Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKKinerja pemancar dan detektor, kecepatan pengukuran serta biaya adalah beberapa isu untuk mengembangkan pemanfaatan dari gelombang THz. Di dalam studi ini, kami melakukan studi dua komponen optik di frekuensi THz untuk meningkatkan kinerja sistem THz, yaitu antena lensa dielektrik silikon dan atenuator berbahan gelas.Metode ray-tracing digunakan untuk merancang dan menganalisa sistem optik. Akan tetapi, metode ini tidak cukup untuk mengevaluasi distribusi kerapatan aliran daya karena tidak memperhitungkan transmitansi yang tergantung pada polarisasi dan sudut datang. Kami mengusulkan metode ray-tracing yang dikombinasikan dengan transmisi Fresnel untuk menghitung distribusi kerapatan aliran daya pada antena lensa dielektrik silikon yang diradiasi dengan gelombang THz yang terpolarisasi linier. Material silikon dengan resistivitas tinggi yang diperhitungkan memiliki dispersi indek bias dan karakteristik penyerapan yang sangat rendah di frekuensi THz.Hasil yang didapat menunjukkan kesesuaian yang baik dengan hasil dari simulasi elektromagnetik meskipun tidak mempertimbangkan efek interferensi dan difraksi. Transmitansi sebesar 68.3% didapat dengan metode yang diusulkan. Di sisi lain, transmitansi sebesar 70% didapat dengan menggunakan metode ray-tracing reguler sesuai dengan kondisi sinar datang pada garis normal. Hasil ini menunjukkan metode yang diusulkan perlu untuk mendapatkan perhitungan yang lebih efis Studi komponen berikutnya dilakukan untuk meninjau karakteristik gelas sebagai atenuator berbiaya rendah di frekuensi THz. Pengukuran dilakukan dengan pyro detector, sistem pemindai badan dan spektroskopi transmission THz time domain. Analisa dilakukan dengan metode least square. Indek bias sampel berada di sekitar 2.715 dengan dispersi rendah pada rentang 0.2 - 1 THz. Atenuasi tanpa dan dengan mempertimbangkan faktor transmisi Fresnel dengan pyro detector masing-masing sebesar 0.556 mm-1 dan 0.4988 mm-1. Atenuasi dari pengukuran pemindai badan tanpa mempertimbangkan faktor Fresnel sebesar 0.574 mm-1. Hasil ini mendekati hasil dengan pyro detector. Hasil yang didapat menunjukkan material gelas berpotensi untuk mengurangi daya gelombang THz hingga setengahnya untuk setiap penambahan panjang 1 mm di rentang frekuensi THz yang lebar.

---

ABSTRACT

Source and detector performance, speed of measurement and cost are some issues for extending the utilization of the THz waves. In this study, we study two optical elements in the THz region to improve performance of THz systems, which are a dielectric silicon lens antenna for focusing and collimating beams of THz wave radiation and a glass attenuator.

Ray-tracing method is used to design and analyze optical systems. However, this method is not enough to evaluate power-flow density distribution because it does not take into account transmittances depending on angles of incidence and polarization. We propose a ray-tracing method combined with Fresnel?s transmission to calculate the power-flow density distribution in a dielektric silicon lens antenna irradiated with linearly polarized THz wave. High resistivity silicon which is considered in this study has a very low dispersion of refractive index and low absorption in the THz range.

Results from the proposed method show a good agreement with the results obtained with electromagnetic simulation which include interference and diffraction. The power transmittance estimated by the proposed method is 68.3%. On the other hand, the one estimated by the regular ray-tracing is 70.0% for normal incidence. This shows the proposed method is necessary to obtain more efficient calculation than electromagnetic simulation and more accurate than the regular ray-tracing. The next element study is conducted to obtain glass characteristics as a low cost attenuator in the THz region. Measurements are conducted with pyrodetector, body scanner system and THz time domain spectroscopy. Analysis is conducted with least square. The refractive index measurement shows that the refractive index of the glass has low diffraction between 0.2 ? 1 THz. The glass attenuation analyzed from the pyro detector measurement data are around 0.556 mm-1 and 0.4988 mm-1 when the analysis conducted without and with consider the Fresnel?s factor, respectively. The attenuation analyzed from the body scanner measurement without consider the Fresnel?s factor is around 0.574 mm-1, which is close to the pyro detector result. The results show that the glass is a potential and low cost material to reduce until half of THz wave power for every 1 mm."

