy (FR-3) c. Glass Base Epoxy (FR-4) d. PTFE Impregnated Glass e. Paper Composite Base Impregnated Epoxy BAB III. PEMODELAN PENGUKURAN DAN 3.1 Spesifikasi Pengukuran Tahap awal dari penelitian yang akan dilakukan adalah menentukan spesifikasi pengukuran dari substrat yang mengacu pada range frekuensi gelombang mikro yang dipilih, meliputi: 1. Pengukuran yang dilakukan dikhususkan untuk mengetahui nilai permitivitas relatif substrat PCB, dengan substrat yang diuji merupakan substrat PCB double layer meliputi substrat PCB Epoxy (FR4) dan Pertinak (FR2) pada frekuensi gelombang mikro menggunakan waveguide dengan range frekuensi 3 GHz – 8 GHz. 2. Pengukuran dibedakan menjadi pengukuran permitivitas kompleks dan pengukuran permitivitas skalar. 3. Metode yang digunakan adalah Transmission/Reflection dengan menggunakan Rectangular Dielectric Waveguide (RDWG) dengan teknik konversi Nicholson-Ross-Weir (NRW). 3 4. Pengukuran dilakukan dengan 2 port mengacu pada parameter S. 3.2 Diagram Alir Pengerjaan Mulai 3.4 Konsep Perhitungan Permitivitas Kompleks Prosedur perhitungan dengan metode NRW disimpulkan dengan persamaan berikut: 𝑇(1 − 𝑇 2 ) (1 − 𝛤 2 𝑇 2 ) 𝑇(1 − 𝛤 2 ) = (1 − 𝛤 2 𝑇 2 ) 𝑆11 = Pemilihan Metode Pengukuran 𝑆21 Parameter ini dapat diperoleh langsung dari Vector Network Analyzer (VNA). Koefisien refleksi dapat ditulis: 𝛤 = 𝑋 ± √𝑋 2 − 1 dimana | 𝛤| < 1 Penentuan Jenis Substrat dan Dimensi Ketebalan Substrat Pengukuran Parameter Skalar Kompleks 𝑆11 2 −𝑆21 2 +1 𝑋= 2𝑆11 Koefisien transmisi dituliskan sebagai: Kalkulasi Koefisien dan Permitivitas 𝑇= Tidak 𝑆11 +𝑆21 −𝛤 1−(𝑆11 +𝑆21 )𝛤 Ya µ𝑟 = Analisa Data Kesimpulan 𝛬2 Selesai Skenario Pengukuran 1 1 𝛬(1 − 𝛤)√ 2 − 2 𝜆0 𝜆𝑐 dimana, 𝜆0 adalah free space wavelength dan 𝜆𝑐 adalah cutoff wavelength dan 1 3.3 1+𝛤 =[ Ɛ𝑟 ∗𝜇𝑟 𝜆0 2 − 1 𝜆𝑐 2 ] = −[ 1 2𝜋𝐿 1 2 𝑙𝑛 [ ]] 𝑇 Sehingga permitivitas dapat dijabarkan sebagai: 2 Ɛ𝑟 = 𝜆0 2 1 1 1 −[ 𝑙𝑛 [ ]] ] [ µ 𝑟 𝜆𝑐 2 2𝜋𝐿 𝑇 BAB IV. PERHITUNGAN DAN ANALISIS 4.1 Gambar 3.2 Skenario Pengukuran Permitivitas dengan Rectangular Dielectric Waveguide (RDWG) Gambar diatas merupakan merupakan gambar dariscenario pengukuran permitivitas dengan spesifikasi sebagai berikut: 1. MUT adalah bahan substrat yang diperlukan dalam pengukuran yaitu substrat PCB Epoxy (FR4) dan substrat PCB Pertinak (FR2) 2. Vector Network Analyzer yang digunakan adalah tipe Advantest R3770 (300 kHz – 20 Ghz) 3. Waveguide yang digunakan adalah tipe WR-137 dengan range frekuensi 3-8GHz. 4. Coaxcial-to-waveguide adapter digunakan sebagai penghubung antara waveguide dengan kabel coaxial menuju port vector network analyzer. Hasil Pengukuran Permitivitas Kompleks Dari pengukuran yang telah dilakukan belum memberikan hasil berupa data nilai permitivitas. Data yang diperoleh dari hasil pengukuran harus diolah terlebih dahulu untuk mendapatkan nilai pemitivitas dari substrat PC Epoxy (FR4) dan substrat PCB Pertinak (FR2). Nilai yang diambil pengolahan data adalah nilai S11 real dan imajiner serta nilai S21 real dan imajiner.data yang didapatkan sebanyak 201 untuk masing-masing nilai S-parameter pada tiap sampel yang diujikan Gambar 4.1 Grafik Nilai S Parameter untuk S11 real 4      Measurement frequency (f) = 5.03 GHz Sample length = Frequency cutoff = 4.285 GHz 𝜆0 = 4.39cm 𝜆𝑐 = 6.996cm Langkah perhitungan: Gambar 4.1 Grafik