Antena Dan Perambatan Gelombang Radio

8/19/2019 Antena Dan Perambatan Gelombang Radio

1/62

Antena dan perambatan

gelombang radio


2/62

Antena

• Antena adalah alat untuk mengirim dan menerimagelombang elektromagnetik, bergantung kepada pemakaiandan penggunaan frekuensinya, antena bisa berwujudberbagai bentuk, mulai dari seutas kabel, dipole, ataupunyagi, dsb. Antena adalah alat pasif tanpa catu daya(power),yang tidak bisa meningkatkan kekuatan sinyal radio, diaseperti reektor pada lampu senter, membantumengkonsentrasi dan memfokuskan sinyal.

• Kekuatan dalam mengkonsentrasi dan memfokuskan sinyalradio, satuan ukurnya adalah dB. adi ketika dB bertambah,

maka jangkauan jarak yang bisa ditempuhpun bertambah. enis antena yang akan dipasang harus sesuai dengan sistemyang akan kita bangun, juga disesuaikan dengan kebutuhanpenyebaran sinyalnya.


3/62

Fungsi Antena

• Antena berfungsi untuk mengubah sinyal listrikmenjadi sinyal elektromagnetik, lalu meradiasikannya(!elepasan energy elektromagnetik ke udara " ruangbebas). #an sebaliknya, antena juga dapat berfungsi

untuk menerima sinyal elektromagnetik (!enerimaenergy elektromagnetik dari ruang bebas ) danmengubahnya menjadi sinyal listrik. !ada radar atausistem komunikasi satelit, sering dijumpai sebuahantena yang melakukan kedua fungsi (peradiasi dan

penerima) sekaligus. $amun, pada sebuah teleskopradio, antena hanya menjalankan fungsi penerimasaja.


4/62

Karakter Antena

%. !ola radiasi

&. 'ain

. !olarisasi. Bentuk


5/62

!ola radiasi

• !ola radiasi antena adalah plot *dimensi distribusi sinyal yangdipancarkan oleh sebuah antena, atau plot *dimensi tingkatpenerimaan sinyal yang diterima oleh sebuah antena. !olaradiasiantena dibentuk oleh dua buah pola radiasi berdasar bidangirisan, yaitu pola radiasi pada bidang irisan arah ele+asi (pola

ele+asi) dan pola radiasi pada bidang irisan arah aimuth (polaaimuth).

• dua pola di atas akan membentuk pola *dimensi. !ola radiasi *dimensi inilah yang umum disebut sebagai pola radiasi antena dipol.-ebuah antena yang meradiasikan sinyalnya sama besar ke segalaarah disebut sebagai antena isotropis. Antena seperti ini akan

memiliki pola radiasi berbentuk bola $amun, jika sebuah antenamemiliki arah tertentu, di mana pada arah tersebut distribusisinyalnya lebih besar dibandingkan pada arah lain, maka antena iniakan memiliki directi+ity -emakin spesik arah distribusi sinyal oleh

sebuah antena, maka directi+ity antena tersebut.


6/62

'ain

• 'ain (directi+e gain) adalah karakterantena yang terkait dengankemampuan antena mengarahkan

radiasi sinyalnya, atau penerimaansinyal dari arah tertentu. 'ainbukanlah kuantitas yang dapat

diukur dalam satuan sis padaumumnya seperti watt, ohm, ataulainnya, melainkan suatu bentuk

perbandingan. /leh karena itu,


7/62

!olarisasi

• !olarisasi didenisikan sebagai arah rambatdari medan listrik. Antena dipol memilikipolarisasi linear +ertikal . 0engenali polarisasi

antena amat berguna dalam sistemkomunikasi, khususnya untuk mendapatkanesiensi maksimum pada transmisi sinyal.

!ada astronomi radio, tujuan mengenali

polarisasi sinyal yang dipancarkan olehsebuah objek astronomi adalah untukmempelajari medan magnetik dari objektersebut.


