I. ANENNA Antena secara umum. Antena merupakan sebuah perangkat yang digunakan memancar dan menerima gelombang elektromagnetik secara efisien. Sebagai contoh penggunaan antena yaitu; a. Komunikasi Tanpa Kabel (Wireless Communication) berupa sistem komunikasi personal (PCS), sistem Global Positioning Satellite (GPS), Wireless Local Area Netrworks (WLAN), Direct Broadcast Satellite (DBS) Television, Mobile Communications, Telephone Microwave/Satellite Links, Broadcast Television dan Radio, dan lain – lainnya. b. Penginderaan jauh (Remote Sensing) berupa: Radar [Penginderaan Jauh aktif yang bekerja meradiasi dan menerima gelombang], Pemakaian untuk militer sebagai pencari target dan tracking, radar cuaca, pengaturan lalu lintas udara, deteksi kecepatan mobil, pengatur lalu lintas (magnetometer), ground penetrating radar (GPR), pemakaian untuk pertanian. Radiometry [Penginderaan jauh pasif yang bekerja dengan cara menerima emisi gelombang. Penggunaan militer dalam bentuk perlakuan gelombang dan penggabungan sinyal. Secara umum, antena dibedakan menjadi 6 yaitu : 1. Antena Directional 2. Antena Omnidirectional 3. Antena isotropis, 4. Antena Optimal 5. Antena Phase Array 6. Antena Adaptif ~ 1 ~
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
I. ANENNA Antena secara umum.
Antena merupakan sebuah perangkat yang digunakan memancar dan
menerima gelombang elektromagnetik secara efisien. Sebagai contoh penggunaan
antena yaitu; a. Komunikasi Tanpa Kabel (Wireless Communication) berupa sistem
komunikasi personal (PCS), sistem Global Positioning Satellite (GPS), Wireless
Local Area Netrworks (WLAN), Direct Broadcast Satellite (DBS) Television, Mobile
Communications, Telephone Microwave/Satellite Links, Broadcast Television dan
Radio, dan lain – lainnya. b. Penginderaan jauh (Remote Sensing) berupa: Radar
[Penginderaan Jauh aktif yang bekerja meradiasi dan menerima gelombang],
Pemakaian untuk militer sebagai pencari target dan tracking, radar cuaca,
pengaturan lalu lintas udara, deteksi kecepatan mobil, pengatur lalu lintas
(magnetometer), ground penetrating radar (GPR), pemakaian untuk pertanian.
Radiometry [Penginderaan jauh pasif yang bekerja dengan cara menerima emisi
gelombang. Penggunaan militer dalam bentuk perlakuan gelombang dan
penggabungan sinyal.
Secara umum, antena dibedakan menjadi 6 yaitu :
1. Antena Directional
2. Antena Omnidirectional
3. Antena isotropis,
4. Antena Optimal
5. Antena Phase Array
6. Antena Adaptif
Antena DirectionalAntena jenis ini merupakan jenis antena dengan narrow beamwidth, yaitu punya
sudut pemancaran yang kecil dengan daya lebih terarah, jaraknya jauh dan tidak
bisa menjangkau area yang luas, antena directional mengirim dan menerima sinyal
radio hanya pada satu arah, umumnya pada fokus yang sangat sempit, dan biasanya
digunakan untuk koneksi point to point, atau multiple point, macam antena direktional
seperti antena grid, dish "parabolic", yagi, dan antena sectoral.
~ 1 ~
Antena Directional biasanya digunakan oleh client, dikarenakan antena ini
mempunyai pola radiasi yang terarah dan dapat menjangkau jarak yang relatif jauh
daripada antena lainnya. Ada beberapa macam antena Directional antara lain :
1. Yagi
2. plat panel
3. parabola
4. tin can antenna
5. parabolic reflektor dan lain-lainnya.
Pola radiasi antena ini digambarkan pada gambar seperti dibawah ini.
Gambar pola radiasi antenna directional.
