Docstoc

KLASIFIKASI ANTENA

Document Sample
KLASIFIKASI ANTENA Powered By Docstoc
					D. Antena V dan Rhombic (Double V)
  D.1. Antena V
     • Antena V digunakan untuk terutama untuk panjang gelombang 1 – 50 m
     • Tipikal pola pancar antena
                                                                                         36 o
         gelombang berdiri (resonan) untuk
         panjang elemen 2λ , diberikan
         disamping :
                                                                        2λ
   Contoh 1                                          Contoh 2
   V gelombang berdiri (resonan)                     V gelombang berjalan (non resonan)



                                                           γ = 90o
              γ = 2β

                                                                         Pencil Beam
                                                                         (single lobe)



 Nachwan Mufti A                     Modul Va Macam-Macam Antena                                23




D. Antena V dan Rhombic (Double V)
     Contoh 3
     V silinder (resonan)



               γ = 90o


           1,25λ                                           Beamwidth melebar akibat
                         2a =   λ
                                20                         penambahan diameter




                                     Modul Va Macam-Macam Antena                                24
D. Antena V dan Rhombic (Double V)
 D.2. Antena Rhombic ( Double V )
 Rhombic merupakan antena gelombang berjalan, yang umumnya dipakai
 untuk frekuensi kurang dari 400 MHz ( populer pada f = 30 MHz, λ = 10 m )
                                     L                     •• Parameter rhombic ::L, φ, dan h
                                                              Parameter rhombic L, φ, dan h
          L                                                     Dicari nilai optimumnya ::
                                                                 Dicari nilai optimumnya
                        φ     φ                               maximum gain dan minimum sidelobe
                                                              maximum gain dan minimum sidelobe
                   Axis of rhombic          ZL             •• Tahanan terminasi ::600 – 800 ohm
                                                              Tahanan terminasi 600 – 800 ohm
                                            Terminating
                                            impedance      •• Terdapat pula multiple rhombic
                                                               Terdapat pula multiple rhombic
                                                           •• Etot = jumlah E dari dari tiap kawat
                                                               Etot = jumlah E dari dari tiap kawat
                                                              pembentuknya
                                                               pembentuknya



                                                                                            α = 10o
                     Azimuth pada α =    10o

                                                                             Elevasi
 Nachwan Mufti A                         Modul Va Macam-Macam Antena                                  25




D. Antena V dan Rhombic (Double V)
   • Untuk satu rhombic, persamaan medan totalnya diberikan
     sebagai berikut :

             cos φ . sin (hr sin α ). sin 2 (ψL r )
      Etot =
                     1
                       (1 − sin φ cos α )
                     2
                       Dimana,
                                                                       ψ=
                                                                            (1 − sin φ cosα )
                       α    = elevasi terhadap tanah
                                                                                   2
                       φ    = 0,5 sudut antara kaki rhombic
                       hλ = tinggi rhombic dari tanah dalam λ
                       Lλ = panjang kaki rhombic dalam λ
                       hr   = 2π hλ
                       Lr = 2π Lλ

                                         Modul Va Macam-Macam Antena                                  26
E. Modifikasi Dipole & Antena Ground Plane

   E.1. Antena Dipole Lipat (Folded Dipole)
     Dipole dilipat digunakan untuk menaikkan tahanan radiasi antena
    • Dipole Lipat 2

                                              s      V                            V
                                                       = I1Z11 + I 2 Z12            = I 2 Z 21 + I 2 Z 22
                                                     2                            2
                           λ
                                                     Karena s <<, maka Z12 ≈ Z11 dan Z21 ≈ Z22
                           2
                                                     V = 2 I1 (Z11 + Z12 ) = 2 I1.2 Z11
                                                             V
                                                      ZT =      = 4Z11
                   V
                       2           I1                        I1
                   V               I1          s      Untuk Z11 = 70 ohm, maka ZT = 280 ohm !!
                       2



 Nachwan Mufti A                            Modul Va Macam-Macam Antena                                     27




E. Modifikasi Dipole & Antena Ground Plane
  • Dipole Lipat 3
                                                        Z T = 32 Z11 = 9 × 70 = 630 Ω


  • Lipatan Yang Lain

                                                                             3λ
                               λ                                              4           Z T = 450 Ω
                               2                              I
            Z T = 900 Ω




                                        λ
                                        2
           Z T = 1400 Ω
                                            Modul Va Macam-Macam Antena                                     28
E. Modifikasi Dipole & Antena Ground Plane
  E.2. Modifikasi Dipole
    • T-Match                                                                       D
                                                                                                               d1
                                                                                                    d2