8/62

Antena #irectoral

• Antena jenis ini merupakan jenis antenadengan narrow beamwidth, yaitu punya sudutpemancaran yang kecil dengan daya lebihterarah, jaraknya jauh dan tidak bisamenjangkau area yang luas, antena directionalmengirim dan menerima sinyal radio hanyapada satu arah, umumnya pada fokus yangsangat sempit, dan biasanya digunakan untukkoneksi point to point, atau multiple point,macam antena direktional seperti antena grid,dish 1parabolic1, yagi, dan antena sectora


9/62

Antena /mni*#irectional

• Antena ini mempunyai sudut pancaran yang besar(wide beamwidth) yaitu 2334 dengan daya lebihmeluas, jarak yang lebih pendek tetapi dapatmelayani area yang luas /mni antena tidak

dianjurkan pemakaian*nya, karena sifatnya yangterlalu luas se*hingga ada kemungkinanmengumpulkan sinyal lain yang akanmenyebabkan inter*ferensi. antena

omnidirectional mengirim atau menerima sinyalradio dari semua arah secara sama, biasanyadigunakan untuk koneksi multiple point atauhotspot.


10/62

5$6- 5$6- A$75$A

%. Antena /mnidirectional

&. Antena 'rid

. Antena !arabolik. Antena -ectoral


11/62

Antena /mnidirectional

• -ebuah antena /mnidirectional adalah antena dayasistem yang memancar secara seragam dalam satupesawat dengan bentuk pola arahan dalam bidangtegak lurus. 7his pattern is often described as 1donut

shaped1. !ola ini sering digambarkan sebagai 1donatberbentuk1. /mnidirectional antenna can be used tolink multiple directional antenna in outdoor point*to*multipoint communication systems including cellularphone connections and 78 broadcasts. Antena

/mnidirectional dapat digunakan untukmenghubungkan beberapa antena directional dioutdoor point*to*multipoint komunikasi systemstermasuk sambungan telepon selular dan siaran 78.


12/62


13/62

Antena 'rid

• Antena ini merupakan salah satuantena wi yang populer. -udut polapancaran antena ini lebih fokus pada

titik tertentu sesuai pemasangannya.


14/62

Antena !arabolik

• Kelebihan antenna parabola 9

: ; < #apat digunakan untuk menerima satellite sekaligustanpa harus menggerakkan antenna.: ; < #apat menampilkan gambar dari semua 78 dari satelit

yang ditangkap dalam sekejap.: ; < Kondisi permanent sehingga tidak gampang goyahterhadap posisi.: ; < -ignal =uality dapat maksimum

• Kekurangan antenna parabola 9

: * < 7idak dapat digunakan menangkap satelit lebih dari >.: * < 0embutuhkan lebih banyak ?$B@.: * < hannel yang diterima lebih sedikit.


15/62


16/62

Antena -ectoral

• Antena -ectoral hampir mirip dengan antenaomnidirectional. ang juga digunakan untuk Access!oint to ser+e a !oint*to*0ulti*!oint (!&0!) links.Beberapa antenna sectoral dibuat tegak lurus ,

dan ada juga yang horiontal.Antena sectoral mempunyai gain jauh lebih tinggidibanding omnidirectional antena di sekitar %3*%CdBi. ang bekerja pada jarak atau area 2*D km.

-udut pancaran antenna ini adalah >*%D3 derajatdan tingkat ketinggian pemasangannya harusdiperhatikan agar tidak terdapat kerugian dalam

penangkapan sinyal.


17/62


18/62

Berdasarkan bentuk

%. 0ikrostip

&. !arabola

. 8ee. Eorn

>. EeliF

2. loop


19/62

Antena mikrostip


20/62

Antena !arabola


21/62

Antena 855


22/62

Antena heliF


23/62

Antena ?//!


24/62

Eorn antena


25/62

Dasar-Dasar PropagasiGelombang Radio

• Propagasi Gelombang

#enisi dari propagasigelombang adalah perambatangelombang pada media perambatan.0edia perambatan atau biasa jugadisebut saluran transmisi gelombang

dapat berupa sik yaitu sepasangkawat konduktor, kabel koaksial danberupa non sik yaitu gelombang

radio atau sinar laser.


