Definisi AntenaDefinisi AntenaAntena adalah :perangkat yang berfungsi untuk memindahkan energi gelombang elektromagnetik dari media kabel ke udara atau sebaliknya dari udara ke media kabel

Antena-antena penerima jika ditempatkan dalam alur lintasan gelombang akan menyerap sebagian energi dan mengirimkannya ke perangkat penerima dengan suatu saluran transmisi

Pemancar Penerima

Gelombang Radio

Antena Antena

Hal yg harus diperhatikan dalam Hal yg harus diperhatikan dalam perancangan suatu antena adalah :perancangan suatu antena adalah :

• Bentuk dan arah radiasi yang diinginkanBentuk dan arah radiasi yang diinginkan• Polarisasi yang dimilikiPolarisasi yang dimiliki• Frekuensi kerja,Frekuensi kerja,• Lebar band (Lebar band (bandwidthbandwidth), dan ), dan • Impedansi input yang dimiliki.Impedansi input yang dimiliki.

Ilustrasi kerja Antena

Karena adanya gaya gerak listrik, maka muatan negatip mengalir pada plat bawah, meninggalkan plat atas yang terisi secara positip

Kapasitor

Bila dua plat Bila dua plat kkapasitor direntangapasitor direntangkkan, medan listran, medan listrikik aakkan melengan melengkkung menghubungkan dua plat ung menghubungkan dua plat tersebut secara tegak lurus tersebut secara tegak lurus

Pandangan tiga dimensi Pandangan tiga dimensi daridari medan medan listrilistrikk

Dengan anggapan bundaran E adalah pemancar yang memancarkan energi RF. Kemudian dua kawat sebagai antena untuk pemancar.

EnerEnerggi RF dirai RF diradiasikandiasikan dari antena dan dari antena dan muatanmuatan bergerak bergerak kkembali dan seterusnya. embali dan seterusnya. KKesepanjang esepanjang kkawat secara berganti awat secara berganti menekan dan mengembangmenekan dan mengembangkkan an garis-garis-garis fluks medan listrikgaris fluks medan listrik..

Selain terjadi medan listrik, gSelain terjadi medan listrik, gerakan erakan muatan sepanjang penghantar merupakan muatan sepanjang penghantar merupakan arus arus jugajuga menghasilkan menghasilkan suatu medan suatu medan magnitmagnit disekitar penghantar disekitar penghantar . .

MMedan listrikedan listrik,, garis-garis listrik digambarkan garis-garis listrik digambarkan dari muatan positip ke muatan negatif, dari muatan positip ke muatan negatif, sedang dalam medan magnit, garis-garis sedang dalam medan magnit, garis-garis fluks di gambarkan sesuai kaidah tangan kirifluks di gambarkan sesuai kaidah tangan kiri

Gabungan Medan Listrik Gabungan Medan Listrik dan Medan Magnitdan Medan Magnit

EEnergi RF dari pemancar diberikan pada nergi RF dari pemancar diberikan pada antena, mengakibatkan muatan, tegangan, antena, mengakibatkan muatan, tegangan, arus dan medan listrik serta medan magnit arus dan medan listrik serta medan magnit

Medan Magnit & Medan Listrik Medan Magnit & Medan Listrik dengan Fase 90dengan Fase 9000

PolarisasiPolarisasi

Polarisasi dari Gelombang Elektro Magnetis Polarisasi dari Gelombang Elektro Magnetis ditentukan oleh keadaan medan listriknya, ditentukan oleh keadaan medan listriknya,

terhadap permukaan bumi.terhadap permukaan bumi.

Adapun macam-macam polarisasi :Adapun macam-macam polarisasi :

Polarisasi vertikalPolarisasi vertikal

Gelombang Elektro Magnetis dikatakan Gelombang Elektro Magnetis dikatakan terporarisasi vertikal apabila medan terporarisasi vertikal apabila medan listriknya vertikal terhadaplistriknya vertikal terhadap permukaan bumi permukaan bumi

Polarisasi horizontalPolarisasi horizontal

Gelombang Elektro Magnetis dikatakan Gelombang Elektro Magnetis dikatakan terpolarisasi horizontal apabila medan terpolarisasi horizontal apabila medan listriknya horizontallistriknya horizontal terhadap permukaan terhadap permukaan bumi. bumi.

