I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   4 2 ,   No .   1 A p r il   20 2 6 ,   p p .   1 3 ~ 22   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 4 2 . i 1 . pp 13 - 22           13       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Cha ra cter isti cs di po le antenna   for  pa rtial discha rg in    gas   insul a ted  swit chg ea r       Ria n Nurdia n s y a h 1 ,   F a rr a dita   Nug ra ha 1 ,   Na dy a   G la ud ira 1 ,   L ind a   F a rida h 1, 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t a S i l i w a n g i ,   T a si k m a l a y a ,   I n d o n e s i a   2 U n i v e r s i t a s   N e g e r i   Y o g y a k a r t a ,   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   2 0 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J an   2 8 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Ma r   4 ,   2 0 2 6       Th e   in s u latio n   c o n d it i o n   o h i g h - v o lt a g e   e q u ip m e n c a n   b e   d e ter m in e d   b y   m e a su rin g   p a rti a d isc h a rg e   (P D),  wh ich   is  a n   imp o r tan i n d ica to i n   in su lati o n   d e g ra d a ti o n .   On e   o t h e   P d e tec ti o n   m e th o d t h a c a n   b e   u se d   is   to   u se   a n ten n a a se n so rs  in   d e tec ti n g   e lec tro m a g n e ti c   wa v e g e n e ra ted   fro m   P a c ti v it ies ,   e sp e c iall y   i n   g a i n su late d   sw it c h g e a (G IS sy ste m s.  Th is  st u d y   f o c u se o n   d e sig n in g   a n d   tes ti n g   d ip o le  a n ten n a i n   th e   u lt ra - h i g h   fre q u e n c y   (UH F fre q u e n c y   ra n g e   o 3 0 0   M h z - 3   G Hz   to   d e tec P D   si g n a ls   in   G IS .   P re v io u stu d ies   o n   d i p o le  a n ten n a with   d ime n sio n s   o f   6 6 × 1 5   m m   h a v e   re p o rted   a   b a n d wid t h   o 3 3 6   M Hz   a n d   a   re t u rn   lo ss   o - 2 2 . 4   d a 1 . 3   G H z .   Th e   a n ten n a   wa fa b rica t e d   u si n g   a n   F R 4 - e p o x y   su b stra te  with   a   th ick n e ss   o 1 . 6   m m ,   a   su b stra te  ra d iu o f   1 0 2   m m ,   a n d   a   g a p   d ist a n c e   o 2   m m .   Op ti m iza ti o n   o th e   a n ten n a   len g th   a n d   wi d th   sig n ifi c a n tl y   imp ro v e d   p e rfo rm a n c e   c h a ra c teristics .   S im u latio n   re su lt sh o th a a   d i p o l e   a n ten n a   with   d ime n sio n o 3 5 × 4 0   m m   a n ten n a   p ro d u c e d   a   wi d e b a n d wi d th   o 9 8 9   M Hz   with   a   re tu rn   lo ss   o 2 8 . 4 7   d a 1 . 4   G Hz .   Ex p e rime n tal  v a li d a ti o n   u sin g   v e c to n e two r k   a n a ly z e (VN A)  a n d   P tes ti n g   o n   G IS   c o n firme d   th a t   th e   o p ti m ize d   d i p o le   a n ten n a   e ff e c ti v e ly   d e tec ted   P a c ti v it y   a a   v o l tag e   lev e o 1 6   k V.     K ey w o r d s :   Dip o le  an ten n a   Gas in s u lated   s witch g ea r   Hig h   v o ltag m ea s u r em en t   Par tial d is ch ar g e   Ultr a - h ig h   f r eq u e n cy   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Far r ad ita  Nu g r ah a   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Facu lty   o f   E n g in ee r in g Un iv er s itas   Sil iwan g i   4 6 1 1 5   T asik m alay a,   J awa   B ar at,   I n d o n esia   E m ail: f ar r ad itan u g r ah a@ u n s i l.a c. id       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e   i n s u l a t i o n   c o n d i ti o n   o f   h i g h - v o l t a g e   e q u i p m e n t   i s   c o m m o n l y   a s s ess e d   t h r o u g h   p a r t i al   d i s c h a r g m e a s u r e m e n ts .   A n te n n a   s e n s o r s ,   w h i c h   d e t e c e l e ct r o m a g n e t ic   w a v e s   g e n e r a t e d   b y   p a r ti a l   d is c h a r g e   a ct i v i t y ,   a r e   c o m m o n l y   u s e d   i n   g a s - i n s u l a ted   s w i t c h g e a r   [ 1 ] [ 2 ] .   T h e   r a n g e   o f   f r e q u e n c y   f r o m   3 0 0   M H z   t o   3   G H z ,   c l a s s i f ie d   a s   u l t r a - h i g h   f r e q u e n c i e s   ( UH F ) ,   r e p r e s e n ts   t h e   e l ec t r o m a g n e t i c   w a v e   s i g n a l s   u ti l i ze d   i n   G I S   [ 3 ] [ 4 ] E l e c t r o m a g n e t ic   w a v e s   c a n   b e   m e a s u r e d   u s i n g   U H F   a n t e n n a s   [ 5 ] .   C o m p a r e d   t o   g a s   s e n s o r s ,   U H F   s e n s o r s   in   g a s - i n s u la t e d   s wi t c h g e a r   ( G I S )   o f f e r   f a s t e r   r es p o n s t i m es   a n d   h i g h e r   s e n s it i v i t y   [ 6 ] T h e   UH F   m et h o d   o p e r a t es  w i t h i n   a   f r e q u e n c y   r a n g e   o f   3 0 0   M H z   t o   3   G H z   i n   G I S .   A n   a n t e n n a   d e s i g n e d   f o r   t h i s   f r e q u e n c y   r a n g e   e f f e c t i v e l y   d e te c ts   p a r t i al   d i s c h a r g e ,   c o n f i r m i n g   i t s   s u i ta b i l it y   f o r   G I S   m o n i t o r i n g .   U H F   a n t e n n a s   e m p l o y e d   as   s en s o r s   f o r   p a r t i a l   d i s c h a r g e   ( PD )   d e t e c ti o n   m u s t   e x h i b it   h i g h   s e n s it i v it y   a n d   a   b r o a d   b a n d w i d t h .   F u r t h er m o r e ,   t h e   a n t e n n a   d i m e n s i o n s   s h o u l d   c o r r e s p o n d   t o   t h e   o p en i n g   w i n d o w   i n   t h G I S .   O p ti m i z at i o n   o f   a n t e n n a   d e s i g n   s h o u l d   c o n s i d e r   t h e   s p e c if i c   p a r a m e t e r s   r e q u i r e d   b y   t h e   P D   s e n s o r   [ 7 ] .   I m p o r t a n t   p a r a m e t e r s   f o r   a n t e n n a s   e m p l o y e d   a s   s e n s o r s   i n c l u d e   b a n d w i d t h   a n d   r e t u r n   l o s s .   B a n d w i d t h   i s   g e n e r a l l y   d e f i n e d   as   t h e   r a n g e   o f   f r e q u e n c i e s   w i t h i n   t h e   UH F   b a n d   w h e r e   t h e   r e t u r n   l o s s   ( R L )   v a l u e   r e m a i n s   b e l o w   - 1 0   d e c i b e l s   ( d B ) .   T h is   c r i t e r i o n   i s   wi d e l y   u s e d   f o r   b a n d w i d t h   c a l c u l at i o n   i n   m o s t   s t u d i e s   [ 8 ] - [ 1 3 ] Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  4 2 ,   No .   1 Ap r il   20 2 6 :   13 - 22   14   A n t e n n a s   o p e r a t e   b y   r e c e i v in g   a n d   t r a n s m i t t i n g   e l e ct r o m a g n e t i c   s i g n al s .   A   d i p o l e   a n t e n n a   f e a t u r e s   s y m m e t r i c al   s t r u c t u r e ,   w i t h   b o t h   s e ct i o n s   e x h i b i t i n g   i d e n t i c al  s h a p e s   a n d   d i m e n s i o n s .   T h e   le n g t h   a n d   w i d t h   o f   d i p o l e   a n t e n n a s   m a y   b e   m o d i f ie d   t o   a c c o m m o d a t e   p a r t i c u l a r   ap p l i c a t i o n s .   