ABSTRAKSI: GPR (Ground Penetrating Radar) merupakan device yang berguna untuk proses pendeteksian objek yang terkubur di bawah permukaan tanah hingga kedalaman tertentu. Dalam kebanyakan sistem ground penetrating radar (GPR), antena memainkan peran yang sangat penting. Oleh karena itu, dirancang antena patch dipole untuk aplikasi GPR. Permasalahannya antena cetak dipole hanya menghasilkan lebar band frekuensi yang sempit. Padahal dalam sistem GPR, dibutuhkan antena dengan bandwidth yang lebar agar mampu mendeteksi objek yang permitivitasnya bervariasi. Bandwidth yang lebar juga mengisyaratkan bahwa late time ringing yang dihasilkan berhasil ditekan.
Dengan pertimbangan tersebut, dalam penelitan tugas akhir ini penulis mencoba memperbaiki karakteristik antena dipole dengan melakukan variasi pembebanan. Selanjutnya akan dilihat bagaimana pengaruhnya terhadap variasi pembebanan resistif dan kapasitif yang dilakukan. Untuk keperluan analisis elektromagnetik dalam domain waktu, digunakan metode FDTD (finite-difference time-domain). Software FDTD3D diperlukan untuk menghitung gelombang yang ditransmisikan antena dalam domain waktu. Selanjutnya dilakukan realisasi dan pengukuran antena tersebut.
Dari hasil análisis pengukuran yang dilakukan pada antena dipole dengan tiga beban kapasitif, diperoleh late time ringing -22.92 dB pada titik pengamatan 50 cm serta adanya peningkatan amplituda pulsa utama sekitar 10.71% dibandingkan terhadap satu beban kapasitif. VSWR yang diperoleh adalah 1.284, impedansi antena 46.71 Ohm, dan bandwidth yang dihasilkan 1062 MHz atau setara dengan fractional bandwidth 112.5% pada kriteria ultra-wideband. Hasil ini memenuhi kebutuhan aplikasi GPR dan karakteristik yang diperoleh hampir sama dengan simulasi yang dilakukan.Kata Kunci : Antena Dipole, Pembebanan Resistif dan Kapasitif, FDTD, FDTD3DABSTRACT: GPR (Ground Penetrating Radar) is a useful device for the detection of objects buried under the soil surface up to a certain depth. In most systems of the ground penetrating radar (GPR), the antenna plays a very important role. Therefore, patch dipole antenna is designed for GPR applications. Printed dipole antenna problem is it only produces a narrow frequency band width. Whereas in the GPR system, antenna with wide bandwidth is required to be able to detect various permitivity. Wide bandwidth also hinted that the generated late time ringing is successfully suppressed.
With these considerations, the final task of this research the authors tried to improve the characteristics of dipole antenna by loading variations. Furthermore, we would see how the resistive and capacitive loading variation affect. For the purposes of the electromagnetic analysis in time domain, the FDTD method (finite-difference timedomain) is used. FDTD3D software is needed to calculate the transmitted wave antenna in the time domain. Then, the antenna is realized and measured.
From the analysis results of measurements done on a dipole antenna with three capacitive load, acquired late-time ringing -22.92 dB at an observation point 50 cm and an increasing of the main pulse amplitude about 10.71% compared to a capacitive load. VSWR obtained was 1.284, 46.71 Ohm antenna impedance, and the resulting 1062 MHz bandwidth, equivalent to 112.5% fractional bandwidth in ultra-wideband criteria. These results suited the needs of GPR applications and acquired characteristics similar to the simulations performed.Keyword: Dipole antennas, resistive loading and Capacitance, FDTD, FDTD3D.