Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Untuk mengukur kinerja dari antenna, sistem pengukuran yang biasanya digunakan adalah metode medan jauh. Namun, jika antena memiliki ukuran besar, terjadi masalah berkaitan dengan besarnya jarak yang diperlukan dalam pengukuran metode medan jauh untuk mengukur pola radiasi antena. Sehingga pengukuran antenna yang dilakukan di sebuah anechoic chamber dengan ruang terbatas tidak dapat dilakukan. Salah satu solusi untuk mengatasi masalah ini adalah dengan menggunakan metode medan dekat. Terdapat tiga metode yang dikenal pada pengukuran medan dekat, yaitu permukaan planar, cylindrical dan spherical. Desain dari medan dekat dengan menggunakan metode permukaan planar memberikan kelebihan pada kesederhanaan rumus penghitungan dan proses dibandingkan dengan metode medan dekat lainnya. Rancangan terdiri dari tiga bagian utama yaitu daerah scanning, peralatan pengukuran dan peralatan komputasi. Daerah scanning yang dirancang untuk menutupi permukaan planar di medan dekat antena di uji (AUT). Peralatan komputer akan mencatat data dari peralatan pengukuran untuk setiap titik sampel yang ditentukan dari daerah scanning. Data medan jauh didapatkan dengan transformasi dari data medan dekat ke medan jauh dengan menggunakan metode fast Fourier transform (FFT). FFT adalah metode yang lebih efisien untuk proses perhitungan dibandingkan dengan metode lainnya. Hasil transformasi data dapat menunjukkan pola radiasi medan jauh dari antena. Hasilnya menunjukkan bahwa pola radiasi yang diukur dari metode medan dekat hampir sama jika dibandingkan dengan pengukuran medan secara langsung.

---

To measure the performance of an antenna, the measurement system which is usually used is the far field method. However, if the antenna has a large size, a problem occurs concerning the large distance needed for the far field method to measure the radiation pattern of the antenna. For an antenna measurement conducted in an anechoic chamber with limited space, this cannot be achieved. One solution to overcome this problem is to use near field method. There are three near field methods known which are the planar, cylindrical and spherical surface.

In this paper, the design of the near field method with planar surface is proposed due to the advantages of the formula and computation process simplicity compared with the other near field surface methods. The design consists of three main parts namely the scanning area, measurement equipment and computation equipment.

The scanning area is designed to cover the planar surface in the near field region of the antenna under test (AUT). The computer equipment will record the data from the measurement equipment for each sampling points determined from the scanning area. The data is transformed from near field to far field data using the fast Fourier transform (FFT) method.

This FFT method is more efficient for the computer process compared to other method. The transformed data can show the far field radiation pattern of the antenna. The result show that the radiation pattern measured from the near field method is similar compared to the far field measurement."

"Pengukuran antena dilakukan untuk mengetahui kinerja dari antenna. Sistem pengukuran yang biasa digunakan adalah metode medan jauh. Namun, jika antena memiliki dimensi besar, maka batas medan jauh yang harus dipenuhi dalam pengukuran menjadi lebih panjang. Sehingga pengukuran antena yang dilakukan di ruang anti gema (anechoic chamber) dengan jarak medan jauh antena melebihi ukuran dimensi ruang tidak dapat dilakukan. Salah satu solusi untuk mengatasi masalah ini adalah pengukuran dengan metode medan dekat. Berdasarkan koordinat permukaan pengukuran, terdapat tiga metode yang dikenal pada pengukuran medan dekat, yaitu planar, cylindrical dan spherical. Dalam implementasinya, ketiga metode tersebut meningkat dalam tingkat kerumitan perancangannya. Pada penelitian ini membahas mengenai rancangan perangkat lunak dan sistem pengukuran medan dekat antena dengan bidang pengukuran silindris untuk melengkapi fasilitas di ruang anti gema (anechoic chamber). Perancangan perangkat lunak yang diperlukan melakukan transformasi data medan dekat hasil pengukuran menjadi data medan jauh. Selain itu, diperlukan juga program untuk pembacaan data dari alat ukur, mengatur sudut perputaran rotator dan pergerakan antena penjejak di daerah pengukuran. Tiap komponen pengukuran terhubung dengan komponen lainnya membentuk sistem pengukuran antena medan dekat dengan metode silindris. Output yang didapat dari penelitian ini berupa pola radiasi medan E dari antena yang diukur. Pengujian program transformasi dilakukan dengan melakukan perbandingan data medan dekat yang ditransformasi ke medan jauh dengan data medan jauh dari simulasin antena. Sedangkan pengujian sistem pengukuran dengan melakukan perbandingan data pengukuran medan dekat yang ditransformasikan ke medan jauh dengan data yang diperoleh dari pengukuran medan jauh secara langsung. Hasil transformasi dengan menggunakan data simulasi memberikan nilai penyimpangan error sebesar 3.184188 dB dengan penyelesaian FFT-1D, 2.708618 dB menggunakan FFT-2D dan 3.5184181dB dengan menggunakan metode numerik, dimana menunjukkan bahwa efisiensi dan keakuratan transformasi terletak pada penggunaan algoritma FFT-2D. Pada implementasi pengukuran Antena microstrip Array 8, hasil terbaik didapat dengan metode algoritma FFT-2D dimana transformasi tanpa kompensasi probe mendapatkan nilai penyimpangan rata-rata sebesar 3.28886 dB, waktu komputasi 0.365671 detik, dan nilai Axial Ratio 38.8865 dB. Sedangkan untuk kondisi dengan memperhatikan kompensasi probe mendapatkan nilai penyimpangan rata-rata 3.035867 dB, waktu komputasi 0.485675 detik, dan Axial Ratio 40.3505 dB. Faktor kompensasi probe dapat menekan penyimpangan kesalahan khususnya pada daerah radiasi sidelobe dari antena.