T h e   a n t e n n a   d e s i g n   p r o c e s s   t y p i c a l l y   b e g i n s   wi t h   t h u s e   o f   t h r e e - d i m e n s i o n a m o d e l i n g   s o f tw a r e ,   s u c h   a s   HF SS   [ 1 4 ] .   S u b s e q u e n t   s ta g e s   i n v o l v e   t e s t i n g   wi t h   v e c t o r   n e t w o r k   a n al y z e r   ( VN A)   a n d   a s s e s s i n g   t h a n t e n n a ' s   p e r f o r m a n c e   a s   a   s e n s o r   f o r   d e t e c t i n g   p a r t i a l   d is c h a r g e   i n   G I S   [ 1 5 ] [ 1 6 ] .   I n   t h i s   s t u d y ,   d i p o l e   a n t e n n a s   w e r e   f a b r i c at e d   u s i n g   t h r e e - d im e n s i o n a l   m o d e li n g   s o f tw a r e ,   s u c h   as   AN SY S   H FS S ,   t h e n   t e s te d   w it h   a   VN A ,   a n d   e v a l u a t e d   w it h i n   G I S   e n v i r o n m e n t s .   D i p o l e   a n t e n n as   a r e   c o m m o n l y   e m p l o y e d   t o   d e t e c t   p a r t i a l   d is c h a r g e   [ 1 7 ] .   A   d i p o l e   a n t e n n m e a s u r i n g   6 6   m m   ×   1 5   m m   h a s   p r e v i o u s l y   b e e n   u t i l i z e d   t o   i d e n t i f y   p a r t i a l   d i s c h a r g e   i n   a   6 6   k V   G I S   m o d e l   [ 1 8 ] .   T a b l e   1   s h o w s   t h e   r e s u lt   o f   t h e   d i p o l e   an t e n n a   a t   6 6 × 1 5   m m .         T a b l e   1 .   S i m u la t e d   r es u l ts   o f   d i p o l e   a n t e n n a   a t   6 6 × 1 5   m m   [ 1 8 ]   N a m e   o f   a n t e n n a   R e t u r n   L o s s   ( d B )   F r   ( G H z )   B a n d w i d t h   ( M H z )   D i p o l e   a n t e n n a   - 2 2 . 4   1 . 3   336       R es e a r c h   o n   d i p o l e   a n t e n n a s   u s e d   a s   s e n s o r s   h a s   b e e n   li m i t e d .   H o w e v e r ,   t o   d a t e ,   d i p o l e   a n t en n a s   h a v n o t   b e e n   f a b r i c a t e d   u s i n g   t h r e e - d i m e n s i o n a l   m o d e li n g   t e c h n i q u e s   t h a i n v o l v e   m o d i f y i n g   a n te n n a   d i m e n s i o n s   t o   o p t i m i z e   p e r f o r m a n c e   c h a r a c t er i s t ic s .   T h e   f a b r i ca t i o n   o f   d i p o le   a n t e n n a s   w it h   t h r e e - d i m e n s i o n a l   m o d e l i n g   a i m s   t o   a c h i e v e   o p t i m a l   b a n d w i d t h ,   r e t u r n   l o s s ,   a n d   r e s o n a n c e   f r e q u e n c y ,   w h i c h   a r e   c r i t i c a l   f o r   e f f e c t i v e   p a r t i a d i s c h a r g e   d e t e ct i o n .   I n   t h i s   c o n t e x t ,   t h e   a n t e n n a' s   l e n g t h   a n d   w i d t h   a r e   s y s t e m a ti c a ll y   v a r ie d   t o   e v a l u a t e   t h e i r   i m p a c t   o n   p e r f o r m a n c e   p a r a m et e r s .       2.   O B J E CT I V E S   T h i s   s t u d y   a i m s   t o   d e s i g n   a n d   a n a l y z e   a n t e n n a s   o p e r at i n g   wi t h i n   t h 3 0 0   M H t o   3   G H z   f r e q u e n c y   r a n g e   b y   v a r y i n g   k e y   a n t e n n a   p a r a m e t e r s .   A d d i ti o n a l l y ,   PD   d e t e ct i o n   o n   G I is   e v a l u a t e d   u s i n g   d i p o l a n t e n n a   a s   t h e   s e n s o r .   T h i s   r ese a r c h   c o n t r i b u t e s   b y   p r o p o s i n g   a   m e t h o d   t o   d e t e r m i n e   o p t i m a l s p e c i f i c at i o n s   f o r   d i p o l e   a n t e n n a ,   w h i c h   h a s   n o t   b e e n   w i d e l y   s t u d ie d .   T h e r e f o r e ,   t h e   a u t h o r   s e e k s   t o   u n d e r s tan d   m o r e   d e e p l y   t h e   c h a n g e s   t h a t   c a n   b e   m a d e   t o   t h e   d i p o l e   a n t e n n a' s   s h a p e   ( l e n g th   a n d   w i d t h )   t o   a c h i e v e   t h e   m o s t   e f f e c ti v e   a n t e n n a   s i z e .   T h e   d e t e r m i n a t i o n   o f   a n   a n t e n n a   c a n   b e   s e e n   i n   i ts   w i d e   b a n d w i d t h ,   l o r e t u r n   lo s s ,   a n d   r e s o n a n ce   f r e q u e n c y .   M e a n w h i l e ,   t h e   a n t e n n a   m a d e   i s   a   m i c r o s t r i p   p a t c h   a n t e n n a   u s i n g   F R 4 - e p o x y   s u b s t r a te   w it h   t h i c k n e s s   o f   1 . 6   m m ,   a   s u b s t r ate   r a d i u s   o f   1 0 2   m m ,   a n d   a   g a p   d i s t a n c e   o f   2   m m .       3.   M E T H O D   T h f ab r icatio n   o f   th d i p o le   an ten n b eg in s   with   d esig n in g   th an ten n u s in g   th r ee - d i m en s io n al  m o d elin g   s o f twar e.   Fo llo win g   th id e n tific atio n   o f   th o p ti m al  co n f ig u r atio n ,   t h an te n n u n d er g o es   test in g   with   VNA.   Su b s eq u en tly ,   t h an ten n f u n ctio n s   as  a   s en s o r   f o r   d etec tin g   p ar tial  d is ch ar g with in   th GI [ 1 8 ] .   T h ex p er im en tal  p r o ce d u r em p lo y ed   in   t h is   s tu d y   is   illu s tr ated   in   Fig u r 1 .     Fig u r e   1   i l l u s t r at e s   t h e   m e t h o d o l o g y   e m p l o y e d   i n   t h i s   s t u d y .   T h e   p r o c e s s   b e g i n s   wi t h   s p ec i f y i n g   t h e   d e s i r e d   a n te n n a .   F i r s t ,   a   d i p o l a n t e n n a   is   d e s i g n e d   a s   a   m i c r o s t r i p   p a tc h   a n t e n n a   u s i n g   a n   F R 4 - e p o x y   s u b s t r a te  w i t h   a   t h i c k n e s s   o f   1 . 6   m m ,   a   s u b s t r a t e   r a d i u s   o f   1 0 2   m m ,   a n d   a   g a p   d i s t a n c e   o f   2   m m .   N e x t ,   a n t e n n a   s i m u l at i o n s   a r e   c o n d u c t e d   b y   v a r y i n g   t h e   l e n g t h   a n d   w i d t h   p a r a m e t e r s .   B a s e d   o n   t h e s e   s im u l a t i o n   r e s u l ts ,   t h o p t i m a l   a n t e n n a   is   s el e c t e d   b as e d   o n   t h e   c r it e r i o f   wi d e   b an d w i d t h ,   l o r e t u r n   l o s s ,   a n d   r e s o n a n t   f r e q u e n c y .   T h e   s e l e ct e d   a n t e n n a   i s   t h e n   f ab r i c a t e d .   A f t e r   f a b r i c at i o n ,   a   VN A   i s   u s e d   t o   p e r f o r m   a   m e a s u r e m e n t .   F i n a ll y ,   t h p r o c e d u r e   c o n c l u d e s   w i t h   P D   te s t i n g ,   w h i c h   r e p r e s e n ts   t h e   f i n a l   s ta g e   o f   t h e   r e s ea r c h   m e t h o d .   d ip o le  an te n n c o n s is ts   o f   two   s q u ar p lates  ar r an g e d   in   s er ies,  ea ch   with   id en tical  d im en s io n s   an d   s ep ar ated   b y   a   s p ec if ied   d is tan ce   [ 1 9 ] .   T h s q u ar g e o m etr y   is   d ef in e d   b y   its   len g th   ( L )   an d   wid th   ( W ) .   Ad ju s tin g   th ese  p ar am eter s   in f lu en ce s   th r eso n an ce   f r eq u en cy ,   b an d wid th ,   a n d   r etu r n   lo s s   o f   th a n ten n a.   