BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Antena Yagi adalah salah satu jenis antena radio atau televisi yang diciptakan

oleh Hidetsugu Yagi. Antena ini bersifat direksional, yaitu menambah gain hanya pada

salah satu arahnya. Sisi antena yang berada di belakang reflektor memiliki gain yang

lebih kecil daripada di depan direktor.

1.2 Tujuan

Maksud utama disusunnya makalah ini adalah guna memenuhi nilai tugas mata

kuliah Antena dan Propagasi. Adapun tujuannya adalah:

1. Untuk Merancang Antena Yagi Sesuai Frekuensi yang Telah Ditentukan

2. Untuk Membandingkan Panjang Director Pada Antena

3. Untuk Merancang Antena Dengan SWR < 1.5

4. Menganalisa Hasil Perbandingan yang Didapat

1.3 Alat dan Bahan

Sebelum membahas Penguat Daya Kelas A lebih lanjut, kita harus mengetahui

alat dan bahan yang digunakan sebagai berikut:

1. Laptop

2. Software simulasi (MMANAGAL)

3. Software simulasi (Yagi Calculator)

BAB II

DASAR TEORI

Antena adalah suatu piranti yang digunakan untuk merambatkan dan menerima

gelombang radio atau elektromagnetik. Pemancaran merupakan satu proses perpindahan

gelombang radio atau elektromagnetik dari saluran transmisi ke ruang bebas melalui antena

pemancar. Sedangkan penerimaan adalah satu proses penerimaan gelombang radio atau

elektromagnetik dari ruang bebas melalui antena penerima. Karena merupakan perangkat

perantara antara saluran transmisi dan udara, maka antena harus mempunyai sifat yang sesuai

(match) dengan saluran pencatunya.

Antena yagi secara teoritis yaitu sejenis antena yang terdiri dari 3 macam elemen.

Dimana 3 macam yang memegang peranan penting dalam konstruksi antena yagi yaitu

reflektor, dipole dan direktori dalam pengimplementasianya sebuah antena yagi dapat dibuat

dari elemen berbentuk pararel silindris.

Gambar 1 Antena yagi pada koordinat cartesius

Pada gambar diatas menunjukkan bahwa elemen-elemen yagi terletak sejajar pada Z

axis, sedangkan boom ataupun bahan penyangga elemen sejajar dengan X axis.

2.1 Elemen Driven

Driven merupakan bagian paling penting dari sebuah antena yagi karena elemen

inilah yang akan membangkitkan gelombang elektromagnetik menjadi

sebuah sinyal yang akan di pancarkan. Untuk menjadikan sebuah driven yang

menghantarkan radiasi dengan baik, biasanya menggunakan antena dipole sebagai

bentuk drivennya.

Gambar 2 Antena Dipole

2.2 Elemen Reflector

Sesuai dengan namanya reflector, elemen ini merupakan elemen pemantul. Elemen

reflektor ditempatkan di belakang dipole dan dibuat lebih panjang dari pada panjang

dipole.

Gambar 3 Susunan Reflektor dan Driven

Tujuan utama dari penempatan reflektor di belakang adalah untuk membatasi

radiasi agar tidak melebar kebelakang namun kekuatan pancarannya akan diperkuat

ke arah sebaliknya. Reflektor juga bersifat menjadikan antena lebih induktif.

2.3 Elemen Director

Elemen Direktor merupakan elemen pengarah yang diletakkan didepan antena dipole

terlipat (driven), direktori akan memaksakan radiasi dari driven menuju ke satu arah.

Elemen ini juga kadang sering disebut dengan elemen parasitic.

Gambar 4 Penempatan elemen Direktor

Antena Yagi Uda termasuk dalam tipe antena parasitic array. Konfigurasi antena

Yagi Uda dapat dilihat seperti pada Gambar 2.3

Gambar 5 Antena Yagi 6 Elemen

Elemen kedua dari antena dinamakan driven dan yang lain adalah parasitic. Dipole

pertama memiliki ukuran lebih panjang dibandingkan dengan driven. Dipole kedua ini

difungsikan untuk sebagai reflector. Elemen yang berada pada sisi kanan dari driven

memiliki ukuran lebih pendek dari elemen sebelumnya. Elemen ini memiliki fungsi

sebagai sebagai director. Director dan reflector mengatur radiasi sepanjang sumbu x.