Arah polarisasi akanArah polarisasi akan tetap sepanjang lintasan tetap sepanjang lintasan gelombang radio kecuali bila gelombang gelombang radio kecuali bila gelombang tersebut sudah dipantulkan olehtersebut sudah dipantulkan oleh ionosphere, ionosphere, maka polarisasinya bisa berubah maka polarisasinya bisa berubah

Pola RadiasiPola RadiasiPola radiasi suatu antena adalah : Pola radiasi suatu antena adalah : Pernyataan secara grafis yang menggam-barkan sifat radiasi dari antena (pada medan jauh) sebagai fungsi dari arah

Antena VHF / UHF ini dapat Antena VHF / UHF ini dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu :digolongkan menjadi 2 jenis yaitu :

Antena OmnidirectionalAntena OmnidirectionalAntena DirectionalAntena Directional

Antena OmnidirectionalAntena Omnidirectional

Digunakan pada stasiun “ mobile service “ Digunakan pada stasiun “ mobile service “ atau siaran radio dan televisiatau siaran radio dan televisi

Antena Omnidirectional dapat dibedakan Antena Omnidirectional dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu :menjadi 2 macam yaitu :

– Antena Omnidirectional Polarisasi VerticalAntena Omnidirectional Polarisasi Vertical– Antena Omnidirectional Polarisasi HorisontalAntena Omnidirectional Polarisasi Horisontal

Antena DirectionalAntena Directional

Digunakan untuk perhubungan titik ke titik Digunakan untuk perhubungan titik ke titik atau penerimaan TVatau penerimaan TV

Antena DipoleAntena Dipole

Suatu antena dipole terdiri dari 2 penghantarSuatu antena dipole terdiri dari 2 penghantar ((kkonduktor) disusun secara colinear (dalam onduktor) disusun secara colinear (dalam satusatu garis lurus) dengan jarak kecil antara garis lurus) dengan jarak kecil antara ujung‑ujung yang berdekatan yang ujung‑ujung yang berdekatan yang dihubungdihubung--kankan melalu melalui i suatu feeder (suatu feeder (kkabel) abel) kke pemancar. e pemancar.

Suatu dipole Suatu dipole ½ ½ λλ m memancarkan secara sama emancarkan secara sama rata kesemua arrata kesemua araah dalam bidang yang tegak h dalam bidang yang tegak lurus terhadap sumbu penghantar lurus terhadap sumbu penghantar

Antena-Antena TerarahAntena-Antena Terarah

Antena Terarah dengan Elemen Antena Terarah dengan Elemen ParasitikParasitik

Directors

½ λ Dipol

Reflector

0,25 λ0,15 λ

0,15 λ

0,15 λ

0,15 λ

Elemen reflector 6% lebih panjang dari dipole ½ λ Director I sekitar

4% lebih pendek dari pada dipole

Panjang director kedua dan seterusnya berurutan dikurangi 4%.

Gain forward (depan) antena ini akan Gain forward (depan) antena ini akan bertambah dengan penambahan jumlah bertambah dengan penambahan jumlah pengarahnyapengarahnya

PPenambahan sekitar 6 dB untuk sebuah enambahan sekitar 6 dB untuk sebuah jajaran (array) dengan dua atau 3 pengarahjajaran (array) dengan dua atau 3 pengarah

MMencapai 12 dB jika menggunakan 10 encapai 12 dB jika menggunakan 10 pengarah pengarah

Supaya ada peningkatan gain, dSupaya ada peningkatan gain, daappaat t menggunakan dua jajaran yang dipasang menggunakan dua jajaran yang dipasang sebelah-menyebelah dengan jarak sekitar sebelah-menyebelah dengan jarak sekitar setengah panjang gelombansetengah panjang gelombang (12 dB)g (12 dB)

Beam utama (main beam) atau lobe utama (main lobe) adalah pancaran utama dari pola radiasi suatu antena

Lobe kecil (minor lobes) adalah pancaran-pancaran kecil selain pancaran utama dari pola radiasi antena

Lobe sisi (side lobes) adalah pancaran-pancaran kecil yang dekat dengan pancaran utama dari pola radiasi antena

Lobe belakang (back lobe) adalah pancaran yang letaknya berlawanan dengan pancaran utama dari pola radiasi antena

Titik setengah daya (Half power point) adalah suatu titik pada pancaran utama yang mempunyai nilai daya separuh dari harga maksimumnya.

Half power beam width (HPBW) adalah lebar sudut yang memisahkan dua titik setengah daya pada pancaran utama dari pola radiasi.