T h UHF  r esp o n s o f   d ip o le  a n ten n as is   ch ar ac ter ized   b y   th e   f o llo win g   e q u atio n s   [ 1 8 ] .     = 1 2   ( 1 )     W h er e   t h r eso n an f r e q u e n cy   o f   th e   an ten n a;    co n s tan 0 . 9 5   s p ee d   o f   lig h t,  3   × 10 8   m /s   an ten n len g th .   T h ex p r ess io n   f o r   e f f ec tiv d i elec tr ic  co n s tan [ 2 0 ] :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       C h a r a cteris tic s   d ip o le  a n ten n a   fo r   p a r tia l d is ch a r g in   g a s   i n s u la ted   s w itch g ea r   ( R ia n   N u r d ia n s ya h )   15   = + 1 2 + ( 1 ) ( 1 + 12 ) 1 / 2 2   ( 2 )     W h er e   t h   ef f ec tiv d ielec tr ic  co n s tan t;  d ielec tr ic  co ef f icien t;  wid th   o f   an ten n a;    th i c k n e s s   o f   s u b s t r a t e   T h e   r eso n an ce   f r e q u e n c y   i s   g i v e n   b y   [ 2 0 ] .         = 2 ( + 2 )    ( 3 )     W h er e r eso n an ce   f r eq u en cy   s p ee d   o f   li g h t,  3   × 10 8   m /s len g th   o f   a n ten n a   Dip o le  an ten n as  ar e   f ab r icate d   u s in g   th r ee - d im en s io n al   i m ag in g   s o f twar e.   Fig u r 2   p r esen ts   th r esu lts   o f   th d ip o le  an ten n a   s im u latio n .             Fig u r 1 .   R esear ch   m eth o d   f l o wch ar t           Fig u r 2 .   Dip o le  an ten n a   co n f ig u r atio n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  4 2 ,   No .   1 Ap r il   20 2 6 :   13 - 22   16   Fig u r 2   illu s tr ates  th co n f ig u r atio n   o f   th d i p o le  an ten n a.   T h p er f o r m a n ce   o f   a   d ip o le  an ten n is   s ig n if ican tly   in f lu e n ce d   b y   it s   len g th   a n d   wid t h .   A   g ap   e x is ts   b etwe en   th two   an ten n elem en ts ,   a n d   a   s u b s tr ate  s er v es  as  th m ater ial  s u p p o r tin g   th an te n n p atch .   T h p r im a r y   d esig n   p ar am et er s   in   th is   s tu d y   ar e   th v ar iatio n s   in   wid th   an d   le n g th   o f   t h d ip o le  an ten n a .   Fo llo win g   th s im u latio n ,   th o p tim al  an ten n d esig n   is   f ab r icate d .   T o   v er if y   co m p lian ce   with   d esig n   s p ec if icatio n s   an d   o p tim al  p er f o r m an ce   at  th tar g et  f r eq u e n cy ,   th a n ten n is   ev al u ated   u s in g   VNA.   T h is   ev alu atio n   m ea s u r es  e lectr o m ag n etic  ch a r ac ter is tics ,   in clu d in g   r etu r n   l o s s ,   r eso n an ce   f r e q u en c y ,   b an d wid th ,   a n d   an ten n im p e d an ce .   T h C o b alt  Ser ies  C 1 2 2 0   VNA,   wh ich   o p er ates  o v er   f r eq u en c y   r an g e   o f   1 0 0   k Hz  to   2 0   GHz ,   is   u tili ze d   f o r   th ese  m ea s u r em en ts .     T h PD  s en s o r   test in g   o n   GI ev alu ates  th ca p ab ilit ies  o f   th UHF  d ip o le  an ten n a ,   d esig n ed   to   d etec t PD  ev en ts   [ 2 1 ] [ 2 2 ] .   T h GI S m o d el  em p lo y s   SF 6   in s u latio n   f o r   h ig h - v o lta g ap p li ca tio n s   an d   f ea tu r es   s p ec if icatio n s   in clu d in g   a   v o lt ag r atin g   o f   3 6   k V,   a   cu r r en t   r atin g   o f   2 0 0 0   A,   tr a n s ien c u r r en t   r atin g   o f   2 5   k f o r   3   s ec o n d s ,   an d   a   g as  p r ess u r r atin g   o f   0 . 7 5   k g f / cm ²  [ 2 3 ] [ 2 4 ] .   T h e   m o d el  in clu d es  two   cir cu lar   win d o ws,  ea ch   with   d iam ete r   o f   5 0   m m ,   f o r   th p lace m en t   o f   ex ter n al  s en s o r s .   co n d u ctiv s h ield   with in   th GI p r e v en ts   elec tr o m a g n etic  wav es  f r o m   escap in g .   Ho wev er ,   th e   p r esen ce   o f   win d o with   in s u latin g   m ater ial  allo ws  s ig n als  f r o m   PD  s o u r ce s   to   b d etec ted   b y   ex ter n al  s en s o r s .   T h d i p o le  a n ten n is   p o s itio n ed   o u ts id th GI S,  in   clo s p r o x i m ity   to   th GI S win d o w.         4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h f o llo win g   s ec tio n   p r esen t s   th r esu lts   o f   m o d if icatio n s   t o   th d ip o le  a n ten n a' s   len g th   a n d   wid th ,   as we ll a s   th e   o u tco m es o f   an t en n an d   PD sen s o r   test s   o n   th GI S.       4 . 1 .     Dipo le  a nte nn a   cha ra c t er is t ics   T h p er f o r m a n ce   o f   a   d ip o le   an ten n is   s ig n if ican tl y   af f ec t ed   b y   its   len g th   an d   wid th .   A   g ap   ex is ts   b etwe en   th two   s ec tio n s   o f   th an ten n a,   a n d   s u b s tr ate  s u p p o r ts   th e   an ten n p atch   [ 2 5 ] .   T h is   d esig n   s p ec if ically   ex am in es v ar iatio n s   in   th wid th   an d   len g t h   o f   th d ip o le  a n ten n a.     4 . 1 . 1 .   Dipo le   a nte nn a   width  cha ng e   I n   th e   wid th   c h an g e ,   th er e   ar eig h s im u lated   s izes,  in clu d in g   ( ×   L ) :   4 5 × 2 5   m m ,   4 5 × 3 0   m m ,   45 × 3 5   m m ,   4 5 × 4 0   m m ,   4 5 × 4 5   m m ,   4 5 × 5 0   m m ,   4 5 × 5 5   m m ,   an d   4 5 × 6 0   m m .   T h Fig u r 3   s h o ws  th e   d ip o le   an ten n a   with   Fig u r e   3 ( a)   s izes 4 5 × 3 0   m m   an d   Fig u r 3 ( b )   s izes  45 × 6 0   m m .             ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   Dip o le  an ten n a   ( a)   4 5 × 3 0   m m   a n d   ( b )   4 5 × 6 0   m m       Fo r   th e   wid th   v ar iatio n   s im u latio n s ,   th f o llo win g   p ar am eter s   wer h eld   co n s tan t:  FR 4 - ep o x y   s u b s tr ate  with   th ick n ess   o f   1 . 6   m m ,   a   s u b s tr ate  r a d iu s   o f   1 0 2   m m ,   g a p   d is tan ce   o f   2   m m ,   an d   a n   an te n n len g th   o f   4 5   m m .   T h s im u latio n   r esu lts   f o r   th ef f ec o f   wid t h   v ar iatio n   o n   d ip o le  an ten n ch ar ac ter is tics   ar e   p r esen ted   in   T a b le  2 .     Simu latio n   r esu lts   f o r   v ar y in g   d ip o le  an ten n wid th s   in d icat ed   th at  th co n f ig u r atio n   with   th wid est   b an d wid th ,   8 1 9   MH z,   o cc u r r e d   at  wid th   o f   4 5   m m   an d   l en g th   o f   4 0   m m ,   ac c o m p a n ied   b y   r etu r n   l o s s   o f   - 2 8 . 2 1   d B .   Fo r   th v o ltag s tan d in g   wav r atio   ( VSW R )   s im u la tio n ,   th th r ee   o p tim al  c o n f ig u r atio n s   wer e   s elec ted   b ased   o n   r etu r n   lo s s   an d   b an d wid t h 4 5 × 3 5   m m ,   4 5 × 4 0   m m ,   an d   4 5 × 4 5   m m .   T h r esu lts   o f   th to p   th r ee   im p ed a n ce   s im u latio n s   f o r   d ip o le  an ten n a   wid th   v a r iatio n s   ar p r esen te d   in   T ab le  3 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       C h a r a cteris tic s   d ip o le  a n ten n a   fo r   p a r tia l d is ch a r g in   g a s   i n s u la ted   s w itch g ea r   ( R ia n   N u r d ia n s ya h )   17   T ab le  2 .   