PENGEMBANGAN ANTENA HORN HIGH BANDWIDTH 4 GHZ UNTUK MICROWAVE IMAGING PADA GROUND PENETRATING RADAR

Oleh :
Sri Edi Nur Fitrianto - I0722065 - Fak. Teknik

Penelitian ini berfokus pada perancangan antena, mulai dari penentuan spesifikasi, desain, simulasi, fabrikasi dan pengujian antena horn quad ridge dengan dual port. Antena ini memiliki spesifikasi bandwidth 4 GHz untuk aplikasi microwave imaging pada Ground Penetrating Radar (GPR). Tujuan utama perancangan antena ini untuk menghasilkan antena dengan return loss yang baik, radiasi yang terarah, dan dapat mendukung kinerja dalam rekonstruksi citra. Antena dirancang menggunakan software CST Studio Suite dengan terdapat struktur quad ridge dan dual ports yang dapat mendukung bandwidth 2-6 GHz, dengan return loss ≤ -10 dB dan nilai Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) ≤ 2. Hasil simulasi antena menghasilkan directivity 9-12 dB, sesuai dengan karakteristik antena horn untuk microwave imaging pada GPR. Fabrikasi dilakukan dengan dua tahap dimulai dari 3D printer yang dilapisi graphite conductive dan alumunium yang dilapisi copper foil untuk memudahkan dalam penyambungan dan menjaga konduktivitas. Pengujian antena menggunakan Vector Network Analyzer (VNA) menunjukan performa pada antena 3D printer kurang baik karena nilai return loss nya sempit sekitar 500 MHz, tetapi pada antena alumunium dengan lapisan copper foil menghasilkan performa baik, hampir di semua rentang frekuensinya memiliki nilai return loss ≤ -10 dB. Pengambilan data dilakukan pada jarak 3 meter, 5 meter, dan 7 meter. Variasinya dilakukan dengan penghalang, tanpa penghalang, dan tanpa objek reflektor. Konversi S-Parameter dilakukan domain frekuensi ke domain waktu menggunakan Invers Fast Fourier Transform (IFFT) untuk memperoleh A-Scan 1D yang nantinya diolah menjadi B-Scan 2D. metode background Subtraction juga dilakukan untuk mengurangi noise, sehingga reflektor utama dapat diidentifikasi dengan jelas mulai dari kedalaman dan posisinya pada B-Scan. Secara keseluruhan antena yang didesain dan sistem pengolahan sinyal yang diintegrasikan berhasil mendukung pencitraan objek dengan resolusi baik dan dapat menjadi referensi bagi pengembangan antena dan sistem microwave selanjutnya.