Karakteristik Antena

Pengarahan Pengarahan atau direktivity antena adalah perbandingan antara intensitas radiasi (daya tiap unit sudut ruang) pada arah tertentu U(θ, Ф) terhadap intensitas radiasi rata-rata Uo (dari seluruh permukaan) pancaran. Semakin besar direktivitas maka lebar berkas antena semakin sempit. Dalam penggunaan praktis yang dimaksud directivity merupakan direktivitas maksimum yaitu pada arah sumbu pancar (pada arah pancaran maksimal). Direktivitas suatu antena didefinisikan sebagai : Gain (Penguatan) Macam - macam referensi atau pembanding yang biasa digunakan yaitu isotropis, dimana efisiensi antena isotropis adalah 100 %, dipol λ/2, horn, dll. antena bergantung pada direktivitas antena dan efisiensi antena. Hubungan ketiganya dapat dirumuskan sebagai berikut : Dimana η adalah factor efisiensi antena (0≤ η ≤ 1 atau 0 ≤ η ≥ 100% ) Satuan gain yang menggunakan isotropik sebagai antena referensi adalah dBi. Antena dengan beam ke satu arah tertentu dimana memiliki gain/penguatan yang tinggi. Kebanyakan antena susunan tipe ini memiliki beam tunggal yang tegak lurus terhadap antena tersebut, dimana jarak antara patch adalah Jarak antar elemen yang kurang dari λo/2 dihindari karena adanya saluran penyepadan. Sedangkan untuk jarak yang lebih dari λo tidak dipakai karena untuk mencegah timbulnya gratting lobe. Sedangkan rumus yang berguna untuk memperkirakan gain dari antena susunan mikrostrip adalah : dimana : A = D1.D2 D1 = Lebar efektif antena dengan jarak yang sama (didefinisikan sebagai jumlah jarak antara tepi ke tepi elemen ditambah dengan spasi antar elemen; (n + 1) x spasi horisontal. D2 = Tinggi antenas susunan dengan definisi yang serupa dengan D1; (m + 1) x spasi vertikal. α = Redaman (dB/satuan panjang). Bandwidth Bandwidth atau lebar pita frekuensi dari suatu antena adalah daerah frekuensi kerja suatu antena yang dibatasi oleh VSWR tertentu. Biasanya bandwidth dibatasi pada VSWR ≤ 1,5. Pada antena pita lebar atau broadband, bandwidth merupakan perbandingan antara frekuensi atas dengan frekuensi bawah, contoh : bandwidth 10:1 mengindikasikan bahwa frekuensi atas 10 kali lebih tinggi dari frekuensi bawah. Sedangkan pada antena pita sempit atau narrowband, bandwidth dinyatakan dalam persentase dari perbedaan frekuensi (atas dikurangi bawah) yang melewati frekuensi tengah bandwidth, contoh: bandwidth 5% mengindikasikan bahwa perbedaan frekuensi adalah 5% dari frekuensi tengah bandwidth. Adapun persamaan untuk mendapatkan bandwith yang diinginkan dinyatakan dengan : dimana :BW = bandwidth lebar pita, MHz untuk VSWR <> f = frekuensi operasi, GHz t = tebal bahan, dalam inchi (kebanyakan ketebalan board tersedia dalam satuan 1/32 inchi = 0,794 mm) Polarisasi Polarisasi antena pada arah tertentu didefinisikan sebagai polarisasi dari gelombang yang dipancarkan oleh antena tersebut. Jika antena sebagai penerima maka polarisasi antena adalah polarisasi dari gelombang datang pada arah tertentu yang menghasilkan daya terima maksimum. Jenis polarisasi dapat diketahui dengan persamaan rasio kuat medan elektrik. Diagram Arah Diagram arah yaitu suatu grafik yang menunjukkan pola pancaran atau penerimaan suatu antena sebagai fungsi dari arahnya. Penggambaran penampang melintangnya dengan arah vertikal dan horizontal dengan polarisasi elektrik dan magnetik. Berkas antena ditunjukkan dengan sudut pancaran antena yang tajam, sehingga pancarannya lebih kuat untuk penerimaan. Berkas antena ini memiliki luas yang disebut luas berkas (beam area) yaitu luas sudut ruang yang mewakili arah pancaran daya dari antena. Dalam diagram arah diatas terdapat tiga daerah pancaran yaitu: 1lobe utama (main lobe), 2lobe sisi samping(side lobe),3lobe sisi belakang (back lobe). FNBW (First Null Beamwidth) _ sudut saat penerimaan daya pertama kali. HPBW (Half Power Beamwidth) _ sudut yang dibentuk oleh dua arah yang mempunyai intensitas radiasi ½ kali (- 3 dB) dari intensitas radiasi maksimumnya; sudut ini terletak dalam sebuah bidang yang merupakan arah maksimum beam. Impedansi Antena Impedansi antena didefinisikan sebagai perbandingan antara medan elektrik terhadap medan magnetik pada suatu titik, dengan kata lain pada sepasang terminal maka impendansi antena bisa didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan terhadap arus pada terminal tersebut. Impedansi antena merupakan hal yang penting dalam perancangan antenna karena sebenarnya antena itu sendiri berfungsi sebagai penyepadan impedansi antenna tersebut dengan impedansi saluran. Penyepadan ini perlu dilakukan supaya terjadi transfer daya maksimum dari sumber ke antena atau sebaliknya. Impedansi suatu saluran (antena) ditentukan oleh ukuran, konstruksi fisik dan bahan serta frekuensi kerja antena tersebut. Efisiensi Antena Efisiensi total antena digunakan untuk menghitung rugi-rugi pada terminal input dan pada struktur antena. Beberapa rugi-rugi terjadi karena: · Pemantulan (refleksi) karena ketidaksepadanan impendansi antara saluran dengan antena. · Rugi – rugi konduksi dan dielektrika yang terjadi pada antena. VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) VSWR adalah perbandingan antara tegangan maksimum dan minimum pada suatu gelombang berdiri akibat adanya pantulan gelombang yang disebabkan tidak matching-nya impedansi input antena dengan saluran feeder.