Simu lated   r esu lts   o f   d ip o le  an ten n a   wid th   v ar iatio n   o n   an ten n ch ar ac te r is tics   S i z e   l e n g t h   ×   w i d t h   ( mm )   R e t u r n   l o ss ( d B )   F r   ( G H z )   B a n d w i d t h   ( M H z )   45 × 25   - 2 2 . 8 1   1 . 2   3 6 8   45 × 30   - 2 5 . 0 4   1 . 2   4 8 1   45 × 35   - 2 5 . 3 0   1 . 2   6 1 9   45 × 40   - 2 8 . 2 1   1 . 3   8 1 9   45 × 45   - 2 3 . 1 5   1 . 3   7 8 4   45 × 50   - 1 7 . 3 2   1 . 3   5 8 5   45 × 55   - 1 5 . 2 2   1 . 3   5 1 5   45 × 60   - 1 4 . 3 5   1 . 3   4 5 9       T ab le  3 .   I m p ed a n ce   s im u latio n   r esu lts   f o r   th t h r ee   o p tim al  d ip o le  an ten n wid th   c o n f ig u r atio n s   S i z e   l e n g t h × w i d t h   ( mm )   Th e   i m p e d a n c e   v a l u e s f o r   t h e s e   c o n f i g u r a t i o n a r e   c l o se  t o   5 0   O h ms   F r e q u e n c y   1   ( G H z )   F r e q u e n c y   2   ( G H z )   F r e q u e n c y   3   ( G H z )   45 × 30   0 . 8 0 3   1 . 7   3 . 1   45 × 40   1 . 3   1 . 6   2 . 9   45 × 45   0 . 7   0 . 7 6   2 . 7       T h e   VSW R   is   p ar am eter   u s ed   to   ass ess   th d e g r ee   o f   im p e d an ce   m atc h in g   b etwe en   a n   a n ten n a n d   th co n n ec ted   r ad io   o r   tr a n s m is s io n   lin e.   VSW R   v alu le s s   th an   2   is   g en e r ally   c o n s id er ed   th e   s tan d ar d   f o r   ac ce p tab le  im p ed an ce   m atc h in g   8 , 9 , 1 0 , 1 1 , 1 2 , 1 3 .   T h th r ee   m o s ef f ec tiv im p e d an ce   s im u latio n s   d em o n s tr ate  th at   v ar y in g   th wid th   o f   th d ip o le   an ten n a   p r o d u ce s   th r ee   d is tin ct  o p er ati n g   f r eq u e n cies  with   im p ed an ce   v al u es  n ea r   5 0   Oh m s .   Acc o r d in g   to   th ta b le,   d ip o le  an ten n m ea s u r in g   4 5 × 3 0   m m   ac h iev es  an   im p ed an ce   o f   5 0   O h m s   at  0 . 8 0 3   GHz ,   1 . 7   GHz ,   a n d   3 . 1   GHz .   Fo r   d ip o le  a n ten n s ized   4 5 × 4 0   m m ,   th e   5 0   Ω   im p ed an ce   o cc u r s   at   1 . 3   GHz ,   1 . 6   GHz ,   an d   2 . 9   GHz .   I n   c o n tr ast,  th 4 5 × 4 5   m m   d i p o le  a n ten n r ea ch es  5 0   Oh m s   at  0 . 7   GHz ,   0 . 7 6   GHz ,   an d   2 . 7   GHz .     4 . 1 . 2 .   Dipo le  a n t enna   leng t h c ha ng e   Six   s im u lated   d ip o le  an ten n s izes  wer e   ev alu ated   f o r   len g t h   v ar iatio n ,   s p ec if ically   ( ×   L ) 2 5 × 4 0   m m ,   3 0 × 4 0   m m ,   3 5 × 4 0   m m ,   4 0 × 4 0   m m ,   4 5 × 4 0   m m ,   an d   5 0 × 4 0   m m .   I n   th ese  s im u latio n s ,   th f o llo win g   p ar am eter s   wer h eld   c o n s tan t:  FR 4 - ep o x y   s u b s tr ate  th ick n ess   o f   1 . 6   m m ,   s u b s tr ate  r a d iu s   o f   1 0 2   m m ,   g a p   d is tan ce   o f   2   m m ,   an d   wid t h   o f   4 0   m m .   Fig u r 4   s h o ws  th s ize s   o f   2 5 × 4 0   m m   an d   5 0 × 4 0   m m .   T h s im u latio n   r esu lts   illu s tr atin g   th ef f ec o f   len g th   v a r iatio n   o n   d ip o le  an ten n ch ar ac ter is t ics  ar p r esen ted   in   th T ab le  4 .             ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   Dip o le  a n ten n a   ( a)   2 5 × 4 0   m m   a n d   ( b )   5 0 × 4 0   m m       T ab le  4 .   Simu latio n   r esu lts   f o r   th ef f ec t o f   d ip o le  an ten n le n g th   v a r iatio n   o n   an ten n ch ar ac ter is tics   S i z e :   l e n g t h × w i d t h   ( mm )   R e t u r n   l o ss   ( d B )   F r e q u e n c y   ( G H z )   B a n d w i d t h   ( M H z )   25 × 40   - 2 2 . 0 6   1 . 3   4 3 6   30 × 40   - 2 3 . 9 4   1 . 4   8 4 0   35 × 40   - 2 8 . 4 7   1 . 4   9 8 9   40 × 40   - 2 5 . 4 0   1 . 5   8 5 3   45 × 40   - 2 8 . 2 1   1 . 3   8 1 9   50 × 40   - 2 2 . 2 6   1 . 1   5 9 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  4 2 ,   No .   1 Ap r il   20 2 6 :   13 - 22   18   Simu latio n   o f   d ip o le  an ten n len g th   v ar iatio n s   in d icate d   th a th 3 5 × 4 0   m m   c o n f ig u r atio n   ac h iev ed   m in im u m   r etu r n   lo s s   o f   - 2 8 . 4 7   d B   at  r eso n an ce   f r eq u e n c y   o f   1 . 4   GHz   an d   b an d wid t h   o f   9 8 9   MH z.   Fo r   th v o ltag s tan d in g   wav e   r ati o   ( VSW R ) ,   v alu es  b elo 2   w er o b s er v e d   f o r   d i p o le  an te n n as  with   d im en s io n s   o f   3 0 ×4 0   m m ,   3 5 ×4 0   m m ,   a n d   4 0 ×4 0   m m .   T h e   r esu lts   o f   th e   th r ee   o p tim al   im p e d an ce   s im u latio n s   f o r   v ar iatio n s   in   d ip o le  an ten n le n g th   ar p r esen ted   in   T ab le  5 .   T h d ata  in d icate   th at  d ip o l an ten n m ea s u r in g   3 0 × 4 0   m m   ex h ib its   an   im p ed an ce   o f   5 0   o h m s   at  0 . 8 4 5   GHz .   Fo r   d ip o le  an te n n with   d im en s io n s   o f   3 5 × 4 0   m m ,   th 5 0 - o h m   im p ed an ce   o cc u r s   at  0 . 8 4 6   GHz   an d   3   GHz .   I n   co n t r ast,  th 4 5 × 4 0   m m   d ip o le  a n ten n a   ac h ie v es  5 0 - o h m   im p ed a n ce   at  0 . 7 6 7   GHz ,   1 . 6   G Hz,   an d   2 . 9 3 2   GHz .   B ased   o n   v ar iatio n s   in   len g th   an d   wid th ,   th th r ee   m o s ef f e ctiv an ten n d esig n s   wer s elec ted .   T h e   o p tim al  an ten n a   s im u latio n s   co r r esp o n d   to   d im en s io n s   o f   3 5 ×4 0   m m ,   4 5 ×4 0   m m ,   an d   4 5 × 4 5   m m .       T ab le  5 .   Simu latio n   r esu lts   f o r   th th r ee   o p tim al  d ip o le  an ten n len g th   v ar iatio n s   b ased   o n   i m p ed an ce   p er f o r m an ce   S i z e   l e n g t h × w i d t h   ( mm )   I mp e d a n c e   v a l u e s t h a t   h a v e   a   v a l u e   c l o se  t o   5 0   O h ms     F r e q u e n c y   1   ( G H z )   F r e q u e n c y   2   ( G H z )   F r e q u e n c y   3   ( G H z )   30 × 40   0 , 8 4 5       35 × 40   0 , 8 4 6   3     45 × 40   0 , 7 6 7   1 , 6   2 , 9 3 2       4 . 2 .     Dipo le  a nte nn a   s im ula t i o a na ly s is   T h p er f o r m an ce   o f   d ip o le  a n ten n is   d eter m in ed   b y   p ar a m eter s   s u ch   as  its   wid th   an d   len g th .   T h is   s ec tio n   p r esen ts   an   an aly s is   o f   s im u latio n   r esu lts   ex am in in g   h o v ar iatio n s   in   th ese  d i m en s io n s   af f ec th an ten n a' s   ch ar ac ter is tics .     4 . 2 . 1 .   T he  ef f ec t   o f   width  v a r ia t io n   T h e   wid th   o f   th d ip o le  an te n n was  v ar ied   in   s im u latio n s   f r o m   4 5 × 2 5   m m   to   4 5 × 6 0   m m ,   with   in cr em en ts   o f   5   m m   b etwe en   ea ch   co n f ig u r atio n .   