RANCANG BANGUN ANTENA BOW-TIE ANTIPODAL UNTUK APLIKASI GROUND PENETRATING RADAR (GPR) DENGAN METODE B-SCAN
ANTIPODAL BOW-TIE ANTENNA DESIGN FOR GROUND PENETRATING RADAR (GPR) APPLICATIONS USING THE B-SCAN METHOD
Dengan berkembangnya teknologi telekomunikasi, antena banyak digunakan untuk aplikasi telekomunikasi radio dan radar. Antena bow-tie memiliki keungulan dalam kemudahan dan murah dalam pembuatanya akan tetapi antena jenis ini memiliki beberapa kekurangan seperti bandwidth yang sempit. Radar adalah sistem yang berkerja dengan memancarkan dan menerima gelombang elektromagnetik untuk mendeteksi suatu objek. Ground Penetating Radar (GPR) adalah sistem bagian dari radar pendeteksian dan mencitrakan objek tertentu yang berada di bawah permukaan tanah. Dengan menggunakan substrat FR-4 lossy dengan konstanta dielektrik (ε_r) = 4.3 dan ketebalan (h) = 1.6 mm, antena bow-tie antipodal dirancang untuk digunakan untuk sistem GPR dengan metode B-Scan. Dimensi antena adalah 275 x 250 mm, dengan sisi atas 108 mm dan sisi bawah 107 mm, dan tinggi saluran transmisi 150 mm. Pada pengaplikasian GPR percobaan pertama dilakukan dengan pengambilan data dengan objek yang terkubur pada kedalaman 4 cm dan 8 cm dibawah permukaan tanah. Hasil simulasi antena bow-tie antipodal menunjukan bahwa antena memiliki kemampuan untuk beroprasi pada frekuensi mulai dari 1.73 GHz hingga 3.862 GHz. Nilai gain tertinggi dihasilkan pada frekuensi 9 GHz sebesar 4,29 dBi dengan polarisasi elips dengan jenis pola radiasi omnidirectional. Pada kedalaman 8 cm, hasil yang ditunjukkan oleh objek beton, kayu, dan plastik hampir sama dengan hasil pendeteksian tanpa objek. Pada bagian besi, hasil yang ditunjukkan oleh objek terlihat, tetapi kurang jelas.
Kata Kunci : Antena bow-tie, Antipodal, Parameter, element, Ground Penetrating Radar (GPR), B-scan.
With the development of telecommunications technology, antennas are widely used for radio and radar telecommunications applications. Bow-tie antennas have the advantage of being easy and cheap to manufacture, however this type of antenna has several disadvantages such as narrow bandwidth. Radar is a system that works by emitting and receiving electromagnetic waves to detect an object. Ground Penetating Radar (GPR) is a system that is part of the radar for detecting and imaging certain objects below the ground surface. By using a lossy FR-4 substrate with a dielectric constant (ε_r) = 4.3 and thickness (h) = 1.6 mm, an antipodal bow-tie antenna is designed to be used for a GPR system using the B-Scan method. The antenna dimensions are 275 x 250 mm, with an upper side of 108 mm and a lower side of 107 mm, and a transmission line height of 150 mm. In the application of GPR, the first experiment was carried out by collecting data with objects buried at a depth of 4 cm and 8 cm below the ground surface. The simulation results of the antipodal bow-tie antenna show that the antenna has the ability to operate at frequencies ranging from 1.73 GHz to 3.862 GHz. The highest gain value was produced at the 9 GHz frequency of 4.29 dBi with elliptical polarization with an omnidirectional radiation pattern. At a depth of 8 cm, the results shown by concrete, wood and plastic objects are almost the same as the detection results without objects. On the iron part, the results indicated by the object are visible, but less clear.
Keywords : Bow-tie antenna, Antipodal, Parameters, element, Ground Penetrating Radar (GPR), B-scan.