Gambar Bentuk pola radiasi gelombang antena Directional :
a). Pola radiasi bidang medan magnet (H)
b). Pola radiasi bidang medan listrik (E)
~ 2 ~
Antena Omni-DirectionalAntena ini mempunyai sudut pancaran yang besar (wide beamwidth) yaitu
3600; dengan daya lebih meluas, jarak yang lebih pendek tetapi dapat melayani area
yang luas Omni antena tidak dianjurkan pemakaian-nya, karena sifatnya yang terlalu
luas se-hingga ada kemungkinan mengumpulkan sinyal lain yang akan
menyebabkan inter-ferensi. Antena omnidirectional mengirim atau menerima sinyal
radio dari semua arah secara sama, biasanya digunakan untuk koneksi multiple point
atau hotspot.
Antena Omnidirectional yang mempunyai pola radiasi 3600 apabila pola
radiasinya dilihat pada bidang medan magnet (H). Gain antena Omnidirectional
antara 3 dBi sampai 12 dBi. Antena tersebut menggunakan sambungan Point-to-
Multi-Point (P2MP).
Gambar pola radiasi antenna omnidirectional
Gambar di atas merupakan gambaran secara umum bentuk pancaran yang
dihasilkan oleh antena omnidirectional, apabila dalam koordinat polar atau grafik
pola radiasi seperti gambar dibawah ini.
~ 3 ~
Gambar 2.9 Bentuk pola radiasi gelombang antena Omnidirectional
a). Pola radiasi bidang medan listrik(E)
b). Pola radiasi bidang medan magnet (H)
Antena IsotropisAntena isotropis (isotropic) merupakan antena seolah-olah seperti sumber titik
yang memancarkan daya ke segala arah dengan intensitas yang sama, seperti
permukaan bola. Antena ini tidak ada dalam kenyataan dan hanya digunakan
sebagai dasar untuk merancang dan menganalisa struktur antena yang lebih
kompleks. Antena Omnidirectional adalah antena yang memancarkan daya ke
segala arah, dan bentuk pola radiasinya digambarkan seperti bentuk donat
(doughnut) dengan pusat berimpit. Antena ini sering digunakan sebagai pembanding
terhadap antena yang lebih kompleks. Contoh antena ini adalah antena dipole
setengah panjang gelombang
Antena OptimalAntena optimal merupakan suatu antena dimana penguatan (gain dan fase
relatif setiap elemnnya diatur sedemikian rupa untuk mendapatkan kinerja
(performance) pada keluaran yang seoptimal mungkin. Kinerja yang dimaksud
kinerja antara lain signal to interference ratio, SIR atau signal to interference plus
nooise ratio, SINR. Optimasi kinerja dapat dilakukan dengan menghilangkan atau
meminimalkan penerimaan sinyal-sinyal tak dikehendaki (interferensi) dan
mengoptimalkan penerimaan sinyal yang dikehendaki.
~ 4 ~
Antena Phase ArrayAntena phase array adalah gabungan atau konfigurasi array dari beberapa
antena sederhana dan menggabungkan sinyal yang menginduksi masing-masing
antena tersebut untuk membentuk pola radiasi tertentu pada keluaran array. Setiap
antena yang menyusun konfigurasi array disebut dengan elemen array. Arah gain
maksimum dari antena phase array dapat ditentukan dengan pengaturan gase antar
elemem-elemen array.
Gambar ilustrasi Antena Phase Array.
Antena Adaptif.Antena adaptif merupakan pengembangan dari antena antena phase array
maupun antena optimal, dimana arah gain maksimum dapat diatur sesuai dengan
gerakan dinamis (dinamic fashion) obyek yang dituju. Antena dilengkapi dengan
Digital Signal Proccessor (DSP), sehingga secara dinamis mampu mendeteksi dan
melecak berbagai macam tipe sinyal, meminimalkan interferensi serta
memaksimalkan penerimaan sinyal yang diinginkan.
Tipe – tipe Antena.a. Antena Grid
Antena ini merupakan salah satu antena wifi yang populer, sudut pola
pancaran antena ini lebih fokus pada titik tertentu sesuai pemasangannya.
komponen penyusunya yaitu :
(1) Reflektor
(2) Pole
(3) Jumper.