Antena Yagi Uda banyak dipakai sebagai antena penerima TV dan memiliki

directivity yang bagus serta struktur yang sederhana. Antena Yagi Uda termasuk jenis

antena yang banyak dipergunakan karena memiliki gain yang tinggi, biaya

pembuatannya murah serta proses pembuatannya yang relatif mudah. Antena Yagi

Uda terdiri atas sebuah dipole yang disusun dengan beberapa elemen parasitic

(parasitic elemen), dimana terdapat dua macam elemen parasitic tersebut yaitu

− Sebuah reflector yang berfungsi memantulkan radiasi dari driven

− Satu atau beberapa director yang berfungsi mengarahkan radiasi dari driven kearah

tertentu

Pada antenna Yagi Uda jumlah elemen mempengaruhi gain antena tersebut.

Semakin banyak elemen maka semakin tinggi pula gain yang dimilikinya. Sampai

sekarang antena yagi sangat dikenal, terdapat banyak pembahasan mengenai realisasi

antena tersebut, yang membedakan adalah jarak sejumlah direktor, jarak antara

elemen antena dan tingginya masing-masing elemen. Pada kebanyakan kasus, jumlah

elemen, jarak dan tinggi dibedakan berdasarkan percobaan. Sekarang ini banyak

program untuk modeling antena yagi untuk mengoptimalkannya berbasis komputer.

Sebelum memulai analisa angka dari antena yagi, beberapa hal untuk mempermudah

diperkenalkan :

1. Antena dianggap dalam medium lossless.

2. Elemen antena dibuat dari konduktor dengan kualitas yang sempurna.

3. Arus dan pengisian dikonsentrasikan pada sumbu dari kabel antena.

Ada beberapa besaran penting sebagai karakteristik dari setiap antena. Besaran ini

menentukan dimana antena tersebut akan diaplikasikan. Besaran-besaran penting dari setiap

antena biasanya ditentukan pada pengamatan medan jauh (farfield). Teknik pengukuran

besaran antena adalah proses mengukur besaranbesaran karakteristik dari antenna, seperti

Diagram Radiasi : sebagai besaran yang menentukan ke arah sudut mana sebuah antena

memancarkan energinya.

Direktivitas D : besaran yang menyatakan perbandingan antara kerapatan daya maksimal

dengan kerapatan rata-rata

Gain G : direktivitas dikurangi dengan kerugian pada antena. Pada antena yang tak memiliki

kerugian, G = D.

Polarisasi : menyatakan arah dan orientasi dari medan listrik dalam perambatannya dari

antenna pemancar.

Impedansi : impedansi masukan antena dilihat dari rangkaian elektronika, penting untuk

menghindari mismatching.

Bandwidth : lebar pita frekuensi, di interval ini performance antena masih dianggap baik

Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) merupakan kemampuan suatu antena untuk

bekerja pada frekuensi yang diinginkan. Pengukuran VSWR berhubungan dengan

pengukuran koefisien refleksi dari antena tersebut. VSWR sangat dipengaruhi oleh impedansi

input. Impedansi antena penting untuk pemindahan daya dari pemancar ke antena dan dari

antena ke penerima. Sebagai contoh untuk memaksimumkan perpindahan daya dari antena ke

penerima, impedansi antena harus conjugate match. Jika ini tidak dipenuhi maka akan terjadi

pemantulan energi yang dipancarkan atau diterima.

