Parameter Antena

Pola Radiasi

Pola radiasi sebuah antena didefinisikan sebagai gambaran grafis dari sifat-sifat pancaran antena sebagai fungsi dari koordinat ruang. Pada koordinat bola, sebuah titik radiasi merupakan fungsi dari r, T dan F, seperti terlihat pada gambar berikut ini.

Gambar Sebuah titik radiasi pada koordinat bola

Adapun pola radiasi antena dibedakan menjadi 3 yaitu:

1.      Isotropis adalah arah pancaran antena ke berbagai arah dengan energi sama besar pada seluruh bidang. Pola radiasi antena isotropis dalam tiga dimensi bentuk pola radiasinya seperti bola. Antena isotropis ini merupakan jenis antena ideal dan secara teoritis dijadikan sebagai referensi dalam pengukuran antena lain namun tidak mungkin direalisasikan karena dalam hal ini antena sebagai titik.

Gambar Pola radiasi isotropis

2.      Unidireksional adalah arah pancaran antena ke satu arah. Antena dengan pola radiasi unidireksional sering digunakan pada komunikasi point to point.

Gambar Pola radiasi unidireksional

3.      Omnidireksional adalah arah pancaran antena ke berbagai arah dengan energi pada satu bidang sama besar.

Gambar Pola radiasi omnidireksional

Parameter pola radiasi terdiri dari:

1.      Major lobe, Major lobe disebut juga main lobe didefinisikan sebagai radiation lobe yang berisi arah radiasi maksimum. Major lobe merupakan daerah pancaran terbesar sehingga dapat menentukan arah radiasi dan mempunyai daya yang besar.

2.      Side lobe, Side lobes terdiri dari:

a.       first side lobe yaitu minor lobe yang posisinya paling dekat dengan main lobe.

b.      second side lobe yaitu minor lobe yang posisinya setelah first side lobe.

c.       Back lobe yaitu minor lobe yang posisinya berlawanan dengan main lobe.

3.      Half Power Beamwidth (HPBW), Half Power Beamwidth adalah daerah sudut yang dibatasi oleh titiktitik ½ daya atau -3 dB atau 0.707 dari medan maksimum pada lobe utama.

4.      First Null Beamwidth (FNBW), First Null Beamwidth adalah besar sudut bidang diantara dua arah pada main lobe yang intensitas radiasinya nol.

5.      Side Lobe Level (SLL), Side Lobe Level adalah perbandingan antara first lobe dan main lobe. Side Lobe Level menyatakan besar dari side lobe.

6.      Front to Back Ratio (FBR), Front to Back Ratio adalah perbandingan antara main lobe terhadap back lobe.

Gambar Parameter pola radiasi

Dalam memancarkan daya, antena memiliki sifat radiasi sebagai berikut:

1.      Broadside: suatu pancaran daya yang arah main beam berada pada posisi tegak lurus terhadap bidang yang berisi element antena.

2.      Endfire: suatu pancaran daya yang arah main beam berada pada posisi sejajar terhadap bidang yang berisi elemen antena.

3.      Intermediate: pancaran daya yang arah main beam pada posisi tegak lurus ataupun sejajar tapi mengarah pada sudut tertentu.

Gambar Pola radiasi Antena (a). broadside, (b). endfire, (c). Intermediate

Polarisasi

Polarisasi adalah gambaran orientasi medan listrik dalam arah propagasinya. Polarisasi dapat juga diartikan sebagai bentuk pergerakan medan listrik terhadap waktu. Bentuk dari polarisasi dapat dapat dibagi menjadi tiga yaitu:

1.      Polarisasi linier yaitu jika medan listrik pada arah y dan AR(axial ratio) = ~. AR adalah rasio antara sumbu mayor dan sumbu minor. Polarisasi linier bisa horizontal dan vertikal. Polarisasi ini bersesuaian dengan pemasangan antena, jika antena dipasang vertikal maka polarisasi antena linier vertikal dan jika antena dipasang horizontal maka polarisasi antena linier horizontal.

Gambar Polarisasi linier (a). arah vertikal (b). arah horizontal

2.      Polarisasi lingkaran yaitu jika sumbu mayor sama dengan sumbu minor dan AR (axial ratio) = 1. Pada polarisasi lingkaran besarnya medan listrik sama dan berputar dalam lintasan berbentuk lingkaran.

3.      Polarisasi elips sama dengan polarisasi lingkaran, tetapi polarisasi elips memiliki AR = E2/E1 dan berputar dalam lintasan berbentuk elips.

Gambar Polarisasi elips

Gain

Salah satu parameter penting untuk mengukur kualitas antena adalah gain.Gain sebuah antena didefinisikan sebagai perbandingan rapat daya maksimum suatu antena terhadap rapat daya maksimum dari antena referensi dengan daya masuk sama besar.

Gambar Pengukuran gain dengan perbandingan

VSWR dan Bandwidth Antena

Return loss merupakan besaran daya pantul (faktor refleksi) yang disebabkan oleh tidak sesuainya beban dengan saluran transmisi dalam dB. Besarnya return loss sangat tergantung faktor refleksi yaitu perbandingan antara tegangan yang dipantulkan dengan tegangan yang datang dari sumber.

Impedansi

Impedansi antena merupakan nilai tahanan yang timbul apabila sebuah antena dicatu arus listrik. Besaran impedansi menjadi faktor penting dalam performa kinerja sebuah antena. Ketidaksesuaian impedansi antena dengan saluran transmisi akan mempengaruhi transfer daya yang akan dipancarkan oleh antena.

Impedansi Sendiri, Untuk memahami impedansi sendiri yang terjadi pada antena, kita mengambil analisa pada antena linier dipole ½dengan menggunakan metoda EMF Induksi dengan distribusi arus sinusoidal.

Impedansi Gandeng atau mutual terjadi jika terdapat ‘benda-benda’ (terutama konduktor) lain disekitar antena catu tergantung kepada posisi relatif antara benda tersebut dengan antenna tercatu.

Transformasi Impedansi, Umumnya impedansi antena berbeda dengan impedansi karakter saluran. Hal ini karena sulit mengkompromikan antara impedansi antena dengan diagram pancar yang dibutuhkan.