Antena

Antena adalah alat untuk mengirim dan menerima gelombang elektromagnetik, bergantung kepada pemakaian dan penggunaan frekuensinya, antena bisa berwujud berbagai bentuk, mulai dari seutas kabel, dipole, ataupun yagi, dsb. Antena adalah alat pasif tanpa catu daya(power), yang tidak bisa meningkatkan kekuatan sinyal radio, dia seperti reflektor pada lampu senter, membantu mengkonsentrasi dan memfokuskan sinyal.

Karakter Antena

Ada beberapa karakter penting antena yang perlu dipertimbangkan dalam memilih jenis antena untuk suatu aplikasi , yaitu pola radiasi, gain, dan polarisasi dan lain-lain.

1. Pola Radiasi

Pola radiasi antena adalah plot 3-dimensi distribusi sinyal yang dipancarkan oleh sebuah antena, atau plot 3-dimensi tingkat penerimaan sinyal yang diterima oleh sebuah antena. Pola radiasiantena dibentuk oleh dua buah pola radiasi berdasar bidang irisan, yaitu pola radiasi pada bidang irisan arah elevasi (pola elevasi) dan pola radiasi pada bidang irisan arah azimuth (pola azimuth).

Kedua pola di atas akan membentuk pola 3-dimensi. Pola radiasi 3-dimensi inilah yang umum disebut sebagai pola radiasi antena dipol. Sebuah antena yang meradiasikan sinyalnya sama besar ke segala arah disebut sebagai antena isotropis. Antena seperti ini akan memiliki pola radiasi berbentuk bola Namun, jika sebuah antena memiliki arah tertentu, di mana pada arah tersebut distribusi sinyalnya lebih besar dibandingkan pada arah lain, maka antena ini akan memiliki directivity Semakin spesifik arah distribusi sinyal oleh sebuah antena, maka directivity antena tersebut.

2. Gain

Gain (directive gain) adalah karakter antena yang terkait dengan kemampuan antena mengarahkan radiasi sinyalnya, atau penerimaan sinyal dari arah tertentu. Gain bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis pada umumnya seperti watt, ohm, atau lainnya, melainkan suatu bentuk perbandingan. Oleh karena itu, satuan yang digunakan untuk gain adalah desibel.

3. Polarisasi

Polarisasi didefinisikan sebagai arah rambat dari medan listrik. Antena dipol memiliki polarisasi linear vertikal . Mengenali polarisasi antena amat berguna dalam sistem komunikasi, khususnya untuk mendapatkan efisiensi maksimum pada transmisi sinyal. Pada astronomi radio, tujuan mengenali polarisasi sinyal yang dipancarkan oleh sebuah objek astronomi adalah untuk mempelajari medan magnetik dari objek tersebut.

A. Macam-macam Antena :1. Antena Yagi

a. Pengertian Antena YagiPada desain antena ini menggunakan elemen pasif. Antena ini, diilustrasikan

pada Gambar 1, bisa dibuat dengan murah dan efektif. Hal ini dapat dibuat dengan satu atau lebih (biasanya satu atau dua) elemen reflektor dan satu atau lebih (biasanya dua atau lebih) unsur direktur. Gambar 2 menunjukkan antena Yagi dengan satu reflektor, elemen aktif dipole lipat, dan tujuh direktur, dipasang untuk polarisasi horizontal.

Antena Yagi terdiri dari tiga bagian, yaitu:

Driven adalah titik catu dari kabel antenna, biasanya panjang fisik driven adalah setengah panjang gelombang (0,5 λ) dari frekuensi radio yang dipancarkan atau diterima.

Reflektor adalah bagian belakang antenna yang berfungsi sebagai pemantul sinyal,dengan panjang fisik lebih panjang daripada driven. panjang biasanya adalah 0,55 λ (panjang gelombang).

Director adalah bagian pengarah antena, ukurannya sedikit lebih pendek daripada driven. Penambahan batang director akan menambah gain antena, namun akan membuat pola pengarahan antena menjadi lebih sempit. Semakin banyak jumlah director, maka semakin sempit arahnya.

Boom adalah bagian ditempatkanya driven, reflektor, dan direktor. Boom berbentuk sebatang logam atau kayu yang panjangnya sepanjang antena itu.

Pengaplikasi Antean Yagi

- Sebagai penerima frekuensi UHF dan VHF pada TV- Menerima gelombang wifi dari internet hotspot.- Menerima gelombang dari pemancar CDMA- Memperkuat sinyal handphone- Antena yagi menjadi pilihan utama untuk antena TV, karena selain tidak terlalu

besar, harganya murah dan mudah diperoleh.- Karena frekuensi yang lebih tinggi mendapatkan perlakuan redaman yang cukup

besar dari kanal udara , maka implementasi Uda Yagi untuk frekuensi yang lebih tinggi memerlukan gain yang lebih tinggi

Ada beberapa macam antena yagi yaitu pada bagian reflektornya :

Gambar 1 antena Yagi (a) tiga elemen dan (b) beberapa elemen.

