Selasa, 26 Februari 2013

Materi IPJBL 2



1.       Antena adalah alat yang digunakan untuk merubah sinyal listrik menjadi gelombang radio, dan sebaliknya. Biasanya digunakan pada pemancar dan penerima gelombang radio. Alat-alat yang menggunakan sistem kirim-mengirim sinyal tanpa kabel seperti radio, televisi, handphone, handy-talkie dan Wi-Fi menggunakan antena sebagai penerima dan pemancar gelombang radionya. Sebagai pemancar, antena menggunakan arus listrik dengan frekuensi gelombang radio, kemudian memancarkan energi sebagai gelombang elektromagnetik. Gelombang ini yang nantinya akan diterima antena penerima gelombang. Sedangkan sebagai penerima gelombang, antena menangkap gelombang elektromagnetik kemudian mengubahnya menjadi tegangan kecil di terminalnya. Sehingga penerima gelombang bisa bekerja.

2.       Fungsi antena adalah untuk mengubah sinyal listrik menjadi sinyal elektromagnetik, lalu meradiasikannya (Pelepasan energy elektromagnetik ke udara / ruang bebas). Dan sebaliknya, antena juga dapat berfungsi untuk menerima sinyal elektromagnetik (Penerima energy elektromagnetik dari ruang bebas ) dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Pada radar atau sistem komunikasi satelit, sering dijumpai sebuah antena yang melakukan kedua fungsi (peradiasi dan penerima) sekaligus. Namun, pada sebuah teleskop radio, antena hanya menjalankan fungsi penerima saja.

3.       Antena ini mempunyai sudut pancaran yang besar (wide beamwidth) yaitu 3600; dengan daya lebih meluas, jarak yang lebih pendek tetapi dapat melayani area yang luas

4.       Pola radiasi atau pola antena menggambarkan kekuatan relatif medan yang dipancarkan di berbagai arah dari antena, pada jarak yang konstan. Pola radiasi adalah pola penerimaan juga, karena pola radiasi tersebut juga menggambarkan karakteristik menerima antena. Pola radiasi adalah tiga- dimensi, tetapi biasanya pola radiasi yang terukur merupakan irisan dua dimensi dari pola tiga dimensi, di bidang planar horisontal atau vertikal. Pengukuran pola ini ditampil kandalam format rectangular ataupun polar. Angka-angka berikut menunjukkan tampilan alur rectangular khusus untuk Yagi sepuluh-elemen. Detail ini baik tetapi sangatlah sulit untuk menggambarkan perilaku antena di arah yang berbeda.
5.       Secara umum, antena dibagi 2:
1. Antena omnidireksional
Antena omnidireksional berfungsi untuk menerima dan memancarkan gelombang ke segala arah. Menggunakan frekuensi yang lebih rendah. Antena omnidireksional adalah antena yang paling umum digunakan. Antena panjang di mobil, radio dan televisi adalah contoh dari antena omnidireksional. Antena seperti ini biasanya memiliki panjang 1/4 panjang gelombang radio yang diterima. Contoh lainnya adalah antena dipol. Kadang-kadang bentuk antena diatur agar sinyal yang diterima atau dipancarkan mengarah ke satu sisi, walaupun sinyal dari arah lain tetap dapat diterima. Antena-antena televisi yang biasa kita temui memiliki spesifikasi seperti ini. Antena jenis ini lebih murah dan lebih mudah ditemui.

2. Antena direksional
Antena direksional memancarkan atau menerima gelombang dalam satu arah saja. Antena jenis ini digunakan bila tujuan atau asal sumber gelombang sudah diketahui, sehingga pengiriman dan penerimaan sinyalnya dipusatkan ke sana. Akibatnya, sinyal yang dipancarkan dapat diterima dengan baik. Frekuensi yang digunakan pun lebih tinggi. Antena jenis ini lebih mahal dan jarang ditemui.


6.       Antena isotropis adalah sebuah antena yang memancarkan gelombang ke segala arah sama besar.  Dalam kehidupan nyata, antena yang seperti ini tidak pernah ada.
7.       Jenis - Jenis Antena
1.       Grid Antena

 Antenna Grid Wifi 2,4 GHz dengan Gain 21 Db, sangat cocok digunakan untuk Antenna Wifi Anda. Bisa digunakan untuk Point to Point, atau Klien dari Akses Point anda. Sangat cocok digunakan untuk antenna Klien Rt-Rw Net anda sehingga bisa menekan biaya Investasi awal klien anda.
 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.

                                                        .

2.       Yagi Antena

 Antena Yagi adalah jenis antena radio atau televisi yang diciptakan oleh Hidetsugu Yagi. Antena ini dilengkapi dengan pengarah dan pemantul yang berbentuk batang.
 Antenna Yagi terdiri dari tiga bagian, yaitu:
 Driven adalah titik catu dari kabel antenna, biasanya panjang fisik driven adalah setengah panjang gelombang dari frekuensi radio yang dipancarkan atau diterima.

