Electronic Theses and Dissertation

Long Range (LoRa) merupakan teknologi komunikasi yang dibuat khusus untuk kebutuhan IoT karena mampu mendukung komunikasi jarak jauh dengan konsumsi daya yang rendah dan umur baterai yang panjang. Di Indonesia, penggunaan frekuensi LoRa harus beroperasi pada rentang frekuensi 920–923 MHz, sesuai dengan Peraturan Direktur Jenderal Sumber Daya, Perangkat Pos dan Informatika Nomor 3 Tahun 2019. Salah satu type antena yang sering digunakan yaitu antena mikrostrip dengan bentuk patch rectangular. Metode Defected Ground Structure (DGS) berguna untuk meningkatkan bandwidth dan penambahan array berguna untuk meningkatkan gain. Penelitian ini merancang antena mikrostrip patch rectangular array dua elemen dengan metode DGS pada frekuensi 923 MHz untuk komunikasi LoRa. Antena mikrostrip ini dibuat menggunakan bahan substrat FR-4 dengan ketebalan substrat (h) 1,5 mm dan konstanta dielektrik (ε_r) 4,6. Software yang digunakan pada simulasi adalah CST Studio Suite 2019. Hasil simulasi array dua elemen dengan DGS memperoleh nilai return loss, bandwidth, gain, dan VSWR masing-masing sebesar -30,051 dB, 32,39 MHz, 4,160 dBi, dan 1,064 serta pola radiasi directional. Sedangkan hasil pengujian memperoleh nilai return loss, bandwidth, gain, dan VSWR masing-masing sebesar -23,49 dB, 27,73 MHz, 3,62 dBi, dan 1,17. Berdasarkan kedua hasil tersebut, hasil simulasi menunjukan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan hasil pengujian. Hal ini disebabkan oleh ketidaksesuaian dimensi pada patch, ground, feedline, dan DGS saat proses pembuatan antena. Dari hasil simulasi dan pengujian antena telah memenuhi target parameter pada frekuensi 923 MHz untuk komunikasi LoRa yaitu return loss < -10 dB, bandwidth ≥ 25 MHz, gain > 3 dBi, dan 1 < VSWR ≤ 2.

Long Range (LoRa) is a communication technology specifically developed for Internet of Things (IoT) applications, as it supports long-distance communication with low power consumption and extended battery life. In Indonesia, LoRa operates within the frequency range of 920–923 MHz, in accordance with the Regulation of the Director General of Resources and Equipment of Post and Informatics Number 3 of 2019. One of the commonly used antenna types is the microstrip antenna with a rectangular patch shape. The Defected Ground Structure (DGS) method is employed to enhance bandwidth, while the use of an array configuration is intended to increase gain. This study designs a two-element rectangular patch microstrip array antenna using the DGS method at 923 MHz for LoRa communication. The antenna is fabricated using an FR-4 substrate with a substrate thickness (h) of 1.5 mm and a dielectric constant (εr) of 4.6. The simulation was conducted using CST Studio Suite 2019. The simulation results of the two-element array antenna with DGS yielded return loss, bandwidth, gain, and VSWR values of -30.051 dB, 32.39 MHz, 4.160 dBi, and 1.064, respectively, with a directional radiation pattern. Meanwhile, the measurement results showed return loss, bandwidth, gain, and VSWR values of -23.49 dB, 27.73 MHz, 3.62 dBi, and 1.17, respectively. Based on these results, the simulated antenna demonstrated better performance than the fabricated antenna. This discrepancy is attributed to dimensional inaccuracies in the patch, ground plane, feedline, and DGS during the antenna fabrication process. Overall, both the simulation and measurement results met the target antenna parameters at 923 MHz for LoRa communication, namely return loss < -10 dB, bandwidth ≥ 25 MHz, gain > 3 dBi, and 1 < VSWR ≤ 2.