26/62

!ada 'ambar % merupakangambaran singkat tentang propagasi

gelombang (, Eerman, %CD29 %.).

'ambar %. !ropagasi 'elombang


27/62

Gelombang Radio dan SpektrumElektromagnetik

• 'elombang radio termasuk keluargaradiasi elektromagnetik meliputi inframerah (radiasi panas), cahaya tampak

(visible light ), ultra+iolet, sinar*H, danbahkan panjang gelombang 'ammayang lebih pendek dan sinar kosmik.

'elombang elektromagnetik berasaldari interaksi antara medan listrik danmedan magnet


28/62

'ambar &. 0edan listrik dan magnet pada gelombangelektromagnetik


29/62

'ambar . -pektrum elektromagnetik


30/62

0enurut ohn (%CDD9 D*%3) $ilai panjang gelombangI berhubungan dengan frekuensi f dan kecepatangelombang v , dimana kecepatan gelombangbergantung pada media. #alam kasus ini medianya

adalah ruang bebas (free space/vacuum). λ= v / f

dimana : v= c (ruang bebas)= ! "#$ m s-"

!ada 'ambar ditunjukkan hubungan antara

panjang gelombang dan frekuensi pada v = c.Banyak jenis frekuensi yang ada seperti 'ambar diatas


31/62


32/62

'ambar . !anjang gelombang berbanding frekuensi untuk v J c


33/62

Polarisasi GelombangElektromagnetik

, Eerman (%CD29 %.) menyatakanpolarisasi gelombang didenisikansebagai sifat gelombang

elektromagnetik yang menjelaskanarah dan amplitudo +ektor kuatmedan magnet sebagai fungsi waktu.

Ada tiga macam polarisasigelombang yaitu polarisasi linier,polarisasi lingkaran, dan polarisasi

eliptis.


34/62

'ambar >. !olarisasi gelombang elektromagnetik


35/62

Gelombang Ruang %ebas &FreeSpace'

• Pembiasan &Refraction' ole( Atmos)r %umi

!ada atmosr bumi terjadi pembiasan gelombangsekitar %D km dari permukaan bumi di daerahkhatulistiwa dan sampai sekitar D dan %% km di daerah

kutub selatan dan utara. ntuk itu radius bumi diubahdisesuaikan demikian hingga kelengkungan relatifantara gelombang dan bumi tetap seperti yangditunjukkan 'ambar 2 Ladius kelengkungan bumi yangtelah disesuaikan dengan perbandingan antara radius

efektif bumi dan radius bumi yang sesungguhnyadisebut dengan faktor K. !ada kondisi atmosr normal,dalam perhitungan radius bumi ekui+alen biasanyadigunakan K J "


36/62

'ambar 2. Ladius efektif bumi

'ambar M. !rol lintasan ( path prole) dengan faktor KJ "


37/62

Propagasi Line ofSight &*+S'

• !ropagasi gelombang pada frekuensidiatas 3 0E memanfaatkangelombang langsung dan gelombang

pantul oleh permukaan bumi. !ada'ambar D berikut ini adalahgambaran dari propagasiLine of

Sight (LOS).


38/62

Gambar 8. aerah !reshnel "i se#itar lintasanlangsung


39/62

Gambar $. %emetaan "aerah&"aerah!reshnel

• %a"a propagasi LOS ter"apat "aerah 'ang harus "an aib terhin"ar "ari

halangan* "aerah itu "isebut "engan"aerah fresnel (fresnel +one).