Fig u r 5   s h o ws  h o d if f er e n ce s   in   an te n n wid th   af f ec th r esu lts .   Sp ec if ically ,   Fig u r e   5 ( a)   p r esen ts   t h r et u r n   lo s s   v al u es  r esu ltin g   f r o m   ch a n g es  in   wid th ,   wh ile  Fig u r e   5 ( b )   p r esen ts   th b an d wid th   g ain   r esu ltin g   f r o m   th ese  c h an g es.  T h is   s eq u en ce   illu s tr ates  th im p ac o f   an ten n wid th   o n   b o th   r et u r n   l o s s   an d   b an d wid t h   g ain .   As  th wid th   o f   th e   d ip o le  a n ten n i n cr ea s es,  th m i n im u m   r etu r n   lo s s   v alu also   in c r ea s es.  T h r elatio n s h ip   b etwe en   wid th   a n d   b an d wid th   is   n o n - lin ea r ,   with   b an d wid th   ex h ib itin g   f l u ctu atio n s   as  wid th   ch an g es.  Op tim al  b an d wid th   a n d   r etu r n   lo s s   ar ac h iev ed   at  d im en s io n s   o f   4 5   m m   b y   4 0   m m ,   in d icatin g   th at  th d ip o le  a n ten n p er f o r m s   b est at  th ese  s p ec if ic  wid th s .           ( a)   ( b )     Fig u r e   5 .   C o m p a r is o n   o f   wid t h   v ar iatio n s   o n   ( a)   r etu r n   lo s s   an d   ( b )   b an d wid th       4 . 2 . 2 .   T he  ef f ec t   o f   leng t h v a ria t io n   On   d ip o le  an te n n as,  th e   s im u latio n   o f   len g th   ch an g es  u s ed   is   f r o m   2 5 × 4 0   m m   to   5 0 × 4 0   m m .   C h an g es in   an ten n le n g th ,   m ad f r o m   o n s ize  to   th e   n ex t s ize  b y   5   m m .   Fig u r 6   d em o n s tr ates th im p ac t o f   v ar y in g   an ten n len g t h   in   t h r e s tag es.  Fig u r 6 ( a)   p r esen ts   th r etu r n   lo s s   f o r   d if f e r en le n g th s .   Fig u r e   6 ( b )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       C h a r a cteris tic s   d ip o le  a n ten n a   fo r   p a r tia l d is ch a r g in   g a s   i n s u la ted   s w itch g ea r   ( R ia n   N u r d ia n s ya h )   19   d ep icts   th r eso n an f r eq u e n cy   as  f u n ctio n   o f   a n ten n a   len g th .   Fig u r 6 ( c)   illu s tr ates  th v ar iatio n   in   b an d wid th   with   r esp ec t to   an te n n len g t h .           ( a)   ( b )       ( c)     Fig u r 6 .   C o m p a r is o n   o f   th e f f ec ts   o f   len g t h   v ar iatio n   o n   ( a )   r etu r n   lo s s ,   ( b )   r eso n an ce   f r e q u en cy ,   an d   ( c)   b an d wid th       As  th len g th   o f   th d i p o le   an ten n in cr ea s es,  th r eso n a n ce   f r eq u en cy   d ec r ea s es.  Ad d itio n ally ,   g r ea ter   an ten n len g th   r esu lts   in   im p r o v e d   m in im u m   r etu r n   lo s s   v alu es.  Ho wev er ,   th b an d wid th   b ec o m es  m o r v ar iab le  with   in cr ea s ed   len g th ,   with   s o m len g th s   y ie ld in g   lar g er   b a n d wid th s   an d   o th er s   s m aller .   T h UHF  f r eq u en cy   r esp o n s o f   a   d ip o le  an ten n is   d eter m in ed   b y   ( 1 ) .   B y   s u b s titu tin g   d if f er en len g th   v alu es ,   s u ch   as  2 5   m m ,   3 5   m m ,   a n d   4 5   m m ,   t h f o llo win g   ca lcu l atio n   r esu lts   ar o b tain ed .   T a b le  6   p r esen ts   th r esu lts   o f   s im u latio n s   an d   ca lc u latio n s   f o r   a n ten n s izes o f   2 5   m m ,   3 5   m m ,   an d   4 5   m m .     T h r esu lts   in d icate   th at  in cr ea s in g   th len g th   o f   t h d ip o le  an ten n lead s   to   d ec r e ase  in   th r eso n an ce   f r eq u en cy .   Alth o u g h   th e   ca lcu lated   an d   s im u l ated   v alu es   d if f er   s ig n if ican tly ,   b o t h   m et h o d s   d em o n s tr ate  th s am u n d er l y in g   p r i n cip le:  lo n g er   d i p o le  a n t en n p r o d u ce s   lo wer   r eso n an ce   f r eq u en cy .   Op tim izin g   d ip o le  a n ten n a   p e r f o r m a n ce   r e q u ir es  a d ju s tin g   its   len g th .   R ed u ci n g   th a n te n n len g th   in cr ea s es  th b an d wid th ,   wh i le  in cr ea s in g   th len g th   d ec r ea s es  th r eso n an ce   f r eq u en c y   an d   r e d u ce s   th e   r etu r n   lo s s .   T h er e f o r e,   ca r e f u m o d if icatio n   o f   th e   an te n n le n g th   is   ess en tial  to   a ch iev th e   d esire d   p er f o r m an ce   ch a r ac ter is tics .       T ab le  6 .   Simu latio n   a n d   ca lc u latio n   r esu lts   f o r   v a r iatio n s   in   a n ten n len g th   S i z e   l e n g t h   ( mm )   R e s o n a n c e   f r e q u e n c y   ( G H z )   S i mu l a t i o n   C a l c u l a t i o n   25   1 , 3   5 , 7   35   1 , 4   4 , 0 7   45   1 , 3   3 , 1 6       4 . 3 .     P m ea s urem ent   re s ult s   o n G I S   B ased   o n   v ar iatio n s   in   len g th   an d   wid th ,   th th r ee   m o s t e f f e ctiv an ten n as we r s elec ted : 3 5 × 4 0   m m ,   45 × 4 0   m m ,   an d   4 5 × 4 5   m m .   F o r   th PD  m ea s u r em en i n   GI S,  d ip o le  an ten n with   d im e n s io n s   o f   4 5 × 4 5   m m   was u tili ze d .   PD te s t o n   s o lid   in s u latio n   is   o n o f   th m eth o d s   th at  d eter m in th q u ality   o f   in s u latio n   [ 2 6 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  4 2 ,   No .   1 Ap r il   20 2 6 :   13 - 22   20   4 . 3 . 1 .   P DIV  m ea s urem ent   Par tial  d is ch ar g in ce p tio n   v o ltag ( PDI V)   is   d ef in ed   as  th e   v o ltag at  wh ich   p ar tial  d is ch ar g ( PD)   is   f ir s o b s er v ed   d u r in g   th e x p er im en t.   T h e   v o ltag e   is   g r ad u ally   in c r ea s ed   f r o m   lev el  wh er n o   PD  i s   d etec ted   u n til  PD  ap p ea r s .   Me asu r in g   PDI p r o v id es  r ef er en ce   f o r   th m in im u m   s o u r ce   v o ltag r eq u ir e d   to   in itiate  PD  in   th test   o b ject.   I n   th is   s tu d y ,   PDI m ea s u r em en ts   wer co n d u cted   u s in g   b o th   th a n ten n a   s en s o r   an d   th e   R C   d etec to r .   T ab le  7   s h o ws  th e   r esu lts   o f   th n e g ativ a n d   p o s itiv PD I test s   f o r   th R C   d etec to r   an d   th d ip o le  an ten n s en s o r .   T h PDI test   in d icate d   th at  P DI o cc u r r ed   at  v o ltag es e x ce ed in g   9   k V,   wh ic h   s er v es a s   r ef er en c e   f o r   s u b s eq u e n PD  test s .   R e s u lts   f r o m   th d ip o le  a n ten n r ev ea led   th at  n e g ativ PDI ap p ea r ed   b ef o r e   p o s itiv PDI V.   T h is   o b s er v ati o n   alig n s   with   th b eh av io r   o f   PD  in   n ee d le - p late  elec tr o d es  test ed   u n d er   air   in s u latio n .   Fo r   p o s itiv PD,  elec tr o n s   o r ig in ate  f r o m   th SF 6   g as,  wh er ea s   f o r   n eg ativ PD,  elec tr o n s   ar em itted   f r o m   th n ee d le.   