                            λ                                                       λ
                                2                                                       2
            T match : ZT = f(D)
                                    Contoh : L = 0,48λ ; D = 0,12λ
                                             d1 = ( 0,0001 - 0,001 )λ               ZT = 600 Ω
                                             d2 = 0,01λ
    • Dipole Lipat Ditarik
           Loop                                                    Quad
                                                                                                    λ
           (dari lipat 2)                       λ                  (dari lipat 4)                       4
                                                    4



                                                                                                    λ
                                                   λ                                                    4
                                                       4

 Nachwan Mufti A                               Modul Va Macam-Macam Antena                                           29




E. Modifikasi Dipole & Antena Ground Plane

   E.3. Antena Ground Plane
     Ground plane akan meningkatkan tahanan pancar antena karena adanya prinsip
     bayangan. Bentuk groundplane akan mempengaruhi karakteristik antena (pola pancar,
     bandwidth, dsb)



                   λ                                       λ                        λ
                       4                                       4                        4
                                           λ
                                               4
                                                                                            λ
                                                                                                4




                                                                                                            dsb...
                                               Modul Va Macam-Macam Antena                                           30
F. Antena-Antena Reflektor
   Antena reflektor sangat populer dalam penggunaan karena karakteristik
   reflektor yang dapat digunakan untuk bermacam-macam keperluan.
   Reflektor berguna untuk :
       • Mengubah diagram arah
       • Menaikkan gain
       • Memperbesar Front to Back Ratio
  Dalam bagian ini akan dijelaskan 3 macam reflektor saja, sekalipun
  di lapangan mungkin akan ditemui ditemui jenis reflektor yang lain.
  Ketiga macam antena reflektor tersebut adalah :
      • Reflektor bidang datar
      • Reflektor Sudut
      • Reflektor Paraboloid



 Nachwan Mufti A               Modul Va Macam-Macam Antena                               31




F. Antena-Antena Reflektor

    F.1. Antena Reflektor Bidang Datar
                                   Dari prinsip bayangan, antena 1/2 λ dipole
                       φ           horisontal dengan reflektor bidang datar akan
                                   memberikan penguatan / diagram arah kuat medan :
               s   s
      bayangan     antena
                                                         R 11 + R L
                                    G f (φ) = 2                         sin (Sr cos φ)
                                                      R 11 + R L − R 12

                            Dengan :      RL = tahanan rugi-rugi ohmic /panas antena
                                          R11 = tahanan sendiri
                                          R12 = resistansi antena dengan bayanganya
                                          Sr = 2πS / λ




                               Modul Va Macam-Macam Antena                               32
F. Antena-Antena Reflektor
     Dari persamaan sebelumnya, diketahui bahwa pola pancar
     antena dengan reflektor bidang datar adalah fungsi dari jarak antena
     tersebut dengan bidang reflektornya (S)




 Nachwan Mufti A             Modul Va Macam-Macam Antena                    33




F. Antena-Antena Reflektor
  Di bawah ini adalah grafik gain yang dicapai oleh antena dipole ½λ yang
  ditempatkan sejarak S/λ didepan reflektor bidang datar.
  Selanjutnya, gain dan bandwidth adalah 2 hal yang harus dikompromikan
              S    ⇒G   dan B            S      ⇒G         dan B




                             Modul Va Macam-Macam Antena                    34
F. Antena-Antena Reflektor
 F.2. Antena Reflektor Sudut                                                                 2


                                                     Dengan memakai Prinsip
                                tor
                          eflec                      bayangan, maka 1 buah
                    ner r
                                                                                    4                1
                cor                                  antena dengan reflektor
                                           S         bersudut 90o ekivalen
                                                     dengan susunan 4 buah
            α                                        antena
                                                                                             3
                                                     Parameter-parameter dalam antena reflektor sudut
                                           DE        adalah :
 apex
                                                      • α = sudut corner
                                                           Biasanya dipakai :
                 S                                                    180o      dimana n adalah
                                     DE    φ                       α=           bilangan bulat
        S                    S
                                                                        n
                                                             Umumnya sudut adalah 90o , tetapi kadang-
                 S                                           kadang didapati juga sudut reflektor 60o.
                                                      • S = jarak antara antena (DE) dengan
                                                        reflektornya

                                                                                                            35




F. Antena-Antena Reflektor
  • Untuk antena dengan sudut reflektor α = 90o
                                                       Analisis menganggap terdapat 1 DE dan 3
                                                       bayangan, sehingga muncul susunan elemen ½λ,
                     S                                 semuanya mempunyai magnitudo arus yang sama
                                      DE   φ
            S                    S                     TETAPI,