"Perkembangan teknologi komunikasi bergerak menuntut dimensi perangkat yang kecil, tipis, dan ringan. Untuk menjawab tuntutan tersebut, digunakan antena planar. Masalah utama dalam desain antena planar adalah timbulnya gelombang permukaan dalam material substrat yang mengakibatkan penurunan karakteristik radiasi. Salah satu cara mengeleminasi gelombang permukaan adalah penggunaan struktur μ negative (MNG) metamaterial spiral resonator (SR). Oleh karena itu dilakukan studi antena planar struktur spiral resonator (SR) sebagai elemen radiator untuk mencari sifat μ negative (MNG) metamaterial-nya pada rentang frekuensi hingga 5 GHz, mengembangkan model pendekatan analitis untuk mengkarakteristik pola radiasi, melakukan simulasi dan pengukuran karakteristik radiasi pada frekuensi 2,4 GHz. Hasil studi antena planar struktur MNG metamaterial SR menunjukkan bahwa permeabilitas efektif (μeff) mempunyai bagian riil negatif ?2,5 pada frekuensi paling rendah 0,1 GHz, relatif tidak berubah terhadap perubahan nilai N = 3, 5, 7, dan 10. Bagian imajiner negatif menunjukkan kecenderungan frekuensi bergeser ke kiri dengan bertambah besarnya nilai N. Sedangkan nilai permitivitas efektif (eff) positif untuk semua rentang frekuensi, kecuali rentang frekuensi 0,1 ? 0,7 GHz berharga negatif. Hal ini menunjukkan bahwa nilai negatif μeff dan nilai positif eff merupakan sifat MNG struktur SR pada rentang frekuensi tersebut. Perbandingan hasil simulasi dan perhitungan permeabilitas efektif (μeff) dan permitivitas efektif (eff) menunjukkan kemiripan karakteristik. Selain melalui simulasi dan pengukuran, karakteristik pola radiasi diperoleh melalui pendekatan linier susun (linear array approach) untuk struktur SR patch tunggal dan pendekatan planar susun (planar array approach) untuk struktur SR patch susun. Perbandingan karakteristik pola radiasi hasil simulasi, pengukuran, dan pendekatan linier susun atau pendekatan planar susun menunjukkan kesamaan pada arah boresight, meskipun terjadi sedikit perbedaan pada sidelobe dan backlobe. Dengan demikian model pendekatan analitis ini dapat digunakan sebagai metode alternatif untuk mengkarakteristik pola radiasi antena planar struktur MNG metamaterial SR. Hasil simulasi dan pengukuran karakteristik radiasi antena yang distudi menunjukkan kemiripan dengan perolehan frekuensi 2,41 GH, S11 = ?23 dB, bandwidth hingga 96 MHz pada S11 = ?10 dB, gain antena = 6,8 dB dan efisiensi hingga 73,4%. Dimensi antena yang diusulkan berkurang hingga 53 % dibanding dengan antena patch konvensional. Spiral Resonator (SR) mempunyai struktur yang unik, dapat berfungsi sebagai radiator dan secara signifikan dapat mereduksi dimensi antena planar. Oleh karena itu, struktur SR memiliki prospek yang baik untuk pengembangan aplikasi antena planar.

---

The development of mobile communications technology requires the device to be small, thin, and light weight. To solve this requirement, the planar antenna is used. The main problem in the design of planar antenna is the emergence of surface waves in the substrate material that reduce the radiation characteristics. To eleminate the surface wave, the μ negative (MNG) metamaterial spiral resonator (SR) is used. Therefore, the study of planar antenna with SR structure as a radiator elemen is conducted to search its μ negative (MNG) metamaterial at the frequency range up to 5 GHz, to develop a model of the analytical approach for characterizing a radiation pattern, to simulate and measure radiation characteristics at the frequency of 2.4 GHz.

The result of the study of the planar antenna with μ negative (MNG) metamaterial SR structure shows that effective permeability value has a negative real part of ?2.5 along the frequency at least 0.1 GHz, which is relatively change to the N value such as N = 3, 5, 7, and 10. Its imaginary part shows the frequency tend to move left if N value increase. The effective permittivity is positive for the frequency range of 0 ? 5 GHz, except for the frequency range of 0.1 ? 0.7 GHz is a negative. It shows that the negative value of μeff and positive value of eff indicate the MNG properties of the SR structure at the frequency range. Comparison between simulation and calculation results of the effective permeability and permittivity shows a good agreement.