Nilai S Parameter untuk S11 imajiner 1. Menghitung X dari persamaan (3.4) 𝑆11 2 − 𝑆21 2 + 1 𝑋= 2𝑆11 = 1.4831 - 0.6223i 2. Menghitung nilai Γ dari persamaan (3.3) 𝛤 = 𝑋 ± √𝑋 2 − 1 𝛤=(1.4831-0.6223i)±√(1.4831 − 0.6223i) dimana kondisi dari | 𝛤| < 1, 𝛤= (1.4831 - 0.6223i) - (1.1893 - 0.7760i) = 0.2938 + 0.1537i Gambar 4.7 Grafik Nilai S Parameter untuk S21 real 3. Menghitung nilai koefisien transmisi T dari persamaan (3.5) 𝑆11 + 𝑆21 − 𝛤 𝑇= 1 − (𝑆11 + 𝑆21 )𝛤 = 0.0703 + 0.6541i Karena 𝜆0 adalah free space wavelength dan 𝜆𝑐 adalah cutoff wavelength maka nilai yang 1 selanjutnya dihitung adalah nilai 2 𝛬 4. Menghitung nilai 1 𝛬2 dari persamaan (3.7) 2 Gambar 4.4 Grafik Nilai S Parameter untuk S21 imajiner 1 1 1 = −[ 𝑙𝑛 [ ]] 2 𝛬 2𝜋𝐿 𝑇 Nilai S11 untuk masing-masing sampel memiliki perbedaan untuk range frekuensi 3 Ghz – 8 Ghz seperti terlihat pada Gambar 4.1 untuk nilai real dan Gambar 4.2 untuk nilai imajiner, kecuali di frekuensi 6 Ghz – 6.60 GHz. Dan terakhir pada S21, nilai yang sama ditunjukkan pada frekuensi 3 GHz – 4 GHz seperti ditunjukkan oleh Gambar 4.3 dan Gambar 4.4 untuk bagian real dan imajinernya. dimana L adalah panjang sampel yaitu 0.16 cm, maka 1 𝑙𝑛 [ ] = 0.4187 – 1.4637i 𝑇 Nilai n dapat ditentukan dengan 3 metode seperti yang telah dituliskan pada Bab III. Dalam kasus ini nilai n dapat diasumsikan dengan: 4.2 Perhitungan Permitivitas Kompleks Perhitungan nilai permitivitas menggunakan rumus (3.3) – (3.8), dimana didapatkan nilai parameter S untuk frekuensi 3 GHz – 8 GHz seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya (data terlampir). Dapat kita ambil satu contoh perhitungan pada substrat FR2 single layer sebagai berikut:  S11= 0.423 + 0.172i  S21= 0.1393 + 0.582i 𝑛= 𝐿 𝜆𝑔 dimana 𝜆𝑔 = 1 Ɛ𝑟 µ 1 √ 2𝑟 2 𝜆0 𝜆𝑐 5 yang mana Ɛ𝑟 dan µ𝑟 yang digunakan adalah Ɛ𝑟 dan µ𝑟 udara, maka 𝜆𝑔 = 0.1153 dan nilai n = 1.3881 ≈ 1 Oleh karena itu nilai 2 1 1 1 = − [ 𝑙𝑛 [ ]] 𝛬2 2𝜋𝐿 𝑇 = −[ dan 2 1 (0.4187 − 1.4637𝑖)] 2𝜋𝑥 0.16 = 1.9465 + 1.2129𝑖 1 karena nilai 𝑅𝑒 ( ) ≥ 0, 𝛬 1 = 1.4560 + 0.4165𝑖 𝛬 maka Gambar 4.3 Tampilan Program Matlab untuk Perhitungan Permitivitas Dari program matlab diperoleh diperoleh hasil untuk masing- masing sampel adalah sebagai berikut: atau dapat ditulis juga nilai 𝛬 adalah 𝛬= 1 √ −[ 1 1 𝑙𝑛 [ ]] 2𝜋𝐿 𝑇 2 = 0.6349 - 0.1816i Dari persamaan (3.6) dapat disimpulkan bahwa nilai µ𝑟 adalah 1+𝛤 µ𝑟 = 1 1 𝛬(1 − 𝛤)√ 2 − 2 𝜆0 𝜆𝑐 = 0.2577 + 0.1806i 5. Selanjutnya dari persamaan (3.8), nilai 2 𝜆0 2 1 1 1 Ɛ𝑟 = [ 2−[ 𝑙𝑛 [ ]] ] µ 𝑟 𝜆𝑐 2𝜋𝐿 𝑇 2 4.392 1 (0. −1.4637𝑖)] ] Ɛ𝑟 = [− [ 0.2577 + 0.1806𝑖 2𝜋 𝑥 0.6 Gambar 4.20 Grafik µ𝑟 Sampel 1 = 1.9317 - 1.3368i 4.3 Analisis Perhitungan Untuk membantu proses perhitungan, digunakan alat bantu yaitu program matlab guna mempermudah melakukan olah data. Program matlab ini hanya dijadikan sebagai user-interface untuk mempersingkat waktu perhitungan. Gambar 4.20 Grafik Ɛ𝑟 Sampel 1 6 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Pengukuran permitivitas menggunakan Vector Network Analyzer digunakan untuk mendapatkan data parameter S guna mencari nilai permitivitas kompleks untuk kemudian diolah melalui perhitungan pada Matlab. Nilai permitivitas relatif substrat PCB Epoxy (FR4) pada frekuensi 3-8 GHz untuk ketebalan sampel PCB 1.6 mm single layer dan double layer berturut-turut adalah 3.8481 dan 