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

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.

Keywords

• rectenna, lte, 4g, microstrip