In addition through simulation and measurement, the radiation pattern can be characterized by linear array approach for single patch SR structure and planar array approach for patch array SR structure. Comparison among of the simulation, measurement, and linear array approach for single patch SR structure and planar array approach for patch array SR structure shows a good agreement at a boresight direction, even though there was a slight difference at the sidelobe and backlobe. It shows that this analytical model can be used as alternative method to characterize the radiation pattern of the planar antenna with μ negative (MNG) metamaterial SR structure.

The simulation and measurement results of the radiation characteristic of the proposed antenna show a good agreement such as the frequency of 2.41 GHz, S11 = ?23 dB, bandwidth up to 96 MHz at S11 = ?10 dB, antenna gain = 6.8 dB and efficiency up to 73.4%.

Spiral resonator (SR) has a unique structure, it can be functionalized as a radiator and significantly reduce the dimension of the planar antenna. Therefore, the SR structure has a good prospect for developing of the planar antenna aplication."

"Kesenjangan dalam pendudukan spektrum dapat diatasi jika terdapat fleksibilitas dalam penggunaan spektrum yakni pengguna frekuensi dalam spektrum yang jenuh dimungkinkan untuk berpindah atau menggunakan spektrum yang masih kosong. Fleksibilitas dalam pendudukan spektrum dapat dilakukan jika didukung oleh perangkat radio yang mempunyai kemampuan tersebut. Fleksibilitas sistem radio memerlukan fleksibilitas sistem antena yang dapat diwujudkan oleh antena konfigurasi ulang. Antena ini memiliki beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan antena pita lebar karena bentuk yang kecil, mampu mengurangi pengaruh interferensi, dan potensinya untuk dikembangkan dan diintegrasikan dalam sistem yang adaptif. Kebanyakan penelitian antena konfigurasi ulang menggunakan analisis kualitatif yang dibantu dengan hasil simulasi dari perangkat lunak komersial, sehingga sangat sedikit pedoman atau teknik/teori dalam pembuatan antena konfigurasi ulang yang dapat digunakan kembali oleh perancang antena untuk membuat antena konfigurasi ulang yang lain. Disertasi ini bertujuan untuk mengembangkan desain dan pemodelan antena konfigurasi ulang, dimana model tersebut dapat digunakan sebagai model pendekatan dalam desain antena. Serangkaian penelitian yang saling terkait telah dilakukan untuk menyelesaikan disertasi ini. Pembuatan desain baru untuk antena konfigurasi ulang frekuensi telah dilakukan. Teknik konfigurasi ulang frekuensi yang diusulkan adalah melalui variasi posisi dan jumlah saklar yang menghubungkan antena dengan sebuah beban. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa dengan kombinasi saklar ideal yang terbatas, antena memperlihatkan karakteristik sebagai antena konfigurasi ulang dalam rentang 1,9 GHz hingga 2,62 GHz. Untuk membuat konfigurasi ulang frekuensi secara elektronik, saklar ideal harus diganti dengan saklar RF dioda PIN. Komponen dioda PIN, induktor, dan kapasitor kemudian dimodelkan dan diobservasi efeknya pada kinerja antena. Selanjutnya pengaruh penggunaan saluran catu DC dioda PIN pada kinerja antena diteliti dalam berbagai parameter. Hasilnya, peletakan saluran catu DC yang tegak lurus arah arus permukaan dan penggunaan induktor dengan induktansi yang tepat dan Self Resonance Frequency SRF yang jauh di atas frekuensi kerja mampu meminimalkan dampak negatif saluran catu DC sehingga saluran catu DC dapat dibuat pada posisi yang sembarang. Kemudian data ini digunakan dalam desain rangkaian pengatur konfigurasi frekuensi pada antena. Hasil simulasi diverifikasi dengan pengukuran memperlihatkan bahwa antena dapat dikonfigurasi ulang secara elektronik dalam rentang 1 GHz hingga 2,7 GHz. Selain itu, observasi juga dilakukan melalui simulasi dan pengukuran untuk efek pembebanan dan ketidaklinieran komponen lumped. Sebagai hasilnya, efek pembebanan pada kondisi OFF lebih signifikan daripada kondisi ON bila dibandingkan dengan kondisi saklar ideal.Dalam penelitian berikutnya, diusulkan sebuah analisis matematis dengan menggunakan model saluran transmisi merugi Lossy Transmission Line dan analisis gelombang mikro portal jamak. Model ini digunakan untuk merancang antena konfigurasi ulang dan memprediksi karakteristik input antena akibat perubahan kombinasi saklar. Karakteristik input yang dianalisis meliputi impedansi input, rugi balik, dan frekuensi resonan. Hasil perhitungan model telah diverifikasi dan menunjukkan kesesuaian yang tinggi dengan hasil dari simulator komersial dan pengukuran. Penerapan teknik konfigurasi ulang dan pemodelan yang diusulkan pada penelitian sebelumnya dilakukan pada desain antena konfigurasi ulang dengan teknik catuan kopling kapasitif. Model yang telah dikembangkan pada penelitian sebelumnya dapat digunakan dalam proses desain antena ini. Dengan sebuah saklar RF dan bahan yang mempunyai rugi tangen rendah, antena menunjukkan karakteristik sebagai antena konfigurasi ulang pita ganda 1,84GHz OFF dan 2,2GHz ON , dengan gain masing-masing adalah 0,8dBi dan 1,11dBi. Frekuensi yang dihasilkan pada kondisi ON dapat ditentukan dengan mengatur lokasi dan jumlah saklar serta dimensi beban pada antena. Verifikasi dilakukan melalui pabrikasi dan pengukuran.Dengan demikian keseluruhan disertasi ini menghasilkan sebuah teknik konfigurasi ulang yang menggunakan penambahan beban tetap yang hubungkan secara variabel pada antena cincin persegi. Selain itu, dihasilkan juga sebuah persamaan matematis menggunakan model LTL dan analisis gelombang mikro portal jamak yang dapat digunakan untuk merancang antena dan memprediksi karakteristik input antena konfigurasi ulang untuk berbagai bentuk geometris dari antena cincin mikrostrip dan berlaku untuk jumlah saklar sembarang.

