Pengarahan
Pengarahan atau direktivity antena adalah perbandingan antara
intensitas radiasi (daya tiap unit sudut ruang) pada arah tertentu U(θ,
Ф) terhadap intensitas radiasi rata-rata Uo (dari seluruh permukaan)
pancaran. Semakin besar direktivitas maka lebar berkas antena semakin
sempit. Dalam penggunaan praktis yang dimaksud directivity merupakan
direktivitas maksimum yaitu pada arah sumbu pancar (pada arah pancaran
maksimal).
Direktivitas suatu antena didefinisikan sebagai :
Gain (Penguatan)
Macam – macam referensi atau pembanding yang biasa digunakan yaitu
isotropis, dimana efisiensi antena isotropis adalah 100 %, dipol λ/2,
horn, dll. antena bergantung pada direktivitas antena dan efisiensi
antena. Hubungan ketiganya dapat dirumuskan sebagai berikut :
Dimana η adalah factor efisiensi antena (0≤ η ≤ 1 atau 0 ≤ η ≥ 100% )
Satuan gain yang menggunakan isotropik sebagai antena referensi adalah dBi.
Antena dengan beam ke satu arah tertentu dimana memiliki gain/penguatan yang tinggi. Kebanyakan antena susunan tipe ini memiliki beam tunggal yang tegak lurus terhadap antena tersebut, dimana jarak antara patch adalah Jarak antar elemen yang kurang dari λo/2 dihindari karena adanya saluran penyepadan. Sedangkan untuk jarak yang lebih dari λo tidak dipakai karena untuk mencegah timbulnya gratting lobe.
Sedangkan rumus yang berguna untuk memperkirakan gain dari antena susunan mikrostrip adalah :
dimana : A = D1.D2
D1 = Lebar efektif antena dengan jarak yang sama (didefinisikan sebagai jumlah jarak antara tepi ke tepi elemen ditambah dengan spasi antar elemen; (n + 1) x spasi horisontal.
D2 = Tinggi antenas susunan dengan definisi yang serupa dengan D1; (m + 1) x spasi vertikal.
α = Redaman (dB/satuan panjang).
Satuan gain yang menggunakan isotropik sebagai antena referensi adalah dBi.
Antena dengan beam ke satu arah tertentu dimana memiliki gain/penguatan yang tinggi. Kebanyakan antena susunan tipe ini memiliki beam tunggal yang tegak lurus terhadap antena tersebut, dimana jarak antara patch adalah Jarak antar elemen yang kurang dari λo/2 dihindari karena adanya saluran penyepadan. Sedangkan untuk jarak yang lebih dari λo tidak dipakai karena untuk mencegah timbulnya gratting lobe.
Sedangkan rumus yang berguna untuk memperkirakan gain dari antena susunan mikrostrip adalah :
dimana : A = D1.D2
D1 = Lebar efektif antena dengan jarak yang sama (didefinisikan sebagai jumlah jarak antara tepi ke tepi elemen ditambah dengan spasi antar elemen; (n + 1) x spasi horisontal.
D2 = Tinggi antenas susunan dengan definisi yang serupa dengan D1; (m + 1) x spasi vertikal.
α = Redaman (dB/satuan panjang).
Bandwidth
Bandwidth atau lebar pita frekuensi dari suatu antena adalah daerah
frekuensi kerja suatu antena yang dibatasi oleh VSWR tertentu. Biasanya
bandwidth dibatasi pada VSWR ≤ 1,5. Pada antena pita lebar atau
broadband, bandwidth merupakan perbandingan antara frekuensi atas dengan
frekuensi bawah, contoh : bandwidth 10:1 mengindikasikan bahwa
frekuensi atas 10 kali lebih tinggi dari frekuensi bawah. Sedangkan pada
antena pita sempit atau narrowband, bandwidth dinyatakan dalam
persentase dari perbedaan frekuensi (atas dikurangi bawah) yang melewati
frekuensi tengah bandwidth, contoh: bandwidth 5% mengindikasikan bahwa
perbedaan frekuensi adalah 5% dari frekuensi tengah bandwidth. Adapun
persamaan untuk mendapatkan bandwith yang diinginkan dinyatakan dengan :
dimana :BW = bandwidth lebar pita, MHz untuk VSWR <>
f = frekuensi operasi, GHz
t = tebal bahan, dalam inchi (kebanyakan ketebalan board tersedia dalam satuan 1/32 inchi = 0,794 mm)
Polarisasi
f = frekuensi operasi, GHz
t = tebal bahan, dalam inchi (kebanyakan ketebalan board tersedia dalam satuan 1/32 inchi = 0,794 mm)
Polarisasi
Polarisasi antena pada arah tertentu didefinisikan sebagai
polarisasi dari gelombang yang dipancarkan oleh antena tersebut. Jika
antena sebagai penerima maka polarisasi antena adalah polarisasi dari
gelombang datang pada arah tertentu yang menghasilkan daya terima
maksimum.
Jenis polarisasi dapat diketahui dengan persamaan rasio kuat medan elektrik.
Diagram Arah
Diagram arah yaitu suatu grafik yang menunjukkan pola pancaran atau
penerimaan suatu antena sebagai fungsi dari arahnya. Penggambaran
penampang melintangnya dengan arah vertikal dan horizontal dengan
polarisasi elektrik dan magnetik. Berkas antena ditunjukkan dengan sudut
pancaran antena yang tajam, sehingga pancarannya lebih kuat untuk
penerimaan. Berkas antena ini memiliki luas yang disebut luas berkas
(beam area) yaitu luas sudut ruang yang mewakili arah pancaran daya dari
antena.
Dalam diagram arah diatas terdapat tiga daerah pancaran yaitu: 1lobe
utama (main lobe), 2lobe sisi samping(side lobe),3lobe sisi belakang
(back lobe). FNBW (First Null Beamwidth) _ sudut saat penerimaan daya
pertama kali. HPBW (Half Power Beamwidth) _ sudut yang dibentuk oleh dua
arah yang mempunyai intensitas radiasi ½ kali (- 3 dB) dari intensitas
radiasi maksimumnya; sudut ini terletak dalam sebuah bidang yang
merupakan arah maksimum beam.
Impedansi Antena
Impedansi antena didefinisikan sebagai perbandingan antara medan
elektrik terhadap medan magnetik pada suatu titik, dengan kata lain pada
sepasang terminal maka impendansi antena bisa didefinisikan sebagai
perbandingan antara tegangan terhadap arus pada terminal tersebut.
Impedansi antena merupakan hal yang penting dalam perancangan
antenna karena sebenarnya antena itu sendiri berfungsi sebagai
penyepadan impedansi antenna tersebut dengan impedansi saluran.
Penyepadan ini perlu dilakukan supaya terjadi transfer daya maksimum
dari sumber ke antena atau sebaliknya. Impedansi suatu saluran (antena)
ditentukan oleh ukuran, konstruksi fisik dan bahan serta frekuensi
kerja antena tersebut.
Efisiensi Antena
Efisiensi total antena digunakan untuk menghitung rugi-rugi pada
terminal input dan pada struktur antena. Beberapa rugi-rugi terjadi
karena:
- Pemantulan (refleksi) karena ketidaksepadanan impendansi antara saluran dengan antena.
- Rugi – rugi konduksi dan dielektrika yang terjadi pada antena.
VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)
VSWR adalah perbandingan antara tegangan maksimum dan minimum pada
suatu gelombang berdiri akibat adanya pantulan gelombang yang disebabkan
tidak matching-nya impedansi input antena dengan saluran feeder.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar