Antena Monopole Ultra Wide Band (UWB) untuk Aplikasi Ground Penetrating Radar (GPR)
Ultra Wide Band (UWB) Monopole Antenna for Ground Penetrating Radar (GPR) Applications
Pada penelitian ini menjelaskan antena monopole dengan frekuensi UWB untuk digunakan pada pencitraan Radar Gelombang mikro yang disebut dengan GPR (Ground Penetrating Radar). Pada penelitian ini antena monopole digunakan untuk mendeteksi tiga jenis objek dibawah tanah yaitu plat besi, tutup panci dan kaleng. Metode deteksi dilakukan dengan cara menghubungkan antena dengan VNA (Vector Network Analyzer) portabel sehingga sinyal yang dipancarkan antena bila mengenai objek akan memiliki parameter S21 (karakteristik parameter scatering port 1 terhadap port 2) yang berbeda di antena penerima bila dibandingkan dengan kondisi tanpa adanya target. Data S21 yang didapatkan akan diolah menggunakan metode C-Scan sehingga lokasi objek/target dapat ditentukan. Dimensi antenna yang digunakan memiliki besar yaitu sebesar 200 mm x 200 mm x 0.035 mm yang dibekerja pada frekuensi 500 MHz – 3 GHz dengan bahan copper pada bagian patch dan ground plane setebal 0.035 mm, dan substrat menggunakan FR-4 Lossy dengan ketebalan1.6 mm. Dari hasil pendeteksian didapatkan bahwa bila objek berada sedalam 5 cm di bawah tanah dan posisi antena diatas tanah 20 cm dengan jarak antara antena 1 dan 2 sebesar 10 cm maka ketiga objek dapat dideteksi lokasinya dan objek besi menunjukan hasil pendeteksian dengan resolusi yang paling bagus dibandingkan dengan objek yang lainya.
Kata Kunci: Wideband antenna, Monopole antenna, Pencitraan GPR, Metode C-Scan.
This study describes a monopole antenna with a UWB frequency for use in Microwave Radar imaging called GPR (Ground Penetrating Radar). In this study, monopole antennas are used to detect three types of underground objects, namely iron plates, pot lids and cans. The detection method is carried out by connecting the antenna with a portable VNA (Vector Network Analyzer) so that the signal emitted by the antenna when it hits an object will have a different S21 parameter (characteristics of the scaring port 1 parameter to port 2) on the receiving antenna when compared to conditions without a target. The obtained S21 data will be processed using the C-Scan method so that the location of the object/target can be determined. The dimensions of the antenna used are 200 mm x 200 mm x 0.035 mm which work at a frequency of 500 MHz – 3 GHz with copper material on the patch and ground plane as thick as 0.035 mm, and the substrate uses FR-4 Lossy with a thickness of 1.6 mm. . From the detection results, it is found that if the object is as deep as 5 cm below the ground and the position of the antenna above the ground is 20 cm with a distance between antennas 1 and 2 of 10 cm, the location of the three objects can be detected and the iron object shows the detection results with the best resolution compared to the other object.
Keyword: Wideband antenna, Monopole antenna, GPR imaging, C-Scan method.