Desain Array Linier untuk Radar Otomotif dengan Antena Franklin sebagai Elemen

Saharani, Aulia (2025) Desain Array Linier untuk Radar Otomotif dengan Antena Franklin sebagai Elemen. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6022231050 - Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Radar otomotif memiliki peran penting dalam meningkatkan keselamatan berkendara dengan mendeteksi objek di sekitar kendaraan dan memberikan informasi yang akurat kepada pengemudi atau sistem kontrol kendaraan otonom. Deteksi dilakukan dengan cara mengirimkan gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh antena, kemudian menganalisis pantulan gelombang tersebut dari objek. Berdasarkan pantulan ini, radar dapat menghitung jarak, kecepatan, dan lokasi objek dengan akurasi tinggi. Namun, radar otomotif saat ini menghadapi tantangan dalam meningkatkan resolusi sudut dan efisiensi biaya, terutama untuk deteksi objek yang berdekatan. Resolusi sudut yang rendah dapat membatasi kemampuan radar dalam membedakan objek dengan jarak dekat, sementara biaya fabrikasi meningkat dengan bertambahnya elemen antena yang digunakan. Oleh karena itu, diperlukan solusi inovatif yang dapat mengatasi masalah ini.
Penelitian ini mengusulkan desain antena elemen model Franklin yang disusun dalam konfigurasi array linier untuk meningkatkan resolusi sudut azimut dan elevasi. Teknik Taylor amplitude tapering diterapkan untuk menekan level sidelobe, mengurangi interferensi, dan meningkatkan akurasi deteksi. Selain itu, teknik thinning array dengan FFT Algorithm diterapkan guna mengurangi jumlah elemen antena hingga 35,7% tanpa mengorbankan kinerja utama, sehingga memberikan efisiensi biaya yang signifikan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa desain antena Franklin dengan teknik thinning array mampu mencapai sidelobe level sebesar -23,6 dB pada bidang azimut dengan beamwidth 0,8°, serta sidelobe level -18,5 dB pada bidang elevasi dengan beamwidth 7°. Frekuensi kerja antena berada dalam rentang 76-77 GHz sesuai regulasi untuk radar jarak jauh otomotif di Indonesia. Dengan desain ini, radar otomotif dapat mendeteksi objek di sekitar kendaraan dengan lebih presisi, membedakan objek yang berdekatan, dan mendukung keselamatan berkendara secara efektif.
==================================================================================================================================
Automotive radar plays a vital role in enhancing driving safety by detecting objects around the vehicle and providing accurate information to drivers or autonomous vehicle control systems. Detection is performed by transmitting electromagnetic waves emitted by the antenna and analyzing the waves reflected from objects. Based on these reflections, the radar can calculate the distance, speed, and location of objects with high accuracy. However, current automotive radar faces challenges in improving angular resolution and cost efficiency, particularly for detecting closely spaced objects. Low angular resolution limits the radar's ability to distinguish between nearby objects, while fabrication costs increase with the number of antenna elements used. Therefore, innovative solutions are required to address these issues. This study proposes the design of Franklin element antennas arranged in a linear array configuration to enhance angular resolution in both azimuth and elevation planes. The Taylor amplitude tapering technique is applied to suppress sidelobe levels, reduce interference, and improve detection accuracy. Additionally, the thinning array technique using the FFT Algorithm is implemented to reduce the number of antenna elements by up to 35.7% without compromising primary performance, thereby achieving significant cost efficiency. Simulation results show that the Franklin antenna design with thinning array technique achieves a sidelobe level of -23.6 dB in the azimuth plane with a beamwidth of 0.8°, and a sidelobe level of -18.5 dB in the elevation plane with a beamwidth of 7°. The operating frequency of the antenna ranges from 76-77 GHz, complying with regulations for long-range automotive radar in Indonesia. With this design, automotive radar can detect objects around the vehicle more precisely, distinguish closely spaced objects, and effectively support driving safety.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Automitive Radar, Franklin Antenna, Linear Array, Taylor Amplitude Tapering, Thinning Array, Radar Otomotif, Antena Franklin, Array Linier
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK7871.6 Antennas (Electronics)
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Electrical Engineering > 20101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	AULIA SAHARANI
Date Deposited:	20 Jan 2025 01:27
Last Modified:	20 Jan 2025 01:27
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/116394

Actions (login required)

View Item