Ne g ativ PD  o cc u r s   f ir s b ec au s th en er g y   r e q u ir e d   to   g e n er ate  an   in itiatin g   elec tr o n   o n   th n ee d le  is   lo wer   th an   th at  r eq u ir ed   to   p r o d u ce   an   elec tr o n   f r o m   SF 6   g as.   C o n s eq u en tly ,   th e   en er g y   a n d   v o ltag n ec ess ar y   t o   in itiate  n eg ativ PD a r lo w er   th an   th o s f o r   p o s itiv PD.       T ab le  7 .   Neg ativ a n d   p o s itiv PDI o n   th s en s o r   S e n s o r   n a me   P o si t i v e   P D I V   ( k V )   N e g a t i v e   P D I V   ( k V )   R C   d e t e c t o r   1 0 . 3   k V   1 0 . 0 6   k V   D i p o l e   A n t e n n a   1 3 . 3   k V   1 0 . 0 6   k V       4 . 3 . 2 .   Wa v ef o rm   m ea s urem e nt   B ased   o n   p r ev io u s   PDI test in g ,   PDI was  o b s er v ed   at  v o l tag es  ex ce ed in g   9   k V.   Fo r   th wav ef o r m   m ea s u r em en t,  th p a r tial  d is ch ar g wav ef o r m   was  r ec o r d ed   at  v o ltag es  ab o v b o th   th n e g ativ an d   p o s itiv PDI v alu es.  T h e r ef o r e ,   th is   PD  test   was  co n d u cted   at   h ig h er   v o ltag e   lev el,   s p ec if ic ally   at  1 6   k V.   T h e   r esu ltin g   wav ef o r m s   f r o m   th e   d ip o le  an ten n a,   as  d etec ted   b y   b o th   th R C   d etec to r   an d   th d ip o le  an ten n a   s en s o r ,   ar p r esen ted   in   th Fig u r 7 .   T h Fig u r 7   illu s tr ates  d ip o le   a n ten n a,   d em o n s tr atin g   th at  t h e   wav ef o r m   r e p r esen ts   th s im u ltan eo u s   o cc u r r en ce   o f   R C   wav es  an d   an ten n wav es.  W h en   PD  o cc u r s ,   th d ip o le  an ten n g e n er ates a   g r e ater   n u m b e r   o f   wav es c o m p a r ed   to   th R C   d etec to r .           Fig u r 7 .   W av ef o r m   R C   d etec to r   an d   d ip o le  a n ten n at  1 6   k V       5.   CO NCL U SI O N   Dip o le  an ten n as  d esig n e d   f o r   th UHF  f r eq u e n cy   r a n g ( 3 0 0   MH to   3   GHz )   d e m o n s tr ate  th at  v ar iatio n s   in   d esig n   p ar a m eter s   h av e   s ig n if ica n im p ac t   o n   an ten n p er f o r m an ce .   I n   p r e v io u s   r esear c h ,     A   66 × 1 5   m m   d i p o le  a n ten n a   y ield ed   a   b a n d wid th   o f   3 3 6   MH z,   r e t u r n   lo s s   o f   - 2 2 . 4   d B ,   an d   r eso n an ce   f r eq u e n cy   o f   1 . 3   GHz .   Su b s eq u en tly ,   af ter   ad ju s tin g   th l en g th   an d   wid th   o f   th d ip o l an ten n a,   th b est   r esu lts   wer o b tain ed   with   a   s ize  o f   3 5 × 4 0   m m .   M o d if y i n g   th a n ten n a   len g t h   to   3 5 × 4 0   m m   r esu lts   in   a   m ax im u m   b a n d wid th   o f   9 8 9   MH an d   r etu r n   l o s s   o f   - 2 8 . 4 7   d B   at  r eso n an f r e q u en c y   o f   1 . 4   GHz .   T h ese  f in d in g s   in d icate   th at  t h d es ig n ed   d ip o le  a n ten n a   ef f ec tiv ely   d etec ts   p ar tial  d is ch ar g i n   GI at  a   v o ltag e   lev el  o f   1 6   k V.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       C h a r a cteris tic s   d ip o le  a n ten n a   fo r   p a r tia l d is ch a r g in   g a s   i n s u la ted   s w itch g ea r   ( R ia n   N u r d ia n s ya h )   21   ACK NO WL E DG M E N T S     T h is   wo r k   was  s u p p o r ted   b y   th e   Min is tr y   o f   Hig h er   E d u ca tio n ,   Scien ce ,   an d   T ec h n o lo g y   o f   I n d o n esia th r o u g h   Un iv e r s itas   Sil iwan g i.       RE F E R E NC E   [ 1 ]   S .   W a n g   e t   a l . ,   D e si g n   o f   U H F - S H F   se n so r   f o r   t h e   d e t e c t i o n   o f   G I S   p a r t i a l   d i s c h a r g e ,   i n   3 4 t h   El e c t ri c a l   I n s u l a t i o n   C o n f e re n c e ,   EI C   2 0 1 6 ,   2 0 1 6 ,   p p .   3 5 0 3 5 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EI C . 2 0 1 6 . 7 5 4 8 6 0 0 .   [ 2 ]   G .   R o b l e s,   M .   S a n c h e z - F e r n a n d e z ,   R .   A l b a r r a c i n   S a n c h e z ,   M .   V .   R o j a s - M o r e n o ,   E.   R a j o - I g l e si a s,   a n d   J .   M .   M a r t i n e z - T a r i f a ,   A n t e n n a   p a r a me t r i z a t i o n   f o r   t h e   d e t e c t i o n   o f   p a r t i a l   d i s c h a r g e s,”   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n st r u m e n t a t i o n   a n d   Me a s u reme n t   v o l .   6 2 ,   n o .   5 ,   p p .   9 3 2 9 4 1 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI M . 2 0 1 2 . 2 2 2 3 3 3 2 .   [ 3 ]   T.   R h a m d h a n i ,   U .   K h a y a m ,   a n d   A .   Z a e n i ,   I mp r o v i n g   a n t e n n a   p e r f o r ma n c e   b y   c o mb i n i n g   d i p o l e   a n d   b o w t i e   a n t e n n a   f o r   p a r t i a l   d i s c h a r g e   me a su r e me n t   i n   g a i n s u l a t e d   sw i t c h g e a r ,   2 0 2 2   I E EE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   i n   P o w e E n g i n e e r i n g   A p p l i c a t i o n ,   I C PEA  2 0 2 2   -   Pr o c e e d i n g s ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C P EA 5 3 5 1 9 . 2 0 2 2 . 9 7 4 4 6 7 9 .   [ 4 ]   M .   A .   D a r maw ,   D e s i g n ,   s i m u l a t i o n ,   a n d   f a b r i c a t i o n   o f   se c o n d ,   t h i r d ,   a n d   f o r t h   o r d e r   H i l b e r t   a n t e n n a a u l t r a   f r e q u e n c y   p a r t i a l   d i s c h a r g e   se n s o r ,   v o l .   1 ,   p p .   3 1 9 3 2 2 ,   2 0 1 5 .   [ 5 ]   Y .   W a n g ,   Z .   W a n g ,   a n d   J.  L i ,   U H F   mo o r e   f r a c t a l   a n t e n n a f o r   o n l i n e   G I S   P D   d e t e c t i o n ,   I EEE  A n t e n n a a n d   Wi r e l e ss   Pro p a g a t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   1 6 ,   p p .   8 5 2 8 5 5 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / LA W P . 2 0 1 6 . 2 6 0 9 9 1 6 .   [ 6 ]   H .   L u o ,   P .   C h e n g ,   H .   L i u ,   K .   K a n g ,   F .   Y a n g ,   a n d   K .   L i u ,   R e sea r c h   o n   t h e   U H F   mi c r o st r i p   a n t e n n a   f o r   p a r t i a l   d i sch a r g e   d e t e c t i o n   i n   h i g h   v o l t a g e   sw i t c h g e a r ,   i n   2 0 1 6   I EEE  1 1 t h   C o n f e re n c e   o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s   a n d   Ap p l i c a t i o n s   ( I C I EA) ,   J u n .   2 0 1 6 ,   p p .   2 2 7 3 2 2 7 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I EA . 2 0 1 6 . 7 6 0 3 9 7 0 .   [ 7 ]   H .   A n d r e   a n d   U .   K h a y a m,   D e si g n   o f   n e w   s h a p e   p r i n t e d   b o w t i e   a n t e n a   f o r   u l t r a   h i g h   f r e q u e n c y   p a r t i a l   d i s c h a r g e   se n s o r   i n   g a s - i n s u l a t e d   s u b s t a t i o n s,”   i n   Pr o c e e d i n g -   2 0 1 3   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y   a n d   E l e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g :   I n t e l l i g e n t   a n d   G r e e n   T e c h n o l o g i e s   f o S u s t a i n a b l e   D e v e l o p m e n t ,   I C I T E 2 0 1 3 ,   2 0 1 3 ,   p p .   