Cross polarisation ratio adalah perbandingan antara daya pada saat antena menerima gelombang dengan polarisasi vertikal dan pada saat menerima dengan polarisasi horisontal.

Front to back ratio adalah perbandingan antara daya maksimumyang dipancakan pada lobe utama (main lobe) dan daya pada arah belakangnya

Front to back ratio = Ei/ei;atau

20 log (El/el) dB

Secara idealnya perbandingan ini harus Secara idealnya perbandingan ini harus setinggi mungkin dan dapat dicapai setinggi mungkin dan dapat dicapai dengan memberikan jarak antara elemen dengan memberikan jarak antara elemen lebih dekat. Namur demikian hal ini akan lebih dekat. Namur demikian hal ini akan mengurangi bandwidth antenamengurangi bandwidth antena

Yang dimaksud dengan Beamwidth (Kelebaran arah pancaran) atau Sudut pancar maximum (satuan degree/derajat) dengan polarisasi vertikal atau horizontal

Beam Width

Praktek penggunaan Beam Praktek penggunaan Beam WidthWidth

Antena-antena yang dapat diputar saat Antena-antena yang dapat diputar saat mmenenenen--tukan arah suatu sinyal tertentu memerlukan tukan arah suatu sinyal tertentu memerlukan suatu beam-width sempitsuatu beam-width sempit

Alasan lain untuk menggunakan sebuah antena Alasan lain untuk menggunakan sebuah antena dengan suatu beam width sempit jika akan dengan suatu beam width sempit jika akan mencoba membedakan antara dua sinyal mencoba membedakan antara dua sinyal dengan frekuensi samadengan frekuensi sama

Sebagai contoh, sebuah penerima sedang Sebagai contoh, sebuah penerima sedang mengalami gangguan dari suatu sinyal yang mengalami gangguan dari suatu sinyal yang tidak diinginkan, dengan mengarahkan suatu tidak diinginkan, dengan mengarahkan suatu antena beam width sempit kearah stasiun antena beam width sempit kearah stasiun yang diinginkan, maka sinyal dikehendaki yang diinginkan, maka sinyal dikehendaki dapat diperkuat dan sinyal lain yang dapat diperkuat dan sinyal lain yang dikurangidikurangi

Gain AntenaGain Antena

GainGain adalah perbandingan logarithmik antara adalah perbandingan logarithmik antara power antena dibandingkan dengan dipole ½ power antena dibandingkan dengan dipole ½ λ λ

Apabila sebagai pembanding digunakan Apabila sebagai pembanding digunakan antena isotropic, maka gain dinyatakan dalam antena isotropic, maka gain dinyatakan dalam dBidBi, tetapi , tetapi pada umumnya gain suatu pada umumnya gain suatu antena yang digunakan pembanding adalah antena yang digunakan pembanding adalah dipole ½ dipole ½ λ.λ.

Misalnya antena dipole ½ Misalnya antena dipole ½ λλ mempunyai mempunyai gain sebesar +2.1 dBi terhadap isotropicgain sebesar +2.1 dBi terhadap isotropic..

Misalnya power suatu antena pada titik A Misalnya power suatu antena pada titik A (periksa gambar) adalah P(periksa gambar) adalah Paa sedangkan power sedangkan power dipole ½ Lambda di tempat itu sebesar Pdipole ½ Lambda di tempat itu sebesar Pdd , , maka gain antena :maka gain antena :

Gain = 10 log10 Pd / Pa dB

Rugi-rugi antena

• Resistansi efektif dari penghantar antena• Konduktansi bumi diukur dalam mho/meter• Dielektrik yang tidak sempurna seperti

halnya kayu, bangunan yang berada didekat sekitar antena.

• Kebocoran pada permukaan isolator yang disebabkan kotoran, debu-debu dsb.

• Sinar matahari

Standing WaveStanding Wave

Apabila sepanjang feeder line ada gelombang Apabila sepanjang feeder line ada gelombang listrik yang mengalir dari transceiver kelistrik yang mengalir dari transceiver ke antena antena dan tidak ada aliran balik dari antena ke dan tidak ada aliran balik dari antena ke transceiver, maka gelombang listrik tsb, baiktransceiver, maka gelombang listrik tsb, baik voltagenya maupun arusnya akan tetap voltagenya maupun arusnya akan tetap besarnya besarnya

