Subarray 4×4 untuk Antena MIMO 5G dengan Elemen yang Menerapkan Teknik Parasitic

Multiple-input multiple-output (MIMO) merupakan sistem komunikasi nirkabel yang menggunakan banyak antena di sisi pemancar maupun penerima. Sistem ini dapat meningkatkan kualitas komunikasi nirkabel pada jaringan teknologi 5G. Teknologi 5G memiliki kecepatan data yang sangat tinggi dan tunda (delay) yang sangat rendah. Jaringan 5G di Indonesia menggunakan frekuensi menengah, yaitu pada pita frekensi 3,5 GHz. Antena  merupakan perangkat yang penting di jaringan nirkabel sistem MIMO. Oleh karena itu, penelitian ini mengusulkan perancangan elemen tunggal menggunakan teknik parasitic untuk memperlebar lebar bidang (bandwidth) guna memenuhi kebutuhan antena MIMO dan perancangan antena subarray 4×4 untuk MIMO 5G. Metode yang dilakukan pada penelitian ini diawali dengan menentukan spesifikasi target antena, kemudian melakukan perancangan elemen tunggal dengan parasitic patch. Penggunaan teknik parasitic patch pada elemen antena bertujuan untuk memperlebar bandwidth supaya memenuhi spesifikasi target. Frekuensi resonansi antena mikrostrip dipengaruhi oleh penambahan jumlah parasitic patch. Banyaknya frekuensi resonansi yang timbul menghasilkan bandwidth yang lebar. Kemudian, elemen tunggal dengan parasitic patch disusun menjadi subarray 4×4. Semua elemen disusun dalam satu substrat yang sama dengan jarak antarelemen dari titik pencatuan satu ke titik pencatuan lainnya sebesar 64,28 mm atau 0,75λ. Desain subarray sudah memenuhi target spesifikasi antena jika elemen subarray sudah mempunyai fractional bandwidth lebih dari 20% dan mutual coupling kurang dari −20 dB. Bahan yang digunakan dalam desain dan fabrikasi antena adalah substrat FR-4 (epoxy) dengan konstanta dielektrik (Ɛr) 4,3 dan ketebalan substrat (h) 1,6 mm. Hasil menunjukkan bahwa diperoleh bandwidth sebesar 735 MHz atau fractional bandwidth sebesar 20,35%, return loss  14,65 dB, mutual coupling 30,05 dB, dan gain 16,86 dB. Dengan demikian, subarray 4×4 untuk antena MIMO yang dirancang sudah memenuhi spesifikasi yang diinginkan.