---

Gap in spectrum occupancy can be overcome if there is flexibility in spectrum use where the users in saturated band are allowed to switch over or occupy the unsaturated band. The flexibility in spectrum occupation can be conducted if it is supported by a flexible radio device. A flexible radio system needs a flexible antenna system such as frequency reconfigurable antenna. Compared to wideband antenna, the reconfigurable antenna has several advantages in compactness, reducing interference and jamming co site, and its potential to be integrated with an adaptive system in the future. Most of reconfigurable antenna researches use several iterative simulations by means of commercial software, so there are few design guidelines and theories of operation for reconfigurable antennas that allow designers to create their own antennas using the same principles. To address this problem, this dissertation focuses on the development of design and modeling of reconfigurable antenna where the model can be used as an approximation in the design of the reconfigurable antenna. A series of inter related research has been conducted to resolve this dissertation. New design of frequency reconfigurable antenna has been introduced. The proposed reconfiguration technique is by using a variation of the number and position of the switches that connect the antenna with the load. The result shows that in a limited combination of ideal switches, the antenna exhibits a characteristic as a frequency recofigurable antenna in the range of 1.9GHz to 2.62GHz. To create an electronically reconfigurable antenna, the ideal switch must be replaced with a RF PIN diode switch. So, The PIN diodes and other lumped components include with metallic bias lines were modeled and investigated in various parameters. As a result, locating the metallic bias lines perpendicular to the antenna surface current together with a high SRF inductor could minimize the negative effects of metallic bias lines. Consequently, the metallic bias lines can be located arbitrarily as needed without affecting the antenna performance. This result is then used in the design of electronically reconfigurable antenna. Simulated and measured results show that the antenna can be reconfigured electronically within the range of 1 GHz to 2.7GHz. In addition, loading effects and nonlinearities of the lumped components were investigated using simulation and measurement. Noted that the loading effects on the OFF state is more significant the on the ON state when compared to the ideal switch.Next, a model of the frequency reconfigurable rectangular ring microstrip antenna was proposed using lossy transmission line model and multiport network analysis. The model can be used to design and analytically derive the input characteristic of the reconfigurable antenna with an arbitrary number of switches. The input characteristics include impedance input, return loss, and resonant frequencies. The model calculation has been verified and it agreed well with the simulated and measured results. The proposed reconfiguration technique and model was applied to design a frequency reconfigurable microstrip rectangular ring antenna with a capacitively coupled feed. The model can be used in the design process of the antenna. By a single RF switch and using low loss material, the antenna shows a characteristic of dual band reconfigurable antenna. The resonant frequency in OFF state and ON state is 1.84 GHz and 2.2GHz, respectively. The antenna gain is 0.8dBi in OFF state and 1.11 dBi in ON state. The frequency generated in ON state can be determined by carefully choose the location and the number of switches and the dimension of patch load. The antenna is verified through measurement. Therefore, this dissertation provides a frequency reconfiguration technique by adding a load which is variably connected to the antenna. Also this dissertation proposes a mathematical analysis using LTL models and analysis multiport network that can be used for designing the reconfigurable antenna and predicting the antenna input characteristics. The model can be applied for various geometrical shapes of ring microstrip antennas with arbitrary number of switches."