---

Antenna measurement is conducted to determine the performance of the antenna. The common measurement system used is the far field method. However, if the antenna has a large dimension, the far-field edge that must be fulfilled in the measurement becomes longer. So, the antenna measurement conducted in Anechoic Chamber with antenna's farfield distance exceeding the dimension of the room can not be done.

The solution to solve this problem is the near-field measurement system. Based on the coordinates of the surface measurements, there are three methods in the near field measurement: planar, cylindrical and spherical. In its implementation, all three methods increases in the complexity of its design.

This study discusses about the design of software and near-field antenna measurement with cylindrical plane to complete the facilities in the anechoic chamber. The software is required to transform near-field data to the far-field data. The program also needed for reading data from measurement devices, setting up the angle of rotator rotation and antenna tracking movements in the area of measurement. Each component of the measurement connected with other components form a near-field antenna measurement system with cylindrical method.

The output obtained from this research is a field radiation pattern E of the antenna under test. Testing of the program is conducted by comparing the transformation between nearfield data that transformed into far-field data and far field data simulated from the antenna. While the measurement system testing is conducted by comparing the near-field measurement data that are transformed into the far-field and data obtained from direct measurement of the far-field.

The results of transformation by using simulation data yield error deviation of 3.184188 dB by using FFT-1D, 2.708618 dB by using FFT-2D, and 3.5184181 dB by using numerical method. It shows that the transformation by using FFT-2D yields the most efficient and accurate results. When conducting the measurement of microstrip array 8-elemen antenna, the best results obtained with the method of FFT-2D algorithm.

The results of transformation in the antenna measurement without probe compensation yield error deviation of 3.28886 dB, computation time of 0.365671 second, and Axial Ratio value of 38.8865 dB. Meanwhile, by using probe compensation, it is yielded error deviation of 3.035867 dB, computation time of 0.485675 second, and Axial Ratio value of 40.3505 dB. Probe compensation factor successfully suppressed deviation errors especially in the areas of antenna sidelobe radiation."

"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."

"The demand for high-speed data transmission has increased significantly in the last decades. Terahertz (THz) frequency, which lies between 100 GHz to 10 THz, has been considered as the solution to the demand. However, the low gain and low efficiency of a THz antenna remain to be issues that hinder reasonable performance for various applications. This paper proposes the design of a high-gain and high-efficiency planar bow-tie antenna for applications in the THz frequency. A planar bow-tie on a high-resistivity silicon substrate is considered to obtain the broadband characteristics. To increase the gain and efficiency, a dielectric silicon lens and a matching layer based on the quarter-wavelength are applied in the design. From simulations using Computer Simulation Technology (CST) Microwave Studio, gain and radiation efficiency of up to 32.69 dB and 90.4% are obtained, respectively. This proposed design has shown high radiation performance suitable for high-speed transmission systems."