Antena air adalah sejenis antena cecair, yang telah menjadi yang paling popular pada tahun-tahun kebelakangan ini. Ia telah muncul sebagai alternatif kepada antena tradisional untuk banyak aplikasi terutamanya dalam tentera laut, komunikasi maritim dan komunikasi tanpa wayar. Tujuan karya ini adalah untuk membentangkan kajian yang menyeluruh tentang antena air, yang bertujuan untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik daripada antena air yang menggunakan cecair. Bahagian atas dan bahagian bawah antena air terdiri daripada bahan akrilik. Silinder akrilik dipilih kerana ketelusan. Spesifikasi tiub akrilik adalah; tinggi= 200 mm, ketebalan= 2mm dan diameter= 2mm. FR4 digunakan sebagai substrat dan tembaga digunakan sebagai satah bumi dengan bentuk bulat dan dimensi 100x100mm. Asas akrilik mempunyai dimensi yang sama dengan substrat dan tembaga. Sebahagian besar daripada antena air tradisional menggunakan air dan air laut sebagai medium antena kerana ia adalah kos rendah dan mudah diakses. Antena air tradisional biasanya mempunyai tahap prestasi yang rendah di mana kekerapan dan radiasi kecekapan salunan adalah rendah dan lebar jalur yang sempit. Oleh itu, matlamat untuk projek ini adalah untuk mereka bentuk antena air yang mempunyai prestasi yang lebih baik berbanding dengan antena air tradisional. Jenis pelbagai cecair disampel dan dianalisis dalam bentuk kekerapan salunan dan bandwidth seperti air tulen, air suling, air mineral, sirap gula, air garam, air laut, air hujan, air sungai dan air "zam zam". frekuensi salunan, jalur lebar, gandaan dan corak sinaran adalah kepentingan tertentu. Jumlah air di dalam tiub akrilik yang diselaraskan untuk tune frekuensi salunan. Analisis ini dilakukan dengan menggunakan peralatan RF bagi setiap 20mm dengan pelbagai paras air 0-180mm. Berdasarkan pengukuran yang telah dijalankan dengan menggunakan Network Analyzer, air suling telah dipilih sebagai medium untuk mereka bentuk antena kerana ia mempunyai jalur lebar yang paling luas dan kekerapan salunan tinggi. Sebagai contoh, dengan menggunakan 20mm air suling antena boleh mempunyai frekuensi salunan tinggi yang 2.728GHz, kembali loss pada -15.76dB dan lebar jalur lebar yang 1.101GHz. Corak radiasi dan gandaan diukur pada tiga frekuensi yang berbeza yang 2GHz, 2.5GHz, dan 3GHz. Berdasarkan hasil daripada corak sinaran, ia boleh disimpulkan bahawa yang paling tinggi menerima kuasa boleh diperolehi dengan menggunakan 20mm air suling pada 2GHz dan 20แต sudut putaran. Yang paling tinggi menerima kuasa, -44.76dB. Selain itu, keuntungan yang paling tinggi diukur yang -8.07dB boleh diperolehi dengan menggunakan 20mm air suling pada kekerapan 2GHz. Kesimpulannya, antena air direka menunjukkan prestasi yang baik dalam aspek-aspek seperti kekerapan salunan tinggi, kembali kerugian bawah -10dB dan lebar jalur lebar.
_______________________________________________________________________________________________________
Water antennas is a type of liquid antennas, which have become the most popular in recent years. They have appeared to be alternatives to traditional antennas for many applications especially in naval, maritime communication and wireless communication. The purpose of this thesis is to present an exhaustive study about water antenna, aiming at obtaining a better understanding of water antennas that utilizing liquid. The upper and the bottom (base) part of the water antenna is made up from an acrylic material. The acrylic cylinder is chosen due to its transparency. The specifications of the acrylic tube are; height=200mm, thickness=2mm, and diameter=2mm. FR4 is used as the substrate and copper is used as the ground plane with a circular shape and dimension of 100x100mm. The acrylic base has the same dimension as the substrate and copper. Most of the traditional water antenna are using a pure water and sea water as the medium of the antenna because it is low cost and easily accessible. The traditional water antenna usually has a low-performance level where its resonant frequency and radiation efficiency are low and the bandwidth is narrow. Therefore, the aim of this project is to design a water antenna that has a better performance compared to traditional water antenna. Various type of liquids is sampled and analyzed in terms of its resonant frequency and bandwidth such as pure water, distilled water, mineral water, sugar syrup, salt water, sea water, rain water, river water, and โzam zamโ water. The resonant frequency, bandwidth, gain, and radiation pattern are of particular interests. The volume of the water in the acrylic tube is adjusted in order to tune the resonant frequency. The analysis is done by using the RF equipment for each 20mm with a range of 0-180mm water level. Based on the measurement that had been carried out by using the Network Analyzer, distilled water was chosen as the medium to design the antenna since it has the widest bandwidth and high resonant frequency. For instance, by using 20mm of distilled water the antenna could have a high resonant frequency which is 2.728GHz, return loss at -15.76๐๐ต and wide bandwidth which is 1.101GHz. The radiation pattern and gain were measured at three different frequencies which are 2GHz, 2.5GHz, and 3GHz. Based on the result of the radiation pattern, it can be concluded that the highest receive power can be obtained using 20mm of distilled water at 2GHz and 20แต angle of rotation. The highest receive power, -44.76๐๐ต. Moreover, the highest measured gain which is -8.07๐๐ต can be obtained by using 20mm of distilled water at a frequency of 2GHz. As a conclusion, the designed water antenna shows a good performance in aspects such as high resonant frequency, return loss below -10dB and wide bandwidth.
Water antenna / Nur Iwana Mohd Ikhwan