Pengembangan Antena Mikrostrip Array Menggunakan Metasurface untuk Aplikasi 5G

Bandwidth yang terbatas dan kapasitas saluran yang terbatas pada sistem nirkabel mendorong untuk melakukan inovasi pada desain antena untuk mendapatkan karakteristik yang diinginkan. Antena merupakan bagian penting dalam teknologi 5G dan sangat menentukan kualitas data yang ditransmisikan maupun yang diterima. Desain antena konvesional memiliki keterbatasan pada bandwidth yang sempit dan gain yang rendah. Oleh karena itu, pengembangan antena sangat urgen dalam pemenuhan antena sesuai dengan spesifikasi pada teknologi 5G. Beberapa penelitian telah berhasil mengembangkan antena untuk aplikasi 5G. Namun, antena yang dihasilkan masih memiliki keterbatasan seperti bandwidth yang sempit sehingga kinerjanya menjadi terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan antena mikrostrip dengan return loss lebar (broadband) dan gain yang tinggi. Pada Penelitian ini diusulkan antena mikrostrip array menggunakan metasurface untuk aplikasi 5G. Frekuensi kerja antena yang diusulkan adalah 3,5 GHz. Antena dibuat dengan menggunakan dua subtrat yang ditumpuk dengan konstanta dielektri 2,17 dan ketebalan setiap suabtrat 1,6 mm. Penambahan metasurface digunakan untuk meningkatkan impedance bandwidth antena. Hasil simulasi antena array menunjukkan antena bekerja pada frekuensi 3,24 GHz hingga 3,68 GHz. Nilai VSWR dan gain antena adalah 1,42 dan 13,46 dBi pad frekuensi 3,5 GHz. Setalah didapatkan hasil simulasi yang optimum, antena difabrikasi dan dikarakterisasi. Hasil pengukuran S11 ≤ -10 dB menunjukkan antena memiliki bandwidth 370 MHz dengan rentang frekunsi 3,26 GHz – 3,63 GHz. Nilai VSWR pengukuran lebih kecil dibandingkan dengan simulasi yaitu 1,37 pada frekuensi 3,5 GHz. Gain yang dihasilkan pada frekuensi 3,5 GHz adalah 13,6 dBi. Hasil pengukuran menunjukkan gain antena lebih besar 0,14 dBi dibandingkan dengan hasil simulasi. Berdasarkan hasil penelitian, antena mikrostrip array menggunakan metasurface dapat digunakan untuk aplikasi 5G.