~ 5 ~
Gambar antena Grid.
b. Antena Sektoral Antena sektoral seperti halnya Antena Omnidirectional mempunyai polarisasi
vertikal & dirancang untuk digunakan pada base stasion (BTS) tempat Akses
Point berada. Berbeda dengan antena omnidirectional yang dapat memberikan
servis dalam jangkauan 360 derajat. Antena sektoral hanya memberikan servis pada
wilayah / sektor yang terbatas. Biasanya 45-180 derajat saja. Pengaturan pancaran
antena BTS menjadi sektoral (bukan omnidirectional) dilakukan dengan beberapa
alasan teknis, diantaranya adalah meningkatkan kapasitas jaringan. Sudut sektor
yang umum biasanya di operasionalkan biasanya 120 derajat, sementara sudut
sektor 90 derajat juga di terapkan di beberapa BTS. Keuntungan yang diperoleh
dengan membatasi wilayah servis tersebut, antena sektoral mempunyai gain yang
lebih besar daripada antenna omnidirectional. Biasanya antena sektoral mempunyai
gain antara 10-19 dBi.
Gambar Antena Sektoral.
~ 6 ~
c. Antena FlatFungsinya sama seperti antena grid yaitu memfokuskan ke satu titik. antena
ini hanya di gunakan untuk jarak yang dekat dan tidak untuk jarak yang jauh, karena
frequency nya kecil.
Gambar antena Flat.
d. Antena Rocket Fungsi nya point-to-point memiliki jangkauan sinyal yang jauh, produk wireless
ubiquiti.menggunakan radio rocket M5,cara settinganya menggunakan browser.
Gambar antena Rocket.
~ 7 ~
e. Antena Omnidirectional Antena omnidirectoral yaitu jenis antena yang memiliki pola pemancaran
sinyal ke segala arah dengan daya sama, untuk menghasilkan cakupan area yang
luas.
Gambar antena omnidirectional.
f. Antena Omni Slotted More Guide Antena omni slotted maveguide ini merupakan salah satu antena
omnidirectoral untuk memancarkan sinyal wireless LAN 2,4 Ghz,dengan polarisasi
horizontal.memiliki kemampuan yang sangat bagus dan mampu meningkatkan
jangkauan yang lebih jauh.
Gambar antena omnisloted.
~ 8 ~
Tipe – Tipe AntenaJika ditinjau dari tipenya antenna dibagi menjadi 6 yaitu :
1. Antena Kawat (Wire Antenna)Contoh wire antenna yang terkenal adalah antena dipole, helix dan monopole
a. Antena DipoleAntena dipol terdiri dari dua buah kawat yang terpisah satu dengan
lainnya. Yang pada fungsinya sebagai antena pemancar, ia akan
dihubungkan dengan sumber tegangan, dan pada fungsi sebagai antena
penerima. Antena dipol bersifat omnidireksional artinya antena ini
memancarkan energinya, pada suatu potongan bidang tertentu, sama rata
ke semua arah. Dengan memanfaatkan bidang penghantar, dengan
bantuan sebuah kawat yang berada vertikal di atasnya, kita bisa
mendapatkan antena dipol dengan kawat bayangan.
Gambar antena dipole.
Gambar Radiasi dipole /2~ 9 ~
b. Antena HelixAntena Helix adalah antenna dengan bentuk geometri dasar berupa
tiga dimensi. Helix merupakan kombinasi bentuk garis lurus, lingkaran, dan
silinder. Ada beberapa karakteristik dasar dari antena helix kawat tunggal
ragam sumbu ini, yaitu :
a) Antenna helix memiliki polarisasi sirkular. Dengan elemen pencatu
berpolarisasi sirkular diharapkan rugi akibat polarisasi silang dapat
teratasi.
b) Dimensi antena mempunyai hubungan linier dengan panjang
gelombang frekuensi tengah operasi, sehingga dimensinya akan
semakin kecil dengan meningkatnya frekuensi operasi.
c) Pengarahan dan penguatan yang baik pada rentang frekuensi yang
lebar.
d) Impendasi masukan adalah resistif dan relatif konstan pada rentang
frekuensi kerja operasi, sehingga memudahkan untuk perealisasian
penyepadan impedansi.
e) VSWR yang relatif konstan.
Gambar Antena Helix
~ 10 ~
c. Antena LoopAntena Loop adalah Sebuah antenna yang masih tergolong dengan
antenna kawat, hanya saja konstruksi antenna ini berbentuk lingkaran
(Circle) atau kotak (Square).
