Design dan Implementasi Rectenna (Rectifier Antenna) Untuk Jaringan 4G LTE

Authors

  • Asriyadi Asriyadi Politeknik Negeri Sriwijaya
  • Mohammad Fadhli Politeknik Negeri Sriwijaya
  • Ali Nurdin Politeknik Negeri Sriwijaya

DOI:

https://doi.org/10.26418/positron.v11i1.43147

Keywords:

Rectenna, LTE, 4G, microstrip

Abstract

Perangkat teknologi telekomunikasi yang menggunakan wireless sebagai media pembawa sinyal dapat menjadi sumber gelombang elektromagnetik yang dapat dimanfaatkan. Di sisi lain, kebutuhan energi listrik berdaya rendah semakin meningkat di masa depan. Gelombang elektromagnetik dapat digunakan untuk memperoleh energi listrik berdaya rendah melalui teknologi radio frequency (RF) harvesting. Salah satu bagian sistem dalam teknologi RF harvesting adalah rectifier antenna (rectenna) perangkat yang mengkonversi energi gelomabang menjadi energi listrik, sehingga memungkinkan transmisi daya secara wireless. Pada penelitian ini, dilakukan perancangan dan implementasi rectenna menggunakan antena mikrostrip untuk menerima gelombang elektromagnetik dari jaringan 4G-LTE 1,8 GHz, yang kemudian dikonversi menjadi keluaran DC berdaya rendah. Perangkat rectenna yang dibuat terdiri dari rangkaian rectifier yang diintegrasikan dengan antena mikrostrip. Rancang bangun rectenna dilakukan dengan memperhitungkan parameter voltage standing wave ratio (VSWR), return loss, gain, dan pola radiasi. Selain itu, dilakukan pula beberapa pengujian berupa pengukuran efisiensi, sensitivitas, dan pengujian lapangan. Hasil pengujian yang dilakukan menunjuk kanbahwa nilai VSWR diperoleh sebesar 1,6, return loss sebesar -11,7 dB, gain sebesar 3,2 dBi, dan radiasi diketahui berpola omnidirectional. Pengukuran efisiensi menunjukkan bahwa daya input tertinggi diperoleh sebesar 2 dBm dengan efisiensi sebesar 46,94%. Nilai ini akan meningkat apabila daya input ditambah. Pengukuran sensitivitas pada rectenna menunjukkan nilai output 0,2 mV untuk nilai input power paling kecil sebear -80 dBm. Pengujian lapangan menunjukkan nilai maksimum tegangan yang dihasilkan adalah 270 mV untuk jarak 37 m dan nilai minimun yang diperoleh adalah 81 mV untuk jarak 300 m.

References

A, R. , Zzulfi , and Wahyu, Y. , Perancangan dan Implementasi Rectenna pada Frekuensi WIFI 2.4 GHz.3(3), pp.4435–4441, 2016.

Rajab, M. , Koesmarijanto , and Rachmad, S. , Perancangan Rangkaian Rectifier Pada Sistem Rf Energy Harvesting Dengan Antena Televisi Pada Frekuensi UHFpp.464–469, 2019.

Pham, B. L. and Pham, A. V. In Triple bands antenna and high efficiency rectifier design for RF energy harvesting at 900, 1900 and 2400 MHz, 2013.

Zikri, A. , Hariyawan, M. Y. , and Harpawi, N. , Desain dan Implementasi Antena Mikrostrip Single Rectangular Patch pada Band Frekuensi 1920-2180 MHz untuk Pemanen Energi Gelombang Elektromagnetik, Elementer, 2(2), pp.13–24, 2016.

Barcak, J. M. and Partal, H. P. In Efficient RF energy harvesting by using multiband microstrip antenna arrays with multistage rectifiers, 2012.

Imatsu, O. , Setijadi, E. , and Wirawan, D. E. A. , Rancang Bangun Antena Mikrostrip pada Frekuensi GPS L1 Berbasis Sistem Transfer Daya Nirkabel.1(1), pp.1–6, 2012.

K, H. N. R. A., Pramono, S. H. , and Yudaningtyas, E., Desain dan Implementasi Stegokripto Desain dan Implementasi Rectenna Hexagonal Patch Array pada Frekuensi 2,4 GHz, Institut Teknologi Bandung, 10(2), pp.39–44, 2016.

Anuroop , Gangwar, D. , and Yadava, R. L. , Design and analysis of a pentagonal rectenna, 2014 International Conference on Signal Processing and Integrated Networks, SPIN 2014, pp.654–658, 2014.

Fardan, F., Nachwan, S., and Wahyu, Y., Perancangan Dan Implementasi RECTENNA (Rectifier Antenna) untuk Frekuensi 950 MHz2012.

Ruhyat, A., Setijadi, E., and Wirawan, Perancangan Rectenna Rectangular Patch Array Untuk Pemanen Energi PAda Frekuensi 900 MHz. 2015, 2015.

Downloads

Published

2021-10-15

Issue

Vol. 11 No. 1 (2021): Vol. 11 No. 1 Edition

Section

Articles

License

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

  1. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
  2. Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
  3. Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.