PERANCANGAN DAN REALISASI ANTENA VIVALDI ULTRA WIDEBAND UNTUK SOIL WATER CONTENT RADAR


Dessy Rahmadhani Mandalika(1), Dharu Arseno(2), Yussi Perdana Saputera(3),


(1) Universitas Telkom
(2) Universitas Telkom
(3) Universitas Telkom

Abstract


Soil Water Content (SWC) merupakan faktor penting dalam sistem pertanian, untuk mengukur SWC dapat menggunakan sebuah radar GPR. Salah satu komponen penting dalam sebuah sistem radar adalah antena. Radar GPR bekerja pada bandwidth yang lebar, maka dibutuhkan antena dengan bentuk proposional untuk mendukung hal tersebut. Pada penelitian Tugas Akhir ini, dilakukan perancangan dan realisasi antena vivaldi dengan bandwidth yang lebar untuk sistem GPR yang bermanfaat dalam mengukur SWC. Antena yang dirancang memiliki katakteristik bandwidth UWB dengan frekuensi kerja 2 GHz, bersifat unidireksional dan menggunakan teknik pencatuan microstrip line. Perancangan dilakukan dengan mensimulasikan desain antena, kemudian difabrikasi dan diukur menggunakan Vector Network Analyzer (VNA). Hasil simulasi dengan software, desain antena yang dirancang memiliki nilai bandwidth sebesar 966 MHz, return loss -16.066 dB, VSWR 1.3732 dan pola radiasi unidireksional, nilai ringing level yang dihasilkan dari simulasi antena masih lebih besar dari nilai yang diharapkan. Terjadi perbedaan nilai yang diperoleh dari hasil pengukuran dengan hasil simulasi, tetapi masih tetap memenuhi spesifikasi antena yang diinginkan untuk mengukur soil water content.


Keywords


Antena Vivaldi, Radar, Soil Water Content (SWC), Ultra Wideband

Full Text:

XML PDF2

References


M. A. Richards, Fundamentals of Radar Signal Processing, 2nd ed., vol. 58, no. 12. McGraw-Hill Education, 2014.

M. A. Richards, J. A. Scheer, and W. A. Holm, Principles of Modern Radar. Vol I: Basic Principles, vol. 53, no. 9. SciTech, 2010.

C. A. Balanis, “Antenna Theory: Analysis and Design,” vol. 66, pp. 37–39, 2016.

H. J. A. Giselle M. Galvan-Tejada, Marco Antonio Peyrot-Solis, Ultra Wideband Antennas :Design, Methodologies, and Performance. 2016.

L. Zhou, D. Yu, Z. Wang, and X. Wang, “Soil Water Content Estimation Using High-Frequency Ground Penetrating Radar,” pp. 1–16, 2019.

X. Liu, J. Chen, X. Cui, Q. Liu, X. Cao, and X. Chen, “Measurement of soil water content using ground-penetrating radar: a review of current methods,” Int. J. Digit. Earth, vol. 12, no. 1, pp. 95–118, 2019, doi: 10.1080/17538947.2017.1412520.

H. K. Indranada, Pengelolaan Kesuburan Tanah. Jakarta: Bumi Aksara, 1994.

M. . Carter and E. G. Gregorich, Soil Sampling and Methos of Analysis Second Edition. Taylor & Francis, 2007.

V. Novák and H. Hlaváčiková, “Soil-water content and its measurement,” Theory Appl. Transp. Porous Media, vol. 32, pp. 49–61, 2019, doi: 10.1007/978-3-030-01806-1_5.

H. Nikookar and R. P, Introduction to Ultra Wideband for Wireless Communications. 2009.

A. A. Pramudita and L. Sari, “Extraction model of Soil Water Content Information based on Least Square Method for GPR,” 2016 Int. Symp. Intell. Signal Process. Commun. Syst. ISPACS 2016, pp. 0–4, 2017, doi: 10.1109/ISPACS.2016.7824717.

J. A. Huisman, S. S. Hubbard, J. D. Redman, and A. P. Annan, “Measuring Soil Water Content with Ground Penetrating Radar: A Review,” Vadose Zo. J., vol. 2, no. 4, p. 476, 2003, doi: 10.2136/vzj2003.0476.

W. L. Stutzman and G. A. Thiele, Antenna Theory and Design, 3rd ed., vol. 7, no. 2. 2013.

T. Yin, Y. Wang, and M. Zhao, “A design of modified Vivaldi antenna,” no. Icamcs, pp. 714–720, 2016, doi: 10.2991/icamcs-16.2016.145.

Y. Erdogan, “Parametric Study and Design of Vivaldi Antennas and Arrays,” no. March, 2009.

John D. Kraus, ANTENNAS, no. July. India: Tata McGraw-Hill, 1988.

A. Munir, R. B. V. B. Simorangkir, and F. Kurniawan, “Late-time ringing characterization of cavity-backed UWB printed monopole antenna,” 2017 IEEE Conf. Antenna Meas. Appl. CAMA 2017, pp. 419–422, 2017, doi: 10.1109/CAMA.2017.8273470.

X. Liu, X. Dong, and D. I. Leskovar, “Ground penetrating radar for underground sensing in agriculture: A review,” Int. Agrophysics, vol. 30, no. 4, pp. 533–543, 2016, doi: 10.1515/intag-2016-0010.

S. Maalik, “Antenna Design for UWB Radar Detection Application,” Antenna, 2010.




DOI: https://doi.org/10.31289/jesce.v5i2.5774

Article Metrics

Abstract view : 0 times
XML - 0 times PDF2 - 0 times

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


JESCE (JOURNAL OF ELECTRICAL AND SYSTEM CONTROL ENGINEERING)
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Tenik, Universitas Medan Area
Universitas Medan Area, Jalan Kolam No. 1, Pasar V, Medan Estate, Sumatera Utara http://ojs.uma.ac.id/index.php/jesce dan Email: jesce@uma.ac.id
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License