"ABSTRAKKonfigurasi sparse array antena merupakan suatu konfigurasi elemen antena yang dijarangkan satu sama lainnya untuk mengurangi jumlah elemen pada suatu dimensi antena array dengan tetap mempertahankan performansi radiasi antena. Karakteristik antena array klasik mengisyaratkan jarak antar elemen adalah setengah panjang gelombang ?/2 sampai dengan maksimum satu kali panjang gelombang ? untuk mendapatkan performansi radiasi yang ideal, sehingga merancang konfigurasi sparse dengan jarak antar elemen melebihi panjang gelombang merupakan suatu tantangan dalam pengembangan konfigurasi antena array. Konfigurasi sparse array dibutuhkan untuk disain antena pada berbagai sistem komunikasi seperti Radar, sistem navigasi, komunikasi satelit dan radio astronomi yang membutuhkan jumlah elemen antena yang sangat banyak, sehingga pengurangan jumlah elemen yang signifikan dapat meningkatkan efisiensi biaya pengembangan sistem tersebut.Disain antena sparse array saat ini telah dikembangkan dalam beberapa penelitian dengan berbagai metode, seperti metode diterministik dan algoritma genetik, metode stokastik, metode faktorisasi, metode kombinatorial dan pemanfaatan efek mutual coupling. Dari berbagai metode yang telah berkembang tersebut, masih terdapat beberapa tantangan dan kebutuhan aplikasi untuk diselesaikan dan dicarikan solusi yang lebih baik, seperti tingginya degradasi performansi radiasi, tingkat efisiensi elemen dan proses disain yang relatif kompleks. Untuk itu dalam disertasi ini dikembangkan dan diusulkan beberapa gagasan dan hasil riset tentang metode disain antena sparse array untuk meningkatkan performansi radiasi dan efisiensi jumlah elemen. Metode yang dikembangkan adalah metode non-uniform stretching-cyclic different sets CDS , metode hybrid, metode stretching berdasarkan polinomial Chebyshev dan metode koefisien jarak menggunakan distribusi line-source Taylor.Metode non-uniform stretching-CDS merupakan metode disain sparse array yang dikembangkan dari metode disain sparse array CDS melalui suatu pendekatan formulasi non-uniform stretching sehingga dapat meningkatkan performansi Gain dan Beamwidth dengan pengurangan jumlah elemen yang signifikan.Metode hybrid merupakan metode disain sparse array yang dikembangkan melalui modifikasi prosedur disain CDS dan teknik eksitasi amplitudo menggunakan deret binomial sehingga dihasilkan perbaikan performansi SLL dibandingkan dengan metode disain CDS.Metode stretching berdasarkan polinomial Chebyshev merupakan pengembangan metode diterministik disain sparse array dengan proses komputasi sederhana untuk menentukan jarak antar elemen berdasarkan polinomial Chebyshev sehingga pengurangan jumlah elemen dapat tetap mempertahankan performansi radiasi.Metode koefisien jarak menggunakan distribusi line-source Taylor merupakan pengembangan metode diterministik disain sparse array untuk menentukan koefisien jarak antar elemen berdasarkan distibusi line sourse Taylor sehingga dihasilkan perbaikan performansi radiasi jika dibandingkan metode CDS dan proses komputasi yang lebih sederhana dibandingkan metode diterministik yang sudah ada.Hasil-hasil simulasi dan pengujian metode disain antena sparse array yang diajukan dalam disertasi ini memiliki keunggulan masing-masing dan dapat digunakan sesuai target dan prioritas disain antena sparse array. Metode stretching-CDS memiliki keunggulan dari sisi efisiensi elemen, performansi Gain dan Beamwidth. Metode hybrid memiliki kelebihan dari sisi efisiensi elemen dan performansi SLL. Sedangkan metode berbasis polynomial baik Chebyshev dan Taylor memiliki keunggulan performansi radiasi yang lebih baik dibandingkan metode berbasis kombinatorial CDS.