Gambar 2 antena Yagi yang menggunakan satu reflektor.

b. Pola Radiasi Antena Yagi

Gambar diatas merupakan pola radiasi dari antena yagi

2. Antena Grida. Pengertian Antena Grid

Antena Grid meruapakan antena wifi yang paling populer, antena keluaran TPLINK ini berguna untuk memperkuat dan mengarahkan sinyal wireless untuk koneksi point to point, multi point. Antena grid memiliki kekuatan sinyal hingga 24 dB, sementara antena parabolic hingga 18 dB. menambah gain antena, namun akan membuat pola pengarahan antena menjadi lebih sempit. Antenna Grid memiliki jarak tembak sinyal yang cukup jauh, yakni sekitar 15 KM. Jangkauan sinyalnya sekitar 15-25 KM jika tidak ada hambatan.

Fungsi dari antena grid adalah :

1. Penerima dan pengirim signal data sistem gelombang radio 2,4 Mhz

2. Menguatkan sinyal wifi yang lemah

Gambar diatas adalah bentuk dari antena grid yang secara horisontal dan vertikal

b. Pola Radiasi Antena Grid

Gambar pola radiasi antena grid dari arah horisontal maupun vertical

c. Polarisasi Antena Grid

Gambar polarisasi dari antena grid

3. Antena Sectoral

a. Pengertian Antena Sectoral

Antena Sectoral hampir mirip dengan antena omnidirectional. Yang juga digunakan untuk Access Point to serve a Point-to-Multi-Point (P2MP) links. Beberapa antenna sectoral dibuat tegak lurus , dan ada juga yang horizontal. Antena sectoral mempunyai gain jauh lebih tinggi dibanding omnidirectional antena di sekitar 10-19 dBi. Yang bekerja pada jarak atau area 6-8 km. Sudut pancaran antenna ini adalah 45-180 derajat dan tingkat ketinggian pemasangannya harus diperhatikan agar tidak terdapat kerugian dalam penangkapan sinyal.

Pola pancaran yang horisontal kebanyakan memancar ke arah mana antenna ini di arahkan sesuai dengan jangkauan dari derajat pancarannya, sedangkan pada bagian belakang antenna tidak memiliki sinyal pancaran. Antenna sectoral ini jika di pasang lebih tinggi akan menguntungkan penerimaan yang baik pada suatu sector atau wilayah pancaran yang telah di tentukan.

b. Pola Radiasi Antena Sectoral

Pada gambar di bawah di perlihatkan pola radiasi antenna sektoral. Secara umum radiasi antenna lebih banyak ke muka antenna, tidak banyak radiasi di belakang antenna sektoral. Radiasi potongan vertikal tidak berbeda jauh dengan antenna omni.

c. Polarisasi Antena SectoralUmumnya Antenna ini mempunyai polarisasi vertikal, beberapa diantaranya juga

mempunyai polarisasi horisontal dan mempunyai penguatan lebih tinggi dari antenna omni sekitar 10-19dBi.

4. Antena Parabolica. Pengertian Antena Parabola

Antena parabola adalah sebuah antena berdaya jangkau tinggi yang digunakan untuk komunikasi radio dan dan juga untuk radiolocation (RADAR), pada bagian UHF and SHF dari spektrum gelombang elektromagnetik. Panjang gelombang energi (radio) elektromagnetik yang

relatif pendek pada frekuensi-frekuensi ini menyebabkan ukuran yang digunakan

untuk antena parabola masih dalam ukuran yang masuk akal dalam rangka tingginya unjuk kerja respons yang diinginkan baik untuk menerima atau pun memancarkan sinyal. Antena parabola berbentuk seperti piringan. Antena parabola dapat digunakan untuk mentransmisikan berbagai data, seperti sinyal telepon, sinyal radio dan sinyal televisi, serta beragam data lain yang dapat ditransmisikan melalui gelombang. Fungsi antena parabola adalah sebagai alat untuk menerima siaran televisi satelit.

Bentuk antena yang seperti piring memantulkan sinyal ke titik fokus piringan tersebut. Di titik fokus tersebut ditempatkan sebuah alat yang disebutfeedhorn. Alat ini menjadi titik pusat untuk pemandu gelombang yang mengumpulkan sinyal di atau dekat di titik fokus dan mengubahnya menjadi low-noise block downconverter (LNB). LNB mengubah sinyal dari gelombang elektromagnetik atau gelombang radio menjadi sinyal listrik dan menggeser rentangnya dari C-band atau Ku-bandL-band. Antena parabola untuk penyiaran langsung menggunakan LNFB, yang mengintegrasikan feedhorn dengan LNB.

Theoretical gain dari sebuah antena parabola meningkat seiring dengan meningkatnya frekuensi. Gain yang sebenarnya bergantung dari banyak faktor, diantaranya hasil akhir permukaan parabola, akurasi bentuk, dan kesesuaian feedhorn. Nilai umum bagi konsumen yang memiliki antena parabola 60cm 11.75 GHz adalah 37.50 dB. Dengan menggunakan frekuensi lebih rendah seperti C-band, pembuat antena parabola memiliki pilihan lebih luas untuk bahan pembuatannya. Ukuran antena parabola besar yang dibutuhkan untuk frekuensi lebih rendah mendorong antena parabola untuk dikonstruksi dari lempengan logam dan kerangka logam. Pada frekuensi lebih tinggi desain tipe lempengan lebih sedikit meskipun beberapa desain menggunakan piringan padat.