Gambar Antena Loop
2. Antena Apertur (Aperture Antenna)
Tipe antena apertur sangat berguna untuk aplikasi pada pesawat terbang dan
kendaraan angkasa. Contoh antena apertur antara lain antena pyramidal
horn, conical horn dan rectangular waveguide
a. Antena Pyramidal Horn
b. Conical horn
c. Rectangular waveguide
~ 11 ~
3. Antena Mikrostrip (Microstrip Antenna)
Antena mikrostrip sangat menarik karena bebannya yang ringan,
mudah disesuaikan bentuknya dan biayanya yang rendah. Antena ini dapat
terintegrasi dengan garis yang dicetak pada jaringan dan alat aktif. Ini
merupakan rancang bangun baru yang terdapat di dunia antena. Dalam
bentuknya yang paling dasar, sebuah antena mikrostrip yang terdiri dari
sebuah bidang (patch) memancar di salah satu sisi lapisan (substrate)
dielektrik yang memiliki bidang dasar (ground plane) di sisi lain seperti yang
ditunjukan pada Gambar dibawah. Bidang pada umumnya terbuat dari bahan
seperti tembaga atau emas dan dapat mengambil banyak kemungkinan
bentuk.
Gambar struktur bidang antenna microstrip
Radiasi pada bidang mikrostrip yang utama karena bidang rambatannya
antara tepi bidang dan bidang dasar. Untuk mendapatkan antena yang baik,
tebal sebuah lapisan dielektrik memiliki konstanta dielektrik yang rendah
karena hal ini memberikan efisiensi yang lebih baik, lebar pita lebih besar dan
radiasi yang lebih baik. Namun, konfigurasi seperti ini menyebabkan ukuran
antena yang lebih besar. Dalam rangka untuk merancang sebuah bidang
antena mikrostrip yang seimbang, konstanta dielektrik yang digunakan harus
lebih tinggi sehingga mengurangi efisiensi dan menghasilkan lebar pita lebih
sempit. Oleh karena itu, keseimbangan harus dicapai antara dimensi antena
dan kinerja antena.
~ 12 ~
Keuntungan dan Kekurangan antenna mictrostrip Beberapa keuntungan pemakaian utama antena mikrostrip sebagai berikut:
1. Memiliki beban ringan dan bentuk yang kecil .
2. Memiliki biaya fabrikasi rendah maka dapat diproduksi dalam jumlah yang
banyak.
3. Mendukung adanya linear serta polarisasi sirkular.
4. Mampu beroperasi pada dua atau tiga frekuensi kerja.
5. Memiliki mekanik kuat ketika dipasang pada permukaan kaku
Bidang antena mikrostrip juga memiliki sejumlah kelemahan dibandingkan
dengan antena konvensional.
Beberapa kelemahan utama mikrostrip sebagai berikut:
1. Memiliki lebar pita yang sempit.
2. Memiliki efisiensi yang rendah.
3. Memiliki perolehan (gain) yang rendah.
4. Terdapat radiasi asing dari penyambungan (Feed).
5. Memiliki kapasitas pengaturan daya rendah.
4. Antena Susun (Array Antenna)
Antena susun adalah susunan dua buah atau lebih elemen antena untuk
menaikkan gain dan memperoleh pola radiasi tertentu. Contoh : Yagi-Uda ar-
ray.
Gambar antenna yagi uda array
~ 13 ~
Gambar radiasi antenna yagi uda array.
a.) a single optical Yagi–Uda antenna
b.) a 2×2 array
c.) a 3×3 array
5. Antena Reflektor (Reflector Antenna)
Memanfaatkan elemen lain agar energi yang dipancarkan dapat dipantulkan
kembali ke elemen pencatunya. Contoh : antena yagi, antena corner reflector.
Gambar antenna yagi.
~ 14 ~
Antenna Parabbolic Subreflector
Gambar antenna parbolic reflector.
Gambar antenna corner reflector.
~ 15 ~
6. Lens AntennaAntena lensa mempunyai dua tipe yaitu delay lenses dan fast lenses.
Beberapa contoh tipe antena lensa berdasarkan index refraction yaitu :