Perancangan Perancangan dan Realisasi Antena Mikrostrip Patch Rectangular Array Empat Elemen Pada Frekuensi 920-923 Mhz Untuk Komunikasi Long Range (LoRa)

Abstrak

LoRa merupakan teknologi komunikasi yang populer dalam aplikasi IoT karena jangkauan hingga 15 km dan konsumsi daya rendah. Teknologi ini telah digunakan di berbagai negara, termasuk Indonesia, karena efisiensi energi dan biaya. Namun, penggunaannya tidak selalu sesuai dengan regulasi frekuensi tiap negara. Sebagian besar perangkat LoRa yang beredar di pasaran bekerja pada frekuensi 433 MHz, 868 MHz, dan 915 MHz. Hal tersebut berbeda dengan regulasi frekuensi LoRa di Indonesia, yang mengharuskan perangkat LPWA (Low Power Wide Area) non seluler beroperasi pada rentang frekuensi 920–923 MHz sesuai dengan Peraturan Direktur Jendral Sumber Daya dan Perangkat Pos dan Informatika No 3 Tahun 2019. Untuk mendukung hal ini, diperlukan pengembangan antena yang sesuai. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, mensimulasikan, dan merealisasikan antena mikrostrip patch rectangular array yang bekerja pada frekuensi 920-923 Mhz untuk komunikasi LoRa. Antena dirancang menggunakan metode konfigurasi array dengan empat elemen peradiasi guna meningkatkan gain dan performa antena. Simulasi dilakukan menggunakan CST Studio Suite 2019 untuk memprediksi performa antena. Hasil simulasi menunjukkan VSWR 1.3681, return loss -16.169 dB, gain 4.015 dBi, dan bandwidth 3 Mhz. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa VSWR 3.2521, return loss -5.5338 dB, gain 6.298 dBi, sedangkan bandwidth tidak dapat dihitung karena VSWR lebih dari 2. Pola radiasi di bidang elevasi menunjukkan bahwa hasil simulasi mendekati bentuk unidirectional, sedangkan hasil pengukuran menunjukkan bentuk omnidirectional. Pada bidang azimuth, simulasi menunjukkan pola bidirectional, sementara pengukuran memperlihatkan pola omnidirectional. Meskipun antena berhasil meningkatkan gain secara signifikan, terdapat perbedaan parameter antara hasil perhitungan, simulasi, dan pengukuran.