3.8552. Sedangkan untuk nilai rata-rata permitivitas relatif antara frekuensi 3 – 8 Ghz pada kedua substrat tersebut adalah 4.5396 dan 4.5393. Nilai permitivitas relatif substrat PCB Pertinak (FR2) pada frekuensi 3-8 GHz untuk ketebalan sampel PCB 1.6 mm single layer dan double layer berturut-turut adalah 3.8438 dan 3.8515. Sedangkan untuk nilai rata-rata permitivitas relatif antara frekuensi 3 – 8 Ghz pada kedua substrat tersebut adalah 4.5351 dan 4.5398. Frekuensi, jenis substrat serta ketebalan material (PCB lokal) dan dielektrik yang diukur mempengaruhi nilai permitivitas relatif. Semakin tebal dielektrik yang diukur maka semakin kecil nilai permitivitas relatif. Nilai permitivitas relatif PCB fiber (substrat epoxy) berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan lebih besar dibandingkan nilai permitivitas relatif PCB biasa (substrat pertinak). Nilai redaman berpengaruh terhadap nilai permitivitas relatif dimana semakin tinggi redaman maka nilai permitivitas akan semakin tinggi. Pengukuran dengan 2 port sudah dapat digunakan untuk mencari nilai permitivitas relatif karena nilai parameter S telah diketahui untuk kemudian diolah dan dihitung nilainya. Metode pengukuran dan perhitungan model permitivitas relatif dengan teknik Rectangular Dielectric Waveguide dapat digunakan untuk perhitungan permitivitas relatif material. 3. perhitungan yang lebih kompleks, misalnya dengan menggunakan metode konversi NIST Iterative Conversion Method atau yang lain. Pengukuran permitivitas dapat dilakukan dengan menggunakan waveguide tipe lain seperti circular ataupun eliptical. Daftar Pustaka 1. Eric J. Vanzura (dkk). November 1994. Intercomparison of Permittivity Measurements Using the Transmission/Reflection Method in 7mm Coaxial Transmission Lines. Colorado. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques Journals and Magazines. 2. Zulkifly Abbas, Roger D. Pollard and Robert W. Kelsall. Desember 1998. A Rectangular Dielectric Waveguide Technique for Determination of Permittivity of Materials at W- Band. UK. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques Journals and Magazines. 3. Thatiya Thongprasert (dkk). Design and Implementation of Rectangular Waveguide Cavity for Characterizing Permittivity of Solid Material at 2,4-2.5 GHz. 2012. Thailand. IEEE Electrical Engineering/Electronics Conference Publics. 4. U. C. Hasar. Permittivity Measurement of Thin Dielectric Materials from Reflection-Only Measurements Using One-Port vector Network Analyzers. 2009. Turkey. PIER Electronics Letters. 5. Triana, Fify. 2008. Pengukuran dan Pemodelan Konstanta Dielektrik Air Hujan pada Frekuensi Gelombang Mikro. Tugas Akhir. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya. 6. Application Note: Measurement of Dielectric Material Properties. 2006. ROHDE&SCHWARZ. 7. David M. Pozar. Microwave Engineering. University of Massachusetts. Fourth Edition. Amherst. John Wiley & Sons, Inc. 8. Cobham, Defense Electronic Systems. Waveguide Component Specifications and Design Handbook. Seventh Edition. 5.2 Saran 1. 2. PCB yang digunakan pada pengukuran selanjutnya dapat lebih banyak dan bervariasi jenis serta substrat-nya. Perhitungan permitivitas relatif material dapat dilakukan menggunakan 7

Judul: Jurnal Nurul Abdatul Azizah

Oleh: Nurul Abda


Ikuti kami