Desain Antena Vivaldi Coplanar Wibeband Untuk Aplikasi Through-Wall Radar (TWR)
Design Antenna Vivaldi Coplanar Wibeband for Through-Wall Radar (TWR) Applications
Antena vivaldi merupakan salah satu jenis antena yang memiliki keunggulan frekuensi kerja yang lebar (wideband). Karena keunggulan ini antena vivaldi banyak dimanfaatkan untuk aplikasi sistem radar. Radar merupakan seperangkat sistem yang bekerja dengan cara memancarkan gelombang elektromaknetik dan menangkapnya kembali. Pengaplikasian radar juga bermacam-macam, pada penelitian ini dibahas mengenai desain antena vivaldi coplanar wideband untuk aplikasi Through-wall radar (TWR) atau radar pendeteksi objek dibalik dinding menggunakan frekuensi kerja 0,5 GHz – 3 GHz, dengan dimensi substrate 275 mm x 250 mm x 1,6 mm, dan dimensi patch 250 mm x 250 mm x 0.035, difabrikasi menggunakan bahan substrate FR-4 dengan konstanta dielektrik (εr) = 4,3. Pada penelitian ini juga dilakukan perbandingan performansi return loss, bandwidth, gain, directivity, dan pola radiasi antena dengan jumlah corrugated antena dua corrugated, tiga corrugated, dan delapan corrugated. Dari hasil simulasi diperoleh bahwa antena dengan delapan corrugated memiliki kinerja, directivity terbaik serta memiliki return loss ≤-10 dB di sebagian frekuensi 0,5 GHz – 3 GHz. Hasil desain antena difabrikasi dan dilakukan pengukuran return loss menggunakan VNA (Vector Network Analyzer). Antena dihubungkan dengan VNA dan laptop dan dilanjutkan dengan pengambilan data untuk mendeteksi objek dibalik dinding. Objek yang digunakan sebagai target adalah panci besi dan helm. Dari hasil pendeteksian TWR pada dinding dengan ketebalan 1,5 cm dengan jarak antena ke dinding 5 cm, jarak dinding ke target 10 cm dan 30 cm, didapatkan bahwa antena vivaldi coplanar TWR dapat mendeteksi target dengan baik.
Vivaldi antenna is one type of antenna that has the advantage of a wide working frequency (wideband). Because of these advantages, vivaldi antennas are widely used for radar system applications. Radar is a set of systems that work by emitting electromagnetic waves and recapturing them. Radar applications also vary, in this study the design of a coplanar wideband vivaldi antenna is discussed for Through-wall radar (TWR) applications or object detection radar behind walls using a working frequency of 0.5 GHz – 3 GHz, with substrate dimensions of 275 mm x 250 mm x 1.6 mm, and patch dimensions 250 mm x 250 mm x 0.035, fabricated using FR-4 substrate material with dielectric constant (εr) = 4.3. In this study, a comparison the performance of return loss, bandwidth, gain, directivity, and antenna radiation with corrugated of antennas two corrugated, three corrugated, and eight corrugated. From the simulation results, antenna with eight corrugated has the best directivity and have return loss ≤-10 dB at most of frequencies 0,5 GHz – 3 GHz. The results of the antenna design were fabricated and the return loss was measured using a VNA (Vector Network Analyzer). The antenna is connected to the VNA and the laptop and is followed by data collection to detect objects behind the wall. The objects used as targets are iron pan and helmet. From the results of TWR detection on a wall with a thickness of 1.5 cm with a distance of 5 cm from the antenna to the wall, 10 cm and 30 cm from the wall to the target, it was found that the TWR coplanar vivaldi antenna can detect targets well.