Antena Vivaldi Antipodal 2-18 GHz untuk Aplikasi Direction Finding Sinyal

Abstrak

Permintaan untuk sistem pencarian arah canggih yang beroperasi di rentang frekuensi 2-18 GHz telah meningkat karena perannya yang penting dalam aplikasi seluler, satelit, dan militer. Peningkatan permintaan ini juga menyebabkan meningkatnya transmisi ilegal dalam spektrum ini, yang menyoroti kebutuhan akan deteksi dan lokalisasi sinyal yang akurat. Makalah ini mendiskusikan desain dan analisis antena Vivaldi antipodal (AVA) kompak yang ditujukan untuk mendeteksi pemancar ilegal dalam pita frekuensi 2-18 GHz. Sistem pencarian arah memerlukan antena dengan bandwidth lebar, gain tinggi, dan pola radiasi arah untuk memenuhi kriteria kinerja. Antena Vivaldi, dengan desain slot yang meruncing, menawarkan fitur-fitur ini, menjadikannya ideal untuk deteksi sinyal yang tepat. Antena ini dirancang pada substrat FR-4 dengan permitivitas relatif 4,6, dan kinerjanya dioptimalkan menggunakan perangkat lunak CST Microwave Studio. Proses fabrikasi dilakukan dengan teknik etsa basah pada konduktor tembaga. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa antena ini memiliki pola radiasi satu arah, dengan gain maksimum 10,527 dBi pada 8 GHz, melebihi gain simulasi sebesar 8,12 dBi, dan rata-rata gain terukur 5,975 dBi, melampaui persyaratan desain 4 dBi. Antena beroperasi efektif pada rentang 2,7-18 GHz dengan bandwidth 15,3 GHz, memenuhi 95,625% dari rentang yang ditentukan. Meskipun terdapat pergeseran minor pada koefisien refleksi akibat variasi permitivitas substrat FR-4, antena ini menunjukkan kinerja yang kuat untuk aplikasi direction finding. Studi ini menyoroti potensi AVA untuk deteksi pemancar ilegal berkinerja tinggi dan membahas tantangan desain serta peluang untuk optimasi lebih lanjut