                     S                α = 90 o         ( fasa antena 1 = fasa antena 4 ), dan keduanya
                                                       berbeda fasa sebesar 180o terhadap ( fasa antena 2
                                                       = fasa antena 3 )
                         2                            Pada titik jauh P, yang berjarak r dari antena ,
                                                      diperoleh distribusi kuat medan :
        4                             1                E (φ ) = 2kI1 cos(S r cos φ ) − cos(S r sin φ )
                                                       Dengan : I1 = arus tiap elemen
                                                                Sr = 2πSλ
                         3                                      k = konstanta fungsi r


                                                Modul Va Macam-Macam Antena                                 36
F. Antena-Antena Reflektor
    • Dari analisis susunan 4 antena                     • Dengan substitusi pada persamaan
      tersebut, didapatkan bahwa EMF                       distribusi medan, didapat :
      pada terminal DE :
                                                                                 P
    V1 = I1Z11 + I1 R1L + I1Z14 − 2 I1Z12                   I1 = 2 k
                                                                       R11 + R1L + R14 − 2 R12
       dengan,
       Z11 = impedansi sendiri DE                               × cos(S r cos φ ) − cos(S r sin φ )
       R1L = tahanan rugi ekivalen DE
                                                         • Sedangkan kuat medan di titik jauh
       Z13 = Z12 = impedansi mutual dgn elemen             P dari DE tanpa reflektor adalah :
                   3 dan 2
       Z14 = impedansi mutual dgn elemen 4                                         P
                                                                E ' (φ ) = k
   • Jika daya input ke DE adalah P,                                           R11 + R1L
     maka :

                             P
        I1 =
                   R11 + R1L + R14 − 2R12                                        Sehingga….
 Nachwan Mufti A                     Modul Va Macam-Macam Antena                                      37




F. Antena-Antena Reflektor
   Ingat kembali definisi gain…maka diperoleh Gain kuat medan
   antena dengan reflektor terhadap antena tanpa reflektor ( untuk α =
   90o )

                                  R11 + R1L
           G f (φ ) = 2                            cos(S r cos φ ) − cos(S r sin φ )
                           R11 + R1L + R14 − 2 R12

  Untuk α = 60o , akan dapat dipandang sebagai array 6 elemen ½λ, yang terdiri dari
                          1 DE dan 5 bayangan, menghasilkan :

                                    R11 + R1L
          G f (φ ) = 2
                          R11 + R1L + 2 R14 − 2 R12 − R16
                                            (        [          ])      (        [
                     × sin (S r cos φ ) − sin S r cos 60 o − φ − sin S r cos 60 o + φ      ])

                                     Modul Va Macam-Macam Antena                                      38
F. Antena-Antena Reflektor

                                          Di samping ini adalah variasi jarak
                                          antara DE dengan apex reflektor (S)
                                          untuk α = 90o
                                          Dapat dilihat bahwa pola pancar
                                          antena berubah dengan berubahnya
                                          jarak S




                                                                                       39




F. Antena-Antena Reflektor

                                                                  Disamping ini
                                                                  adalah grafik
                                                                  perubahan gain dalam
                                                                  dBd (sumbu vertikal
                                                                  sebelah kiri ) dan dBi
                                                                  (sumbu vertikal
   Gain, dBd




                                                      Gain, dBi




                                                                  kanan) terhadap
                                                                  perubahan Sλ .




               Antenna to corner spacing, Sλ

                        Modul Va Macam-Macam Antena                                    40
F. Antena-Antena Reflektor
                                                      Sedangkan tahanan
                                                      terminasi antena
                                                      sebagai fungsi dari Sλ
                                                      diberikan pada grafik
                                                      di samping untuk
                                                      beberapa sudut
                                                      reflektor.
                                                      Untuk α = 90o,
                                                      RT = R11 + R1L + R14 - 2 R12




 Nachwan Mufti A        Modul Va Macam-Macam Antena                                  41




F. Antena-Antena Reflektor
    Dimensi Reflektor                                       L = 2S




                                                                           H




                                                                       G
                                                      S




                                        Dimensi reflektor untuk α = 90o
                                              G ≤ 0,1λ ; H ≥ 0,6λ
                                              S = 0,35λ L = 0,7λ
                                              S = 0,5λ L = 1,0λ


                        Modul Va Macam-Macam Antena                                  42
F. Antena-Antena Reflektor


                             Jika antena dipole diletakkan miring di
                             depan reflektor sudut, maka akan
                             dihasilkan polarisasi eliptis.




 Nachwan Mufti A      Modul Va Macam-Macam Antena                      43

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Stats:
views:1077
posted:1/17/2011
language:Indonesian
pages:11
Description: makalah ini menjelaskan tentang klasifikasi antena berdasarkan klasisfikasi tertentu