Miskonsepsi yang umum terjadi adalah LNBF, alat di depan piringan, menerima sinyal langsung dari atmosfer. Sebagai contoh, hitung mundur BBC News menunjukkan “arus data merah” diterima langsung oleh LNBF daripada diterima oleh piringannya lebih dulu. Seharusnya bentuk parabola akan mengumpulkan sinyal ke wilayah yang lebih kecil dan mengirimkannya ke LNBF.Piringan modern yang ditujukan untuk digunakan pada televisi rumahan umumnya berdiameter 43-80 cm. Antena parabola tersebut tidak bisa dipindah-pindahkan (fixed position). Ini berlaku untuk antena parabola untuk menerima sinyal Ku-band.

Kelebihan antenna parabola

Dapat digunakan untuk menerima 3 satellite sekaligus tanpa harus menggerakkan antenna.

Dapat menampilkan gambar dari semua TV dari satelit yang ditangkap dalam sekejap.

Kondisi permanent sehingga tidak gampang goyah terhadap posisi. Signal quality dapat maksimum

Kekurangan antenna parabola

Tidak dapat digunakan menangkap satelit lebih dari 5 Membutuhkan lebih banyak LNBF Channel yang diterima lebih sedikit

b. Pola Radiasi Antena Parabola

5. Antena Omnia. Pengertian Antena Omnidirectional

Sebuah antena Omnidirectional adalah antena daya sistem yang memancar secara seragam dalam satu pesawat dengan bentuk pola arahan dalam bidang tegak lurus. Pola ini sering digambarkan sebagai "donat berbentuk". Antena Omnidirectional dapat digunakan untuk menghubungkan beberapa antena directional di outdoor

point-to-multipoint komunikasi sistem termasuk sambungan telepon selular dan siaran TV.Antena omni mempunyai sifat umum radiasi atau pancaran sinyal 360-derajat

yang tegak lurus ke atas. Omnidirectional antena secara normal mempunyai gain sekitar 3-12 dBi. Yang digunakan untuk hubungan Point-To-Multi-Point ( P2Mp) atau stu titik ke banyak titik di sekitar daerah pancaran. Yang baik bekerja dari jarak 1-5 km, akan menguntungkan jika client atau penerima menggunalan directional antenna atau antenna yang ter arah.Yang ditunjukkan di bawah adalah pola pancaran khas RFDG 140 omnidirectional antena. Radiasi yang horisontal dengan pancaran 360-derjat.

Radiasi yang horisontal pada dasarnya E-Field.yang berbeda dengan, polarisasi yang vertikal adalah sangat membatasi potongan sinyal yang di pancarkan. Antena ini akan melayani atau hanya memberi pancaran sinyal pada sekelilingnya atau 360 derjat, sedamgkan pada bagian atas antena tidak memiliki sinyal radiasi.

b. Pola Radiasi Antena Omnidirectional

6. Antena Helixa. Pengertian Antena Helix

Antena Helix atau

Helical adalah suatu

antena yang terdiri dari

'conducting wire' yang

dililitkan pada media

penyangga berbentuk

helix. Antena helix,

ditemukan oleh John Kraus (W8JK), dapat dianggap sebagai akhir kesederhanaan

genius sejauh desain antena yang bersangkutan. Khusus untuk frekuensi di kisaran

2-5 GHz desain ini sangat mudah, dan praktis. Kontribusi ini menjelaskan cara

untuk menghasilkan heliks antena untuk frekuensi sekitar 2,4 GHz yang dapat

digunakan untuk misalnya packet radio kecepatan tinggi (S5-PSK, 1,288 Mbit / s),

2,4 GHz wavelans, dan, satelit amatir (AO40). Perkembangan dalam hasil

WaveLan peralatan kemungkinan mudah untuk akses internet kecepatan tinggi

nirkabel menggunakan 802.11b (alias WiFi) standar.

Antena helix dapat digambarkan sebagai sebuah pegas dengan reflector.

Keliling (Circumference, C) dari satu lilitan kira-kira bernilai satu kali panjang

gelombang (l), jarak antar lilitan (d) kira-kira bernilai 0,25C. Sementara ukuran

reflektor (R) adalah sama dengan C atau l. Frekuensi yang digunakan ialah

2,4GHz. Untuk mentransfer maksimum energi, kedua ujung link harus

menggunakan polarisasi yang sama, kecuali jika menggunakan reflektor (pasif) di

jalan radio.

b. Pola Radiasi Antena Helix

Gambar diatas tampilan pola radiasi antena helix.

c. Polarisasi Antena Helix

Gambar diatas merupakan tampilan polarisasi dari antena helix.