---

ABSTRACT The sparse array antenna configuration is sparsely configuration of antenna elements to reduce the number of elements in an array antenna dimension while maintaining the antenna radiation performance. The classical antenna array characteristic implies the distance between elements is half wavelength 2 to a maximum of a wavelength to obtain the ideal radiation performance. Therefore, design of sparse configurations with distances between elements beyond the wavelength is a challenge in development Array antenna configuration. The sparse array configurations are required for antenna design on various communications systems such as Radar, navigation systems, satellite communications and radio astronomy that require a massive of antenna elements, resulting in significant reductions in the number of elements that can increase the cost efficiency of developing the system.The design of antenna sparse arrays has been developed in several studies with various methods, such as deterministic methods and genetic algorithms, stochastic methods, factorization methods, combinatorial methods and mutual coupling effect utilization. The various methods that have evolved, there are still some challenges and application needs to be solved and found a better solution, such as the high radiation performance degradation, the level of elements efficiency and the design process is relatively complex. Therefore, in this dissertation, some ideas and research result are developed about sparse array antenna design method to improve radiation performance and elements efficiency. The method developed is non uniform stretching cyclic different sets CDS method, hybrid method, stretching Chebyshev method and distance coefficient method using Taylor 39 s line source distribution.The non uniform stretching method CDS is a sparse array design method developed from the CDS sparse array design method through a non uniform stretching formulation approach that can improve Gain and Beamwidth performance by significantly reducing the number of elements.The hybrid method is a sparse array design method developed through the modification of the CDS design procedure and the amplitude excitation technique using the binomial series to improved SLL performance compared to the CDS design method.The stretching method based on Chebyshev polynomial is the development of the deterministic method with simple computation process to determine the distance between elements based on Chebyshev polynomial to reduce number of elements and maintain the radiation performance.The distance coefficient method using Taylor 39 s line source distribution is the development of the deterministic method to determine the spacing coefficient of elements based on Taylor 39 s line source distribution to improved radiation performance compared to the CDS method and computation process is simpler than the existing deterministic method.The simulation and measurement result of the sparse array antenna design methods presented in this dissertation have their own advantages and can be used according to the target and priority of sparse array antenna design. The stretching CDS method has advantages in terms of element efficiency, Gain and Beamwidth performance. The hybrid method has advantages in terms of element efficiency and SLL performance. The polynomial based methods both Chebyshev and Taylor have better radiation performance advantages over CDS based methods"

