Materi P4: Propagasi Horn Antenna Microwave di Ruang Bebas

 

A. Pengertian Propagasi

    Propagasi gelombang adalah perambatan gelombang pada media perambatan. Media perambatan atau biasa juga disebut saluran transmisi gelombang dapat berupa fisik yaitu sepasang kawat konduktor, kabel koaksial dan berupa non fisik yaitu gelombang radio atau sinar laser.

Propagasi terdiri dari 3 metode yaitu:

     1.  Propagasi Gelombang Ground (Ground Wave Propagation)
          Karakteristiknya:

• Frekuensinya dibawah 2MHz
• Muka gelombang yang melambat dikarenakan arus EM
• Di induksikan ke bumi (miring ke bawah)
• Mengalami difraksi dan penyebaran dari atmosfir 

     2.  Propagasi Gelombang Udara (Sky Wave Propagation)
         Aplikasi ini biasanya digunakan untuk aplikasi radio amatir.
         Karakteristiknya:

• Frekuensinya 2 – 30 MHz
• Transmisi sinyal dibiaskan oleh ionosfir dipantulkan ke bumi
• Pantulan mengakibatkab sinyal diambil ribuan kilometer dari transmisi

     3. Line of Sight
         Karakteristiknya:

• Frekuensi di bawah 30 MHz, dimana gelombang ground dan udara tidak beroperasi
• Tidak ada pembiasan dari ionosfir

Di bawah ini merupakan contoh bentuk dari propagasi horn antenna micowave:

B. Pengertian Antenna

    Antenna adalah perangkat yang digunakan untuk memindahkan gelombang elektromagnetik dari feeder ke udara dan sebaliknya. Feeder yang dimaksud adalah kabel Coaxial atau Wave Guide. Satu Antenna dapat berfungsi sebaai antenna pemancar atau antenna penerima sekaligus.

Besaran- besaran Antena

Antena mempunyai Efisiensi, Impedansi, Pola Pancaran, Lebar Berkas (BeamWidth), Gain, FBR, dan Polarisasi.

• Efisiensi Antenna adalah perbandingan antara daya yang dimasukkan ke antenna dan daya yang dipancarkan oleh antenna. Semakin rendah frekuensinya semakin rendah efisiensi Antenanya.
• Impedansi Antenna. Dinyatakan dalam Ohm, yang besarnya harus sesuai dengan impedansi feeder dan pesawatnya. Kesesuaian Impedansi sangat penting bagi antenna pemancar,karena sangat mempengaruhi efisiensi pancaran.
• Matching Impedance (Penyesuai Impedansi) sering digunakan untuk menanggulangi masalah ini.
• Pola Pancaran (Radiasi Pattern). Adalah gambaran kekuatan pancaran antenna sebagai fungsi sudut. Untuk antenna isotropis ideal,pola pancarannya berbentuk bola, berarti antenna memancarkan gelombang ke semua arah dengan kekuatan yang sama. Untuk antenna parabola,pancaran sangat terarah,sehingga polanya disebut berbentuk pensil. Untuk komunikasi dari satu titik ke titik lain diharapkan pola pancarannya sejauh mungkin.
• Lebar Berkas (BeamWidth). Adalah sudut yang terbentuk dari berkas yang kuat pancarannya separuh dari pancaran yang terkuat. Semakin kecil sudut ini semakin baik pengarahannya.
• Gain (dB). Adalah Perbandingan kuat pancaran terbesar terhadap kuat pancaran bila digunakan sebagai antenna isotropis. Semakin besar Gain,Semakin baik pangarahannya.
• Front to Back Ratio (FBR = dB). Adalah Perbandingan kuat pancaran kearah depan dan belakang.
• Polarisasi. Dimaksudkan agar gelombang yang terpancar/terserap hanya pada arah tertentu saja. Bila tidak dipolarisasikan, gelombang terpancar/terserap berupa gelombang yang bergetar ke berbagai arah. Antena vertical polarisasinya vertical sedangakn antenna horizontal polarisasinya horizontal.

C. Fungsi Antena

Berdasarkan pengertiannya, antena memiliki tiga fungsi pokok yang dapat dikenali. Beberapa fungsi pokok dari antena dalam jaringan tersebut antara lain sebagai berikut:

1. Sebagai Konverter. Fungsi antena yang pertama yakni sebagai konverter atau suatu alat yang mampu mengubah sinyal. Suatu sinyal listrik pada perangkat tertentu dapat diubah ke dalam bentuk sinyal elektromagnetik atapun sebaliknya. Sehingga, antena dapat berfungsi secara dua arah.
2. Sebagai Radiator. Fungsi antena yang kedua yakni sebagai radiator. Dalam hal ini, antena berfungsi untuk melepaskan sinyal gelombang elektromagnetik ke udara bebas yang berada di sekitarnya. Hal ini pun juga dapat berlaku sebaliknya, antena dapat menangkap energi elektromagnetik yang berasal dari udara bebas di sekelilingnya. Maka, antena dalam hal ini juga dapat berfungsi sebagai re-radiator yang berlaku sebaliknya dari radiator.
3.  Sebagai Penyesuai Impedansi. Selain itu, antena juga berfungsi sebagai impedance matching atau yang dikenal dengan istilah penyesuai impedansi. Saat digunakan, maka antena akan selalu dapat menyesuaikan sistem impedansi. Impedansi tersebut yakni berupa udara bebas dan saluran transmisi pengubah sinyal elektromagnetik. Sehingga, antena secara otomatis dapat menyesuaikan karakteristik udara dengan salurannya.

D. Jenis-jenis Antena

    Terdapat beberapa jenis antena yang dapat digunakan dalam jaringan nirkabel sebagai sarana telekomunikasi. Jenis-jenis antena tersebut memiliki ciri-ciri fisik hingga kegunaannya yang berbeda-beda.

1. Antena Omnidirectional. Jenis-jenis antena yang pertama adalah antena omnidirectional atau yang lebih banyak dikenal dengan istilah omni. Secara penggunaannya, antena omni digunakan untuk memancarkan sinar radiasi sinyal hingga ke semua arah. Namun, biasanya pemancaran sinyal tersebut dilakukan secara horizontal. Antena omnidirectional akan membentuk lingkaran dengan lubang di tengahnya untuk melakukan fokus terhadap energinya.
2. Antena Yagi. Jenis-jenis antena yang kedua adalah antena yagi atau dikenal dengan istilah uda-yagi. Nama dari jenis-jenis antena ini yakni berasal dari penemunya yakni Shintaro Uda dan dikenal melalui tulisan Hidetsuga Yagi.Secara umum, jenis-jenis antena yang satu ini paling banyak diketahui dan digunakan. Antena ini memiliki kemiripan fisik dengan antena televisi yang terdiri dari dipole dengan reflektor serta director.
3. Antena Grid Parabolik. Selain itu, jenis-jenis antena yang berikutnya adalah antena grid parabolik yang secara umum cukup terdiri dari satu buah dipole. Dipole tersebut terpasang di depan reflektor sehingga berbentuk elemen dasar. Antena grid parabolik kini telah banyak digunakan sebagai antena Wi-Fi. Sebab, antena yang satu ini berfungsi lebih efektif untuk memperkuat dan mengarahkan sinyal.