Reflektor adalah bagian belakang antenna yang berfungsi sebagai pemantul sinyal,dengan panjang fisik lebih panjang daripada driven.Director adalah bagian pengarah antena, ukurannya sedikit lebih pendek daripada driven. Penambahan batang director akan

3.Omni Antena

 Fungsi utama antena wireless adalah memperluas area coverage, bukan untuk memperkuat sinyal, fungsi penguat sinyal adalah pada radio atau access point, jadi antena wifi hanya mempunyai kekuatan penguat pasif, kekuatan antena adalah pada pemfokusan gelombang radio, dan semakin besar dBi dari antenna maka semakin luas atau jauh area coverage yang bisa dijangkau. Umumnya kualitas dari antena dilihat dari kualitas dari bahan pembuatnya, semakin bagus kualitas elemen yang ada di dalam antenna, maka semakin jauh pula jangkauannya dan konon bahkan bisa mereduksi dari noise atau interferensi yang timbul di sekitarnya. Makanya umumnya semakin mahal harga antena wireless semakin jauh pula jangkauannya.

 Ada berbagai type dari antena wifi, ada antena grid yang biasanya digunakan untuk mode station atau keperluan koneksi point to point, kemudian antena Omni yang biasanya digunakan sebagai antena transmitter atau hotspot, dan sebenarnya masih banyak lagi dari type antena, ada sectoral waveguide, sectoral array, panel, kentongan, wajan bolic dan lain-lain. Semua type antena yang anda pilih tergantung dari kebutuhannya.

4. 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.

5. Antena Parabolik

Antena Parabolik Dipakai untuk jarak menengah atau jarak jauh dan Gain-nya bisa antara 18 sampai 28 dBi


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 1. Sebuah titik radiasi pada koordinat bola

 Adapun pola radiasi antena dibedakan menjadi 3 yaitu :
Isotropis

 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. Pola radiasi isotropis terdapat pada gambar 2.

 Gambar 3. Pola radiasi isotropis

Unidireksional

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

 Gambar 2. Pola radiasi unidireksional

Omnidireksional

 Omnidireksional adalah arah pancaran antena ke berbagai arah dengan energi pada satu bidang sama besar. Pola radiasi antena omnidireksional terdapat pada gambar 4.

 Gambar 4. Pola radiasi omnidireksional


 Parameter pola radiasi terdiri dari main lobe, side lobe, HPBW (Half Power Beamwidth), FNBW (First Null Beamwidth), SLL (Side Lobe Level) dan FBR (Front to Back Ratio). Definisi dari istilah – istilah pada parameter pola radiasi, sebagai berikut :
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.
Side lobe
 Side lobes terdiri dari :
first side lobe yaitu minor lobe yang posisinya paling dekat dengan main lobe.
second side lobe yaitu minor lobe yang posisinya setelah first side lobe.
Back lobe yaitu minor lobe yang posisinya berlawanan dengan main lobe.
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.
First Null Beamwidth (FNBW)
 First Null Beamwidth adalah besar sudut bidang diantara dua arah pada main lobe yang intensitas radiasinya nol.
Side Lobe Level (SLL)
 Side Lobe Level adalah perbandingan antara first lobe dan main lobe. Side Lobe Level menyatakan besar dari side lobe.
Front to Back Ratio (FBR)
 Front to Back Ratio adalah perbandingan antara main lobe terhadap back lobe.


 Gambar 5.Parameter pola radiasi



 Dalam memancarkan daya, antena memiliki sifat radiasi sebagai berikut :
Broadside : suatu pancaran daya yang arah main beam berada pada posisi tegak lurus terhadap bidang yang berisi element antena.
Endfire : suatu pancaran daya yang arah main beam berada pada posisi sejajar terhadap bidang yang berisi elemen antena.
Intermediate : pancaran daya yang arah main beam pada posisi tegak lurus ataupun sejajar tapi mengarah pada sudut tertentu.
 Sifat-sifat radiasi antena terlihat pada gambar 6.

 Gambar 6.Gambar 6 Pola radiasi Antena (a). broadside, (b). endfire, (c). Intermediate


Polarisasi
 Polarisasi adalah gambaran orientasi medan listrik dalam arah propagasinya[7]. Polarisasi dapat juga diartikan sebagai bentuk pergerakan medan listrik terhadap waktu. Bentuk dari polarisasi dapat dapat dibagi menjadi tiga yaitu :
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. Polarisasi linier dapat dilihat pada gambar 7.

 Gambar 7.Polarisasi linier (a). arah vertikal (b). arah horizontal(a). broadside, (b). endfire, (c). Intermediate

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.
Polarisasi elips sama dengan polarisasi lingkaran, tetapi polarisasi elips memiliki AR = E2/E1 dan berputar dalam lintasan berbentuk elips seperti yang terlihat pada gambar 8.

 Gambar 8.Polarisasi elips

Gain
Gain adalah kemampuan antena mengarahkan radiasi sinyalnya, atau penerimaan sinyal dari arah tertentu. Salah satu parameter penting untuk mengukur kualitas antena adalah gain[2].Gain sebuah antena didefinisikan sebagai perbandingan rapat daya maksimum suatu antena terhadap rapat daya maksimum dari antena referensi dengan daya masuk sama besar[7]. Contoh pengukuran gain terdapat pada gambar 2.9.

 Gambar 9.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. Faktor refleksi secara matematis dapat dituliskan seperti pada persamaan 2.1.


Tidak ada komentar:

Posting Komentar