3 5 5 3 5 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I TEED.2 0 1 3 . 6 6 7 6 2 6 7 .   [ 8 ]   H .   A n d r e ,   P .   Emera l d i ,   A .   H a z m i ,   E.   P .   W a l d i ,   a n d   U .   K h a y a m ,   Lo n g   b o w t i e   a n t e n n a   f o r   p a r t i a l   d i sc h a r g e   se n so r   i n   g a s - i n s u l a t e d   s u b s t a t i o n ,   i n   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   H i g h   V o l t a g e   En g i n e e ri n g   a n d   P o w e S y s t e m s,   I C H VEP S   2 0 1 7   -   Pro c e e d i n g ,   2 0 1 7 ,   v o l .   2 0 1 7 - Ja n u a ,   p p .   1 7 5 1 7 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C H V EPS . 2 0 1 7 . 8 2 2 5 9 3 7 .   [ 9 ]   Y .   M .   H a m d a n i   a n d   U .   K h a y a m,  A p p l i c a t i o n   o f   c i r c u l a r   p a t c h   mi c r o s t r i p   a n t e n n a   ( C P M A )   f o r   p a r t i a l   d i sc h a r g e   d e t e c t o r   i n   o i l   i n s u l a t i o n ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C H V EPS 4 7 6 4 3 . 2 0 1 9 . 9 0 1 1 0 5 2 .   [ 1 0 ]   Y .   M .   H a m d a n i   a n d   U .   K h a y a m ,   A p p l i c a t i o n   o f   u l t r a - w i d e b a n d   d o u b l e   l a y e r   p r i n t e d   a n t e n n a   f o r   p a r t i a l   d i s c h a r g e   d e t e c t i o n ,   i n   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   C o m p u t e S c i e n c e   a n d   I n f o rm a t i c s   ( EE C S I ) ,   2 0 1 8 ,   v o l .   2 0 1 8 - O c t o b ,   p p .   3 7 3 3 7 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EE C S I . 2 0 1 8 . 8 7 5 2 7 4 9 .   [ 1 1 ]   M .   S .   H a b i b i   D a u l a y   a n d   U .   K h a y a m ,   P a r t i a l   d i sc h a r g e   p a t t e r n   d e t e c t e d   b y   n e w   d e s i g n   p a r t i a l   d i sc h a r g e   s e n s o r s,   Pro c e e d i n g o f   t h e   2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   H i g h   V o l t a g e   En g i n e e r i n g   a n d   P o w e S y st e m s:   T o w a r d S u s t a i n a b l e   a n d   Re l i a b l e   P o w e r   D e l i v e ry ,   I C H VEP S   2 0 1 9 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C H V EPS 4 7 6 4 3 . 2 0 1 9 . 9 0 1 1 0 7 9 .   [ 1 2 ]   A .   A .   S u r y a n d i   a n d   U .   K h a y a m,  N e w   d e s i g n e d   b o w t i e   a n t e n n a   w i t h   mi d d l e   sl i c e d   m o d i f i c a t i o n   a U H F   sen s o r   f o r   p a r t i a l   d i s c h a r g e   me a su r e me n t ,   i n   2 0 1 4   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S m a rt   G r e e n   T e c h n o l o g y   i n   El e c t r i c a l   a n d   I n f o rm a t i o n   S y s t e m s   ( I C S G T EI S ) ,   N o v .   2 0 1 4 ,   n o .   N o v e mb e r ,   p p .   9 8 1 0 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S G TE I S . 2 0 1 4 . 7 0 3 8 7 3 9 .   [ 1 3 ]   B .   W a n g ,   Y .   Z h u a n g ,   a n d   X .   Li ,   A   n o v e l   d u a l   p o r t a n t e n n a   f o r   h a n d h e l d   R F I D   r e a d e r   a p p l i c a t i o n s,     J o u rn a l   o f   Mi c ro e l e c t ro n i c s,   El e c t ro n i c   C o m p o n e n t a n d   M a t e ri a l s ,   v o l .   4 5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 5 1 3 1 ,   2 0 1 5 .   [ 1 4 ]   Y .   C h e n ,   T.   Zh a o ,   Y .   W a n g ,   L .   Zo u ,   L.   Zh a n g ,   a n d   B .   Y u ,   S t u d y   o n   p r o p a g a t i o n   c h a r a c t e r i st i c s   o f   p a r t i a l   d i sc h a r g e   e l e c t r o ma g n e t i c   w a v e   i n   g a i n s u l a t e d   sw i t c h g e a r ,   i n   2 0 1 9   I EEE  3 r d   I n t e rn a t i o n a l   E l e c t r i c a l   a n d   E n e r g y   C o n f e re n c e   ( C I EE C ) S e p .   2 0 1 9 ,   p p .   1 1 7 0 1 1 7 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C I EEC 4 7 1 4 6 . 2 0 1 9 . C I EEC - 2 0 1 9 4 2 8 .   [ 1 5 ]   M .   H o r i b e ,   P e r f o r ma n c e   c o m p a r i so n b e t w e e n   i m p e d a n c e   a n a l y z e r a n d   v e c t o r   n e t w o r k   a n a l y z e r f o r   i mp e d a n c e   me a su r e me n t   b e l o w   1 0 0   M H z   f r e q u e n c y ,   8 9 t h   A RFTG   Mi c ro w a v e   Me a s u reme n t   C o n f e re n c e :   A d v a n c e d   T e c h n o l o g i e f o C o m m u n i c a t i o n s,   ARFTG   2 0 1 7 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A R F TG . 2 0 1 7 . 8 0 0 0 8 3 7 .   [ 1 6 ]   J.  V e r sp e c h t ,   A .   S t a v ,   J.  P .   Te y ssi e r ,   a n d   S .   K u sa n o ,   C h a r a c t e r i z i n g   a mp l i f i e r   m o d u l a t i o n   d i st o r t i o n   u s i n g   a   v e c t o r   n e t w o r k   a n a l y z e r ,   2 0 1 9   9 3 rd   AR FTG   Mi c ro w a v e   M e a s u rem e n t   C o n f e r e n c e :   M e a su r e m e n t   C h a l l e n g e s   f o r   t h e   U p c o m i n g   RF   a n d   m m - Wa v e   C o m m u n i c a t i o n s   a n d   S e n si n g   S y st e m s ,   AR FTG   2 0 1 9 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A R F TG . 2 0 1 9 . 8 7 3 9 2 2 6 .   [ 1 7 ]   A .   D a r w i sh ,   S .   S .   R e f a a t ,   H .   A b u - R u b ,   a n d   G .   C o a p e s ,   A   c o p l a n a r   w a v e g u i d e   b a se d   a n t e n n a   f o r   p a r t i a l   d i s c h a r g e   d e t e c t i o n   i n   g a s - i n s u l a t e d   sw i t c h g e a r ,   3 r d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S m a rt   G ri d   a n d   Re n e w a b l e   E n e r g y ,   S G RE   2 0 2 2   -   P ro c e e d i n g s ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S G R E 5 3 5 1 7 . 2 0 2 2 . 9 7 7 4 1 8 1 .   [ 1 8 ]   K .   K h o t i ma h ,   U .   K h a y a m,   S u w a r n o ,   Y .   Ta i ,   M .   K o z a k o ,   a n d   M .   H i k i t a ,   D e si g n   o f   d i p o l e   a n t e n n a   m o d e l   f o r   p a r t i a l   d i s c h a r g e   d e t e c t i o n   i n   G I S ,   i n   Pro c e e d i n g -   5 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   a n d   I n f o rm a t i c s:   Bri d g i n g   t h e   K n o w l e d g e   b e t w e e n   Ac a d e m i c ,   I n d u st ry,   a n d   C o m m u n i t y ,   I C E EI   2 0 1 5 ,   2 0 1 5 ,   p p .   1 8 6 1 9 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EEI . 2 0 1 5 . 7 3 5 2 4 9 3 .   [ 1 9 ]   A n o n ,   I E E E   s t a n d a r d   d e f i n i t i o n s   o f   t e r m s   f o r   a n t e n n a s ,   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   A n t e n n a s   a n d   P r o p a g a t i o n ,   v o l .   A P - 3 1 ,   n o .   6 ,   1 9 8 3 .   [ 2 0 ]   R .   K .   D h a k a d   a n d   M .   V   K a r t i k e y a n ,   D e si g n i n g   o f   p a t c h   a n t e n n a :   A   r e v i e w ,   v o l .   