Transmission Line & Antenna STPI 25 Februari 2015 Heri Rahmadyanto Antenna Array
Transmission Line & Antenna
STPI 25 Februari 2015
Heri Rahmadyanto
Antenna Array
Definisi
Antena susun merupakan susunan 2
atau lebih antena yang disusun untuk
mendapatkan pola radiasi yang
diinginkan
Harapan:
D G P
Pendahuluan
Diagram radiasi dari sebuah antena
secara sendiri (single antenna) biasanya
relatif lebar, misalnya dipole setengah
panjang gelombang (1/2 )
Array untuk Aplikasi Radar
Untuk mendapatkan antena yang
seperti ini ukuran dari antena > panjang gelombangnya.
Masalah baru !
munculnya side Lobe tambahan dengan peredaman yang mengganggu.
Prinsip Kerja Teknik Array
Medan listrik/magnet total dari array adalah superposisi secara vektorial medan yang dihasilkan dari masing-masing antena.
Arah pancar yang diprioritaskan untuk mendapatkan direktivitas yang tinggi, diupayakan medan vektornya saling bersuperposisi secara konstruktif (saling menjumlahkan),
Sedangkan ke arah pancar lain yang diinginkan memiliki direktivitas rendah, superposisinya diupayakan berlangsung secara destruktif (saling mengurangi/menghilangkan).
Parameter Kontrol Desain
Array
Ada lima parameter yang bisa digunakan untuk mengontrol diagram radiasi dari array:
1. Konfigurasi geometris array
a. linier: antena disusun pada suatu garis tertentu
b. circular: disusun di atas suatu lingkaran
c. planar: tersusun pada suatu bidang dua dimensi
d. secara tiga dimensi di ruang
2. Jarak dari satu elemen antena ke elemen yang lain.
3. Amplitudo arus atau tegangan yang dipasangkan pada feeding elemen antena.
4. Phase arus atau tegangan pada feeding.
5. Diagram radiasi dari masing-masing elemen.
Array 2 Antena
2 dipole hertz terpisah sejauh d
Akan dilakukan pengamatan pada titik p, yang terletak pada jarak r, dengan sudut dari sumbu z.
Antena 1 dicatu dengan arus 1,
Antena 2 dicatu dengan arus 2,
(I: amplitudo arus, dan : phasa arus)
Dengan medan listrik dari dipol Hertz
untuk kondisi medan jauh yang diberikan
pada persamaan
Maka medan listrik total di titik P
Array 2 Antena (Simplified)
Dengan mengandaikan titik P berada di medan jauh, maka dapat diambil pendekatan seperti pada gambar
yaitu garis-garis dari masing-masing dipol Hertz dan garis dari titik asal menuju ke titik P secara paralel, atau
Sehingga persamaan menjadi
Sebelum
Sesudah
Untuk jarak dari antena ke titik P
kembali digunakan pendekatan medan
jauh, yang menghasilkan, masing-
masing untuk variasi phasa
Persamaan menjadi
Pada hasil perhitungan di atas,
didapatkan medan listrik yang
dihasilkan oleh array yang terdiri dari
dua dipol Hertz
Dengan Edipol Hertz seperti di persamaan
dan AF sebagai faktor yang dihasilkan
oleh pembentukan array ini (AF : Array
Factor)
N-Element Linear Array:
Uniform Amplitude and Spacing
N-Element Linear Array(samb)
Linear array merupakan penyusunan elemen berbentuk
garis yang linear
N-Element Linear Array(samb)
n = 1,2,3,. n N, 2N, 3N,...
Ada dua kasus menarik pada Linear
array yaitu :
Broadside array
End-fire Arrays
N-Element Linear Array(samb)
d=
Broadside array
Maximum radiation of an array directed normal to the axis of the array(=90o)
Maximum Array Factor (=90o) :
Ordinary End-Fire Array
Maximum radiation directed along the axis of the array (= 0o atau 180o)
Dengan merubah fase dari arus
keluaran pada setiap elemen antena
dari antena susun tersebut
Banyak penggunaannya, terutama
untuk radar
Phased Arrays
Phased Arrays
Sejarahnya:
Tahun 1889, keluar proposal tentang
konsep phased array
1906, pembuatannya secara sukses (dua
elemen)
1920, penggunaan untuk shortwave radio
equipment (untuk menghasilkan direct
radiation pattern)
Hansen-Woodyard End-Fire Array
Persyaratan Hansen-Woodyard untuk memperbaiki
directivity End-Fire Array:
Hansen-Woodyard End-Fire Array
Hansen-Woodyard End-Fire Array
Directivity