40/62

Redaman pada ruang bebas &,reespae loss'

• Ledaman ?/- berharga rata*ratasama dengan redaman ruang bebas.#alam perhitungan redaman lintasan

dianggap tetap sehingga untuk ?/-adalah (, Eerman, %CD29 .&C)9

L p = ./0 1 .# log d &km' 1 .#

log f &234'


41/62

Di,raksi &Diraction' dan3amburan &Scattering'

• Di,raksi &Diraction' dan 3amburan&Scattering'

#ifraksi adalah kemampuan gelombang untukberbelok setelah mengalami benturan denganpenghalang. , Eerman (%CD29 .>) menyatakandifraksi oleh bukit, pohon, bangunan dan lain*lain sulit sekali dihitung, akan tetapi perkiraanredamannya dapat diperoleh dengan

mengingat harga*harga ekstrim yangdisebabkan oleh difraksi rintangan tajam yangmenyerap sempurna (,nife -"ge iraction).


42/62

'ambar %3. #ifraksi pada penghalang


43/62

3amburan ole( 5ropos)r&Troposphere Scatter '

• -istem komunikasi radio yangmengunakan sifat hamburangelombang elektromagnetik oleh

partikel*partikel troposr yangdisebut sistem tropo atau thin linetroposcattering s'stem. araknya

berkisar &33 N D33 km dan frekuensiyang dipakai yaitu 33 N 3.333 0Eberada di daerah E@ dan -E@


44/62

'ambar %%. 0ekanisme hambuiran olehtroposr.

G l b * it &Sk


45/62

Gelombang *angit &Sk67ave'

• 8onos)r

6onosr tersusun dari (tiga)lapisan , mulai dari yang terbawah

yang disebut dengan lapisan #, 5dan @. -edangkan lapisan @ dibagimenjadi dua, yaitu lapisan @% dan @&

(yang lebih atas),


46/62

'ambar %&. ?apisan ionosr

ntuk lebih jelasnya tentang fenomena


47/62

ntuk lebih jelasnya tentang fenomenamasing*masing lapisan pada ionosr inilah

penjelasannya 9

• ?apisan # terletak sekitar 3 km N C3 km.6onisasi di lapisan # sangat rendah, karenalapisan ini adalah daerah yang paling jauhdari matahari. ?apisan ini mampumembiaskan gelombang*gelombang yangberfrekuensi rendah. @rekuensi*frekuensi yang

tinggi, terus dilewatkan tetapi mengalamiredaman. -etelah matahari terbenam, lapisanini segera menghilang karena ion*ionnyadengan cepat bergabung kembali menjadimolekul*molekul.


48/62

ont.

• ?apisan 5 terletak sekitar C3 km N %>3 km. ?apisan ini,dikenal juga dengan lapisan KenellyNEea+iside, karenaorang*orang inilah yang pertama kali menyebutkankeberadaan lapisan 5 ini. -etelah matahari terbenam,

pada lapisan ini juga terjadi penggabungan ion*ionmenjadi molekul*molekul, tetapi kecepatanpenggabungannya lebih rendah dibandingkan denganlapisan #, dan baru bergabung seluruhnya padatengah malam. ?apisan ini mampu membiaskan

gelombang dengan frekuensi lebih tinggi darigelombang yang bisa dibiaskan lapisan #. #alampraktek, lapisan 5 mampu membiaskan gelombanghingga frekuensi &3 0E.


49/62

ont.

• ?apisan @ terdapat pada ketinggian sekitar %>3 km N 33km. -elama siang hari, lapisan @ terpecah menjadi dua,yaitu lapisan @% dan @&. ?e+el ionisasi pada lapisan inisedemikian tinggi dan berubah dengan cepat se iringdengan pergantian siang dan malam. !ada siang hari,

bagian atmosr yang paling dekat dengan mataharimengalami ionisasi yang paling hebat. Karena atmosr didaerah ini sangat renggang, maka penggabungan kembaliion*ion menjadi molekul terjadi sangat lambat (setelahterbenam matahari). Karena itu, lapisan ini terionisasi

relatif konstan setiap saat. ?apisan @ bermanfaat sekaliuntuk transmisi jarak jauh pada frekuensi tinggi danmampu membiaskan gelombang pada frekuensi hingga 30E.