BAB III

PEREENCANAAN DAN SIMULASI

Perencanaan Antena Yagi Channel : O Channel Frekuensi Kerja Antena : 539.31-595.31 MHz BW Frekuensi Yang Diharapkan : ± 28MHz VSWR : ≤ 1.3 Gain : 13 dB Impedansi Input Antena : 50 Ω

Perhitungan Antena Yagi

f c=595.31−539.3 1

2+539.31=567.31 MHz

λ= cf c

=3 ×108

567.31=52.9 cm

Untuk menghitung panjang pada elemen, menggunakan tabel berikut:

Tabel 1 Ketentuan Perhitungan

(Dari tabel diatas di dapat, space 0.2λ, banyak elemen 7)

Mencari Panjang Elemen: Panjang Reflektor

0.489 λ=0.489 ×52.9=25.9cm

Panjang Driver

0.463 λ=0.463 ×52.9=24.5cm

Panjang Director Dengan Menggunakan Panjang yang berbeda (Meruncing)

L1=0.444 λ=0.444 ×52.9=23.5 cm

L2=0.439 λ=0.439 ×52.9=23.2cm

L3=0.434 λ=0.434 ×52.9=22.9 cm

L4=0.429 λ=0.429 ×52.9=22.7 cm

L5=0.424 λ=0.424 ×52.9=22.4 cm

L6=0.419 λ=0.419 ×52.9=22.2cm

L7=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm

Panjang Director Dengan Menggunakan Panjang yang Sama (Sejajar)

L1=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm

L2=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm

L3=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm

L4=0.414 λ=0.414 × 52.9=21.9 cm

L5=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm

L6=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm

L7=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm

Jarak Antar Elemen

0.2 λ=0.2× 52.9=10.58 cm

Simulasi Antena Yagi

Simulasi Antena Dengan Panjang Dirctor Yang Berbeda (Meruncing)

Gambar 6. Hasil Simulasi

Dari gambar diatas didapat:

SWR : 1.18

Impedansi input : 52.82Ω

Gain : 13.3 dB

Gambar 7. Far Fields Plots Antena

Gambar 8. View Antena

Gambar 9. Grafik SWR Antena

Gambar 10. Grafik Gain Antena

Gambar 11. Grafik Impedansi Input Antena

Simulasi Antena Dengan Panjang Dirctor Yang Sama (Sejajar)

Gambar 12. Hasil Simulasi Antena

Dari gambar diatas didapat:

SWR : 1.11

Impedansi input : 51.21Ω

Gain : 12.62dB

Gambar 13. Far Fields Plots Antena

Gambar 14. View Antena

Gambar 15. Grafik SWR Antena

Gambar 16. Grafik Gain Antena

Gambar 17. Grafik Impedansi Input Antena

Langkah-Langkah Simulasi Antena Yagi

1. Membuat perencanaan antenna yagi

2. Memasukkan data perencanaan pada yagi calculator

3. Klik ‘Calculate’, lalu klik ‘create maa’

4. Klik ‘Save.MAA’, lalu isikan nama file yang sesuai

5. Buka file ‘MAA’ pada aplikasi Mmanagal

6. Pilih tab Calculate, lalu klik ‘Start’ untuk melihat hasil simulasi

7. Membuat analisa hasil simulasi yang telah dibuat.

BAB IV

ANALISA DAN KESIMPULAN

Analisa

Tabel Perbandingan Antena

Director SWR Gain (dB) Input Impedansi (Ω)

Meruncing 1.18 13.3 52.82Sejajar 1.11 12.62 51.21

Dari Tabel diatas dapat dilihat bahwa, pada Antena sejajar memiliki SWR lebih bagus dan

input impedansi hamper mendekati 50Ω. Tetapi Gainnya lebih kecil dari pada antenna yang

meruncing.

Kesimpulan

Dari Data Diatas Dapat Disimpulkan Bahwa:

1. Antena sejajar memiliki SWR dan input impedansi lebih baik.

2. Antena Meruncing memiliki gain yang lebih tinggi.

MATA KULIAH ANTENA DAN PROPAGASI

LAPORAN PERENCANAAN DAN SIMULASI ANTENA YAGI

UNTUK FREKUENSI 4G

Disusun untuk memenuhi tugas

Mata Kuliah Antena dan Propagasi

Semester 3

DOSEN PEMBIMBING :

Ir. Waluyo ST., MT.

PENYUSUN :

JTD 2A

No. Nama

1 Andy Reza Novichi.

2 Elsa Lolita Anggraini

JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL

TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MALANG

2015