7 1 0 9 ,   2 0 1 4 .   [ 2 1 ]   G .   Zh a n g ,   J.  Ti a n ,   X .   Z h a n g ,   J .   L i u ,   a n d   C .   L u ,   A   f l e x i b l e   p l a n a r i z e d   b i c o n i c a l   a n t e n n a   f o r   p a r t i a l   d i s c h a r g e   d e t e c t i o n   i n   g as - i n s u l a t e d   sw i t c h g e a r ,   I EEE   A n t e n n a s   a n d   Wi rel e ss   Pr o p a g a t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   2 1 ,   n o .   1 2 ,   p p .   2 4 3 2 2 4 3 6 ,   2 0 2 2 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / LA W P . 2 0 2 2 . 3 1 9 6 1 7 6 .   [ 2 2 ]   L.   W a n g ,   Y .   S h i ,   W .   G u o ,   Z.   Y a n g ,   a n d   R .   Li ,   R e s e a r c h   o n   p a r t i a l   d i s c h a r g e   d e t e c t i o n   t h r o u g h   u l t r a   h i g h   f r e q u e n c y   si g n a l   d i f f u s i n g   f r o m   G I S   p o u r i n g   a p e r t u r e ,   i n   Pr o c e e d i n g o f   t h e   3 0 t h   C h i n e s e   C o n t ro l   a n d   D e c i si o n   C o n f e r e n c e ,   C C D C   2 0 1 8   2 0 1 8 ,   p p .   2 2 0 7 2 2 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C C D C . 2 0 1 8 . 8 4 0 7 4 9 3 .   [ 2 3 ]   T.   C h o u d h u r y   a n d   G .   R .   B i sw a l ,   S F 6   d e n si t y - a n d - v i sc o si t y   se n si n g   i n   g a i n su l a t e d   sw i t c h g e a r   u s i n g   M EM S   r e s o n a t o r ,     2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C P EI C ES.2 0 1 6 . 7 8 5 3 1 7 4 .   [ 2 4 ]   F .   G u o ,   D .   H u ,   J.   L i ,   X .   W u ,   X .   Li ,   a n d   S .   Li u ,   T h e   p a r t i a l   d i sc h a r g e   i n c e p t i o n   a n d   b r e a k d o w n   v o l t a g e   d i st r i b u t i o n   o f   me t a l   p r o t r u s i o n   i n   S F 6   g a s ,   2 0 1 6   I EEE   I n t e rn a t i o n a l   P o w e M o d u l a t o r   a n d   H i g h   Vo l t a g e   C o n f e r e n c e ,   I P MHVC   2 0 1 6 ,   p p .   7 1 1 7 1 4 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I P M H V C . 2 0 1 6 . 8 0 1 2 8 5 1 .   [ 2 5 ]   D .   R a j a l a k s h mi ,   C .   S .   S a n o j ,   a n d   N .   V i j a y a r a j ,   D e si g n   a n d   o p t i m i z a t i o n   o f   p r i n t e d   d i p o l e   a n t e n n a   f o r   w i r e l e ss  s e n s o r   c o mm u n i c a t i o n   a t   2 . 4 G H z ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C C I . 2 0 1 3 . 6 4 6 6 2 6 2 .   [ 2 6 ]   M .   H a ssa n ,   N .   E l b e h e i r y ,   a n d   S .   S .   R e f a a t ,   P a r t i a l   d i s c h a r g e   i n c e p t i o n   v o l t a g e   m e a s u r e m e n t   f o r   a n   a r t i f i c i a l l y   c r e a t e d   v o i d   i n si d e   t h e   s o l i d   d i e l e c t r i c ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S G R E 4 6 9 7 6 . 2 0 1 9 . 9 0 2 0 6 9 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  4 2 ,   No .   1 Ap r il   20 2 6 :   13 - 22   22   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Ria n   Nurdi a n sy a h ,   S . T. ,   M. T. ,           is  a   lec tu re in   t h e   De p a rt m e n o El e c tri c a l   En g i n e e rin g ,   F a c u lt y   o E n g i n e e rin g ,   S il iwa n g U n iv e rsit y ,   Tas ik m a lay a   Cit y ,   I n d o n e sia .   He   e a rn e d   h is  M a ste r’s  d e g re e   fro m   th e   S c h o o o El e c tri c a En g in e e rin g   a n d   I n fo rm a ti c s,   Ba n d u n g   In sti tu te   o f   Tec h n o l o g y   ( ITB),   in   2 0 1 9   with   a   s p e c ializa ti o n   i n   h ig h - v o lt a g e   p a rti a l   d isc h a rg e   d ia g n o sis.  In   2 0 2 0 ,   h e   jo in e d   S il iwa n g Un iv e rsity   a a   p ro fe ss io n a lec tu re r.   S i n c e   th e n ,   h e   h a b e e n   a c ti v e ly   in v o lv e d   i n   re se a rc h   a n d   c o m m u n it y   se rv ice ,   with   a c a d e m ic  in tere sts  fo c u si n g   o n   h ig h - v o lt a g e   e n g in e e rin g ,   e lec tri c a in su latio n   d iag n o stics ,   a n d   t h e   d e v e lo p m e n o p ra c ti c a so l u ti o n to   e n h a n c e   e lec tri c a sy ste m   re li a b il it y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   v ia em a il   a t:   rian n u rd ian sy a h 4 2 @ u n sil. a c . i d .         Fa r r a d it a   Nug r a h a           e a rn e d   h e S . T.   d e g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   fro m   th e   Un iv e rsity   o I n d o n e sia   (UI)  a n d   h e M . T.   d e g re e   in   E lec tri c a En g in e e rin g   fr o m   th e   Ba n d u n g   In stit u te  o Tec h n o l o g y   (IT B).   As   a   lec tu re in   th e   De p a rtme n o El e c tri c a En g i n e e rin g ,   F a c u lt y   o E n g i n e e rin g ,   S il iwa n g Un iv e rsit y ,   Tas ik m a lay a   Cit y ,   I n d o n e sia .   S h e   is  p a ss io n a te   a b o u a d v a n c in g   t h e   field o h i g h - v o lt a g e   e n g in e e ri n g   a n d   a n te n n a   tec h n o lo g y .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   v ia em a il   a fa rra d it a n u g ra h a @u n sil . a c . id .         Na d y a   G la u d ira           re c e iv e d   h e Ba c h e lo r   o f   Ap p li e d   S c ien c e   d e g re e   in   Tele c o m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g   fr o m   P OLBAN   a n d   h e M a ste r’s  d e g re e   in   Tele c o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g   fro m   In stit u Tek n o l o g Ba n d u n g   (IT B).   S h e   is  c u rre n tl y   a   lec tu re in   th e   De p a rtme n o El e c tri c a En g in e e ri n g ,   F a c u lt y   o En g in e e rin g ,   S i li wa n g i   Un iv e rsity ,   Tas ik m a lay a   C it y ,   I n d o n e sia .   He re se a rc h   in tere sts  a re   in   e lec tro m a g n e ti c   fiel d a n d   a n te n n a s.  S h e   c a n   b e   c o n tac te d   a e m a il n a d y a . g la u d ira@ u n sil. a c . id .         Lin d a   Fa r id a h           re c e iv e d   h e b a c h e lo r' d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   fro m   t h e   Un iv e rsity   o f   E d u c a ti o n   in   In d o n e sia .   S h e   c o n ti n u e d   h e stu d ies   w it h   a   m a ste r' p ro g ra m   a t   th e   Ba n d u n g   In sti tu te   o f   Tec h n o lo g y   (IT B)  a n d   is  c u rre n tl y   p u rsu in g   h e d o c to ra te  a t   Yo g y a k a rt a   S tate   Un i v e rsity .   S h e   is  a   lec tu r e in   th e   De p a rtme n t   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o En g i n e e rin g ,   S il iwa n g i   Un i v e rsity ,   Tas ik m a lay a   Ci ty ,   I n d o n e sia .   He i n tere sts  in c l u d e   re n e wa b le  e n e rg y ,   e lec tri c   e n e rg y   c o n v e rsio n ,   a n d   e lec tri c a e n g i n e e rin g .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il li n d a fa rid a h @u n si l. a c . id .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.