Akan tetapi apabila ada arus balik yangAkan tetapi apabila ada arus balik yang mengalir dari antena ke transceivermengalir dari antena ke transceiver, maka, maka arus balik ini akan berinterferensi dengan arus balik ini akan berinterferensi dengan arus yang pergi ke antena. Sehingga arus arus yang pergi ke antena. Sehingga arus yangyang mengalir sepanjang feeder line tadi mengalir sepanjang feeder line tadi pada suatu saat tertentu menjadi membesar pada suatu saat tertentu menjadi membesar dan pada suatu saatdan pada suatu saat berikutnya menjadi berikutnya menjadi mengecil mengecil

Interferensi Interferensi diatasdiatas disebut dengan disebut dengan Standing Standing WaveWave (gelombang berdiri) (gelombang berdiri)

Perbandingan antara arus maksimum Perbandingan antara arus maksimum dengan arus minimum atau perbandingan dengan arus minimum atau perbandingan antara voltage maksimum dengan voltage antara voltage maksimum dengan voltage minimum in disebut Standing Wave Ratio minimum in disebut Standing Wave Ratio (SWR) Standing Wave Ratio, makin besar (SWR) Standing Wave Ratio, makin besar arus balik maka SWR menjadi makin besar arus balik maka SWR menjadi makin besar pula pula

Adanya standing wave pada feeder line ini Adanya standing wave pada feeder line ini tidak dikehendaki krn hal ini memberikan tidak dikehendaki krn hal ini memberikan indikasi adanya mismatch. Arus balik ini akan indikasi adanya mismatch. Arus balik ini akan masuk ke final menjadi panas, dimana panas masuk ke final menjadi panas, dimana panas ini bila cukupini bila cukup tinggi akan dapat merusak final tinggi akan dapat merusak final

Jenis – Jenis AntenaJenis – Jenis Antena

Antena Corner ReflectorAntena Corner Reflector

Reflectornya berupa array dari “ parasitic Reflectornya berupa array dari “ parasitic element “ pada dua bidang datar yang element “ pada dua bidang datar yang berpotongan membentuk sudut, dimana berpotongan membentuk sudut, dimana radiatornya beradaradiatornya berada

Antena Yagi UdaAntena Yagi Uda

Terdiri dari “ driven element ”, reflektor, Terdiri dari “ driven element ”, reflektor, direktor, dan boomdirektor, dan boom

Antena ParabolaAntena Parabola

Digunakan untuk daerah frekuensi UHF band Digunakan untuk daerah frekuensi UHF band atas dan gelombang mikro.atas dan gelombang mikro.

Prinsipnya adalah memusatkan tenaga radiasi Prinsipnya adalah memusatkan tenaga radiasi dari radiatordari radiator

Penguatan antena parabola tergantung dari Penguatan antena parabola tergantung dari diameter dan frekuensidiameter dan frekuensi

Antena Koaksial dan antena BrownAntena Koaksial dan antena Brown

Antena Super TurnstileAntena Super Turnstile

Antena Super GainAntena Super Gain

Triatic-type antenna (VLF)

Goliath-typeantenna

(VLF)

Trideco-type antenna(VLF)

Pan polar antenna(LF)

NORD antenna(LF)

Yagi antenna(HF)

Log-periodic vertical monopole antenna(HF)

Sector Log Periodic Antenna and its horizontal radiation pattern

Rotatable log-periodic antenna

Discage Antenna

Loop Antennas

ANTENA YAGI UNTUK HF

Rumus perkiraan untuk menghitung panjang elemen dan spacing antena Yagi dua elemen adalah sebagai berikut :

Driven elemen 145 / f (dalam MHz) m Director 137 / f (dalam MHz) m Spacing 36.6 / f (dalam MHz) m

Power gain dapat mencapai sekitar 5 dB dengn front to back ratio sebesar 7 sampai 15 dB

Elemen antena Yagi untuk band 20, 17, 15, 12 dan 10 meter lebih praktis dibuat dari bahan tubing aluminium

Band 160 meter atau 80 meter, tubing aluminium menjadi tidak praktis karena terlalu panjang sehingga kurang kuat, lebih praktis digunakan kawat

Antena untuk band band 20 sampai 10 meter dapat dibuat dengan 3 elemen :

Reflektor elemen153 / f (dalam MHz) m

Driven elemen 144 / f (dalam MHz) m

Director 137 / f (dalam MHz) m

Spacing 36.6 / f (dalam MHz) m

Gain sebesar sekitar 8 dB dengan front to back ratio antara 10 sampai 25 dB.

ANTENA YAGI UNTUK VHF