Antena Yagi

Antena Yagi diciptakan oleh Shintaro Uda dari Universitas Tohoku di Sendai, Jepang

pada tahun 1926. Hasil penemuannya kemudian diperbaiki oleh gurunya, Dr.Hidetsugu

Yagi pada tahun 1928. Oleh sebab itu, nama antena ini biasanya disebut dengan nama

mereka berdua yaitu antena Yagi-Uda.

Antena Yagi adalah antena transmisi langsung, biasanya memfokuskan radiasi sinyal

dalam penangkapan gelombang. Antena Yagi merupakan sebuah susunan parasitik yang

terdiri dari sebuah antena Dipole setengah gelombang atau radiator, sebuah reflektor

parasitik tunggal, dan satu atau beberapa (maksimum 13) buah elemen-elemen direktor,

semuanya berbentuk batang. Antena Yagi memiliki bentuk dan struktur yang sederhana

dan mempunyai kualitas yang bagus dari segi luas daerah bekas radiasinya. Antena ini

banyak digunakan sebagai antena gelombang VHF dan UHF.

Gambar 1. Antena Yagi

Antena Yagi disusun oleh 3 elemen utama yang mempunyai fungsi masing.

1. Radiator atau Driven

Radiator atau Driven adalah elemen antena Yagi yang dihubungkan langsung dengan

sumber arus. Radiator ini letaknya selalu di depan Reflector. Radiator ini dapat

dibentuk dari antena Dipole Setengah Gelombang atau Folded Dipole.

2. Reflector

Reflector adalah elemen antena Yagi yang berfungsi untuk memantulkan kembali

radiasi ke Radiator atau Driven. Reflector selain berfungsi sebagai pemantul radiasi

juga berfungsi untuk memperbaiki penguatan antena. Reflector ini letaknya selalu di

belakang antena Yagi atau di samping Radiator atau Driven dengan panjangnya lebih

panjang daripada Radiator. Reflector dapat berbentuk kawat lurus, plat, atau

parabola. Untuk penggunaan pada frekuensi UHF, elemen reflector biasanya

digantikan dengan sebuah permukaan pemantul bidang (plane reflecting surface),

baik yang berupa sebuah permukaan rata atau suatu sudut dari 2 permukaan.

Permukaan dapat berupa logam yang padat atau jala-jala kawat atau suatu jaringan

batang-batang logam yang saling dihubungkan.

3. Director

Director adalah bagian antena Yagi yang berfungsi sebagai pengarah antena Yagi dan

untuk penerima pertama radiasi. Penguatan dan bentuk pola radiasi suatu antena Yagi

tergantung dari jumlah, jarak dan panjang elemen Director ini. Penambahan batang

Director akan menambah Gain antena, namun akan membuat pola pengarahan antena

menjadi lebih sempit. Director ini berada di posisi paling depan antena Yagi dan

dapat dibentuk dari antena Dipole Setengah Gelombang atau Folded Dipole.

Semua elelen tersebut dipasang/diletakkan pada batang penyanggah yang

menghantarkan arus.

Parameter-parameter yang diperlukan untuk melihat efektifitas dari antena Yagi

sebagai pemancar adalah :

Pola Radiasi

Pola radiasi antena Yagi berguna untuk melihat bagaimana pola radiasi yang dipancarkan

antena pemancar ke antena penerima. Sehingga diketahui posisi manakah antena Yagi

optimal diletakan sebagai pemancar.

Gambar 2. Pola Radiasi Antena Yagi

Keterarahan (Directivity)

Keterarahan Antena Yagi berfungsi untuk memberikan informasi mengenai kemampuan

antena Yagi untuk memfokuskan energi maksimal ke arah tertentu dibandingkan dengan

arah lain, pada saat memancarkan atau menerima sinyal. Karena pada antena Yagi tidak

semua radiasi dipancarkan sama rata di semua arah.

Gambar 3. Pola Keterarahan Antena Yagi

Penguatan Antena (Gain)

Penguatan antena atau Gain pada antena Yagi berfungsi memberikan informasi seberapa

penguatan yang diberikan oleh antena Yagi dibandingkan dengan antena referensi atau

antena isotropis. Penguatan antena Yagi sangat terpengaruh oleh bentuk, dan banyaknya

elemen pembentuk antena Yagi itu sendiri.

Nilai dari penguatan sebuah antena dapat dihitung dengan persamaan berikut :

dB = 10 log nE…………………………(1)

Dimana : nE = jumlah elemen

Lebar Berkas Setengah Daya (Half Power Beamwidth)

HPBW merupakan parameter antena Yagi yang memberikan informasi berapa besar

sudut pengarahan dari antena Yagi yang memancarkan daya maksimal. HPBW antena

Yagi amat tergantung dari Reflector pada bagian belakang antena Yagi.

d 1 d 2 d 3 d 4 d 5

L 2L1 L 3 L 4 L 5 L 6

Gambar 4. Sudut HPBW Antena Yagi

Persamaan HPBW nya adalah : θ = 360o – (θ2 – θ1)…………….(2)

Jarak Elemen Antena Yagi

Dipole

Gambar 5. Jarak Elemen Antena Yagi

Dimana : L = panjang komponen

d = jarak antar komponen

Adapun panjang komponen dapat diketahui dari :

L= λ2 ........................................(3)

Perbandingan kerampingan dapat diketahui dari :

IR= λd ........................................(4)

Dimana : IR = perbandingan kerampingan

d = penampang elemen

Berdasarkan Gambar 6 maka :

Panjang Dipole (Radiator) = 1/2 λ . IK…….(5)

dimana : IK = faktor pemendekan

Gambar 6. Faktor Pemendekan Pada Dipole ½ λ

Ukuran elemen antena Yagi dapat dilihat dalam tabel berikut :

Tabel 1. Daftar Panjang dan Jarak Antar Elemen Antena Yagi

Elemen Panjang Elemen (cm)Dari Dipole

Jarak dari Dipole (cm)

Pemantul (Reflector)Pengarah (Director 1)Pengarah (Director 2)Pengarah (Director 3)Pengarah (Director 4)Pengarah (Director 5)Pengarah (Director 6)Pengarah (Director 7)Pengarah (Director 8)Pengarah (Director 9)Pengarah (Director 10)

Lebih Panjang 5% - 6% Lebih Pendek 4%Lebih Pendek 5%Lebih Pendek 6%Lebih Pendek 7%Lebih Pendek 8%Lebih Pendek 9%Lebih Pendek 10%Lebih Pendek 11%Lebih Pendek 12%Lebih Pendek 13%

0,25 λ0,10 λ0,35 λ0,56 λ0,76 λ0,96 λ1,11 λ1,37 λ1,57 λ1,70 λ1,92 λ

Sumber : VHF Hand Book, Herbert. S. Wilton USA

Contoh Sebuah antena Yagi terdiri dari 7 elemen bekerja pada frekuensi 300 MHz,

penampang elemen 0,5 cm.

Hitung panjang dan jarak setiap elemen. Buat gambar antena Yagi tsb.

L3 L4 L5 L6 L7

L1 L2

0,1 25 λ