50/62

Propagasi Gelombang dalam8onos)r

• !ada frekuensi tinggi atau daerah E@,yang mempunyai range frekuensi N3 0E, gelombang dapat

dipropagasikan menempuh jarakyang jauh akibat dari pembiasan danpemantulan lintasan pada lapisan

ionospher. 'elombang yangberpropagasi melalui lapisan ionosferini disebut sebagai gelombang

ionosfer (ionospheric ave) (Aswoyo,


51/62

'ambar %. !ropagasi 'elombang6onosr

l b k i


52/62

Gelombang Permukaan %umi&round !ave'

• Permukaan %umi sebagai PenumpuGelombang Elektromagnetik

'elombang permukaan bumi berpolarisasi

+ertikal, karena setiap komponenhorisontalnya akan dihubung singkat olehpermukaan bumi. #aerah frekuensi utamagelombang ini adalah 3 kE N 0E

yaitu band 0@ dan ?@ dan kongurasimedannya terlihat seperti pada gambar.


53/62

9ont

• !erubahan kadar air mempunyai pengaruh yang besarterhadap gelombang tanah. Ledaman gelombang tanah

berbanding lurus terhadap impedansi permukaan tanah.6mpedansi ini merupakan fungsi dari kondukti+itas dan

frekuensi. ika bumi mempunyai kondukti+itas yangtinggi, maka redaman (penyerapan energi gelombang)

akan berkurang. #engan demikian, propagasi gelombangtanah di atas air, terutama air garam (air laut) jauh lebih

baik dari pada di tanah kering (berkondukti+itas rendah),seperti padang pasir. Lugi*rugi (redaman) tanah akanmeningkat dengan cepat dengan semakin besarnya

frekuensi. Karena alasan tersebut, gelombang tanahsangat tidak efektif pada frekuensi di atas & 0E.


54/62

'ambar %. !erambatan'elombang permukaan bumi

P i G l b d l Ai


55/62

Propagasi Gelombang dalam Air*aut

• !ropagasi gelombang permukaan merupakansatu*satunya cara untuk berkomunikasi didalam lautan ntuk memperkecil redaman laut,maka digunakan frekuensi yang sangat rendah,

yaitu band 5?@ (5Ftremely ?ow @re=uency),yaitu antara 3 hingga 33 E. #alampemakaian tertentu dengan frekuensi %33 E,redamannya hanya sekitar 3, dB per meter.

Ledaman ini akan meningkat drastis bilafrekuensinya makin tinggi, misalnya pada %'E redamannya menjadi %333 dB per meter.


56/62

'ambar %>. !erambatan antara dua antenadalam air laut


57/62

• Apabila kita berbicara tentang propagasimaka kita menyentuh pengetahuan yangberhubungan dengan pancaran gelombangradio. -eperti kita ketahui bahwa apabilakita transmit, pesawat kita memancarkangelombang radio yang ditumpangi olehaudio kita. 'elombang radio tadi diterimaoleh recei+er lawan bicara kita dan olehrecei+er itu gelombang radionya dihilangkandan audio kita ditampung lewat speaker.


58/62

tabel daerah frekuensi kerja, redaman, jangkauan, pantulan dan jenis gelombang


59/62

• 'elombang radio yang dipancarkan tadi berupagelombang elektromagnetik bergerak menuruti garislurus. 'elombang radio mempunyai sifat seperti

cahaya, ia dapat dipantulkan, dibiaskan, direfraksidan dipolarisasikan. Kecepatan rambatanya samadengan kecepatan sinar ialah 33.333 km tiap detik.#apat kita bayangkan bila gelombang radio

bisa mengelilingi dunia, maka dalam satu detik bisa

keliling dunia M kali. Kita ketahui bahwa dunia kitaberbentuk bulat seperti bola, akan tetapi pancarangelombang radio high fre=uency dari 6ndonesia bisasampai di Amerika -erikat yang terletak dibalik bumi

sebelah sana, padahal ia bergerak menuruti garislurus. !henomena alam seperti tersebut tadi dapatdijelaskan sebagai uraian di bawah ini.

