Perancangan dan Pembuatan Purwarupa Antena Loop Portabel untuk Radar HF

AGUNG NUGROHO, Iswandi, S.T., M.Eng. ; Ir. Sigit Basuki Wibowo S.T., M.Eng., Ph.D., IPM.

2023 | Skripsi | S1 TEKNIK ELEKTRO

Indonesia merupakan negara dengan perairan yang luas dan garis pantai yang panjang. Kondisi tersebut dapat menjadi ancaman bagi keamanan negara, layaknya penerobosan batas wilayah oleh kapal-kapal asing. Oleh karenanya, diperlukan pengawasan dan monitoring wilayah yang dapat dilakukan dengan menggunakan radar HF. Secara umum, radar HF terdiri dari dua jenis, yaitu antena larik linear dan antena monopole kalang-silang. Untuk tipe antena larik linear memiliki ukuran 10-100 m untuk bekerja di rentang frekuensi HF. Selain itu, diperlukan banyak elemen dengan jarak antara yang lebar dan menyebabkan dimensi totalnya sangat besar sehingga membutuhkan lokasi yang yang luas. Di sisi lain, antena larik monopole kalang silang memiliki ukuran yang lebih ringkas. Meskipun memerlukan algoritma beamforming yang lebih rumit, namun bentuknya yang ringkas menyebabkan antena jenis ini banyak dikembangkan. Antena monopole kalang-silang terdiri dari sebuah antena monopole dan dua buah antena kalang (ferrite loop). Melalui proyek capstone ini, dirancang elemen antena ferrite loop yang bersifat portabel untuk antena radar HF. Dengan menerapkan inti ferrite pada antena loop, ukuran antena HF ini dapat mencapai kurang dari 0,1 panjang gelombangnya. Melalui proyek ini telah dilakukan perancangan purwarupa antena melalui empat skenario. Skenario pertama adalah perancangan awal antena secara matematis, sedangkan skenario kedua merupakan antena dengan optimisasi desain untuk mendapatkan matching di frekuensi 25 MHz. Pada dua skenario akhir dilakukan validasi untuk antena ini. Hasil yang didapatkan bahwa purwarupa antena ferrite loop mampu bekerja pada frekuensi resonansi sebesar 25,01 MHz dengan nilai SWR = 2,306 : 1 dan berdimensi 0,15 m x 0,15 m x 0,03 m. Melalui hasil ini, antena penerima ferrite loop terbukti mampu bekerja dengan baik pada frekuensi tinggi dengan ukuran yang portabel.

Indonesia is a country with vast sea waters and a long coastline. This condition can be a threat to national security, like the violation of territorial boundaries by foreign ships. Therefore, it is necessary to supervise and monitor the area which can be carried out using the HF radar. In general, HF radar consists of two types, namely linear array antennas and criss-cross monopole antennas. For this type of linear array antenna has a size of 10-100 m to work in the HF frequency range. In addition, it requires many elements with wide spacing between them and causes the total dimensions to be very large requiring a large location. On the other hand, a crossover monopole array antenna is more compact in size. Even though it requires a more complicated beamforming algorithm, its compact shape has led to the development of this type of antenna. Cross-loop monopole antenna consists of a monopole antenna and two ferrite loop antennas. Through this capstone project, a portable ferrite loop antenna element for HF radar antennas was designed. By applying a ferrite core to the loop antenna, the size of this HF antenna can reach less than 0,1 wavelength. This project has designed antenna prototypes through four scenarios. The first scenario is the initial antenna design mathematically, while the second scenario is an antenna with design optimization to get a matching at 25 MHz frequency. In the final two scenarios, validation is carried out for this antenna. The results obtained were that the ferrite loop antenna prototype was able to work at a resonant frequency of 25,01 MHz with a SWR value = 2,306 : 1 and dimensions 0,15 m x 0.15 m x 0,03 m. Through these results, the ferrite loop receiving antenna is proven to be able to work well at high frequencies with a portable size.

Kata Kunci : antena, portabel, ferrite loop, radar HF