"Antena slot substrate integrated waveguide (SIW) menawarkan solusi dari permasalahan besar dan beratnya dimensi antena pemandu gelombang (waveguide) konvensional dengan kualitas yang bagus. Namun, implementasi antena slot waveguidepada bahan substrat menghadirkan permasalahan persentase lebar pita (fractional bandwidth) yang kecil dikarenakan sifat alami dari tebal substrat yang cuma beberapa mm saja. Antena slot SIW juga menawarkan kemudahan dalam miniaturisasi dimensi antena yaitu dengan cara pemotongan dinding magnetik secara simetris yaitu mempergunakan mode setengah (half mode), seperempat (quarter mode), seperdelapan (eigth mode) dan seterusnya dari dimensi penuh SIW. Namun, semakin kecil dimensi antena slot SIW yang dipergunakan maka kecil persentase lebar pita yang dihasilkan pada resonansi tunggal. Sehingga terdapat analysis gap dari miniaturisasi antena slot SIW dan peningkatan persentase lebar pita. Peningkatan lebar pita dapat dilakukan dengan membuang substrat, kopling antara patch antena dan menggabungkan berberapa mode frekuensi resonansi yang berdekatan menjadi satu.Penelitian yang menggabungkan miniaturisasi antena dan peningkatan persentase lebar pita secara bersamaan masih jarang ditemukan. Masih sedikit juga penelitian yang mendapatkan persentase lebar pita ultra wideband. Sehingga penelitian ini mengembangkan peningkatan persentase lebar pita pada struktur antena SIW mode setengah (HMSIW) dengan menghasilkan empat buah resonansi secara berdekatan. Struktur antena SIW mode setengah dapat memberikan miniaturisasi sampai 50% dari dimensi penuh SIW sedangkan menggabungkan beberapa mode frekuensi resonansi yang berdekatan pada dua rongga SIW mode setengah dapat meningkatkan persentase lebar pita diatas 30%. Penelitian pertama yang telah dilakukan untuk meningkatkan persentase lebar pita adalah menggabungkan mode TE101 dan TE102 pada struktur SIW mode penuh. Penggabungan kedua mode tersebut diperoleh dengan cara memodifikasi slot menjadi bentuk huruf T. Persentase lebar pita yang diperoleh sebesar 3%. Penelitian kedua mempergunakan struktur SIW mode setengah dengan slot segitiga untuk menggabungkan mode TE101 dan TE102. Fabrikasi desain antena ini memberikan hasil pengukuran lebar pita impedansi sebesar 380 MHz di frekuensi 3,66-4,04 GHz pada VSWR = 2, yang artinya antena ini memiliki persentase lebar pita sebesar 9,87%. Antena ini memiliki pola radiasi searah pada bidang H dan bidang E dengan gain pengukuran sebesar 4,2 dBi. Penelitian terakhir yang telah dilakukan adalah menggunakan slot cincin setengah segilima dan kombinasi dua rongga SIW mode setengah. Desain antena ini berhasil mendapatkan empat buah frekuensi resonansi yang terdiri atas kombinasi TE101-dalam, TE102-dalam, TE202-dalam dan TE202-luar. Hasil pengukuran membuktikan bahwa empat resonansi tersebut telah meningkatkan persentase lebar pita sampai 31,83% pada rentang frekuensi 9,14 – 12,6 GHz dengan koefisien pantulan dilebih kecil dari -10 dB. Antena ini memiliki pola radiasi omnidirectional pada bidang H dan unidirectional pada bidang E. Antena ini memiki polarisasi linier dan melingkar dengan gain maksimum pengukuran sebesar 7,62 dBi di frekuensi 10,48 GHz.

---

Antenna slot substrate integrated waveguide (SIW) offers a solution to the problem of large and heavy dimensions of conventional waveguide antennas with good quality. However, the implementation of the SIW presents the problem of a small fractional bandwidth due to the nature of the substrate thickness which is only a few mm. The SIW slot antenna also offers convenience in miniaturizing the antenna dimensions by symmetrically cutting the magnetic wall using half mode, quarter mode, eighth mode and so on from the full SIW dimension. However, the smaller the dimensions of the SIW slot antenna used, the smaller the fractional bandwidth is achieved at a single resonance. So there is a gap analysis of the antenna slot SIW miniaturization and an increase in fractional bandwidth. Bandwidth enhancement can be accomplished by substrate removal, coupling patch antennas and multi resonant.

Research that combines antenna miniaturization and increasing the fractional bandwidth simultaneously is still rarely found. There are still few studies that get the percentage of ultra wideband bandwidth. Thus, this research develops the fractional bandwidth enhancement in the half mode SIW antenna structure (HMSIW) by resulting four resonances close together. The half-mode SIW antenna structure can provide up to 50% miniaturization of the full SIW dimensions while combining several adjacent resonant frequency modes in two half-mode SIW ports can increase the bandwidth percentage above 30%. The first research that has been done to increase the fractional bandwidth is to combine the TE101 and TE102 modes in the full mode SIW structure. The combination of the two modes is obtained by modifying the slot into the shape of the letter T. The 3% of fractional bandwidth is achieved. The second study used a half-mode SIW structure with triangular slots to combine the TE101 and TE102 modes. The fabrication of this antenna design gives an impedance bandwidth measurement of 380 MHz at a frequency of 3.66-4.04 GHz at VSWR = 2, which means that this antenna has a fractional bandwidth of 9.87%. This antenna has a unidirectional radiation pattern in the H and E planes with a measurement gain of 4.2 dBi. The last research used a half pentagon ring slot and a combination of two half mode SIW cavities. This antenna design has four resonant frequencies that is combination of TE101-inner, TE102-inner, TE202-inner and TE202-outer modes. The measurement results prove that these four resonances have increased the fractional bandwidth up to 31.83% in the frequency range 9.14-12.6 GHz with a reflection coefficient of less than -10 dB. This antenna has an omnidirectional radiation pattern in the H plane and unidirectional in the E plane. This antenna has a linear and circular polarization with a maximum measurement gain of 7.62 dBi at a frequency of 10.48 GHz."