#i angkasa luar ialah di luar lapisan atmosphere


60/62

• #i angkasa luar, ialah di luar lapisan atmospherebumi terdapat lapisan yang dinamakanionosphere. 6onosphere adalah suatu lapisan gas

yang terionisasi sehingga mempunyai muatanlistrik, lapisan ini berbentuk kulit bola raksasayang menyelimuti bumi. ?apisan ini dapatberpengaruh kepada jalannya gelombangradio. !engaruh*pengaruh penting dari ionosphereterhadap gelombang radio adalah bahwa lapisanini mempunyai kemampuan untuk membiaskandan memantulkan gelombang radio. Kapangelombang radio itu dipantulkan dan kapan

gelombang radio dibiaskan atau dibelokkantergantung kepada frekuensinya dan sudut datanggelombang radio terhadap ionosphere.


61/62

• @rekuensi gelombang radio yang mungkindapat dipantulkan kembali adalah frekuensi

yang berada pada range 0edium @re=uency(0@) dan Eigh @re=uency (E@). Adapungelombang radio pada 8ery Eigh @re=uency(8E@) dan ltra Eigh @re=uency (E@) atau

yang lebih tinggi, secara praktisdapat dikatakan tidak dipantulkan olehionosphere akan tetapi hanya sedikitdibiaskan dan terus laju menghilang ke

angkasa luar. 'elombang radio yangmenghilang ke angkasa luar tadi dalamistilah propagasi dikatakan -K6!.


62/62

Leferensi

• http9""gelombangelektromagnetik.blogspot.co.id"&3%"3>"mode*perambatan*gelombang.htmlO.8jm!3$?Frg

•https9""abduh.wordpress.com"&3%3"3>"3"propagasi*gelombang*radio"

• http9""elektronika*dasar.web.id"pro

pagasi*gelombang*radio*gelombang*elektromagnetik"• http9""www.pojokku.com"&3%"32"pro

pagasi*gelombang*radio.html
http://gelombangelektromagnetik.blogspot.co.id/2013/05/mode-perambatan-gelombang.htmlhttp://gelombangelektromagnetik.blogspot.co.id/2013/05/mode-perambatan-gelombang.htmlhttp://gelombangelektromagnetik.blogspot.co.id/2013/05/mode-perambatan-gelombang.htmlhttps://ab3duh.wordpress.com/2010/05/03/propagasi-gelombang-radio/https://ab3duh.wordpress.com/2010/05/03/propagasi-gelombang-radio/http://elektronika-dasar.web.id/propagasi-gelombang-radio-gelombang-elektromagnetik/http://elektronika-dasar.web.id/propagasi-gelombang-radio-gelombang-elektromagnetik/http://elektronika-dasar.web.id/propagasi-gelombang-radio-gelombang-elektromagnetik/http://www.pojokku.com/2014/06/propagasi-gelombang-radio.htmlhttp://www.pojokku.com/2014/06/propagasi-gelombang-radio.htmlhttp://www.pojokku.com/2014/06/propagasi-gelombang-radio.htmlhttp://www.pojokku.com/2014/06/propagasi-gelombang-radio.htmlhttp://elektronika-dasar.web.id/propagasi-gelombang-radio-gelombang-elektromagnetik/http://elektronika-dasar.web.id/propagasi-gelombang-radio-gelombang-elektromagnetik/http://elektronika-dasar.web.id/propagasi-gelombang-radio-gelombang-elektromagnetik/https://ab3duh.wordpress.com/2010/05/03/propagasi-gelombang-radio/https://ab3duh.wordpress.com/2010/05/03/propagasi-gelombang-radio/http://gelombangelektromagnetik.blogspot.co.id/2013/05/mode-perambatan-gelombang.htmlhttp://gelombangelektromagnetik.blogspot.co.id/2013/05/mode-perambatan-gelombang.htmlhttp://gelombangelektromagnetik.blogspot.co.id/2013/05/mode-perambatan-gelombang.html

Antena Dan Perambatan Gelombang Radio

Documents

Transcript of Antena Dan Perambatan Gelombang Radio