Modul #05. Macam-macam Antena. Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro - Sekolah Tinggi Teknologi Telkom Bandung 2008

Modul #05

TE 3423

TE 3423

TE 3423

TE 3423

ANTENA DAN PROPAGASI

ANTENA DAN PROPAGASI

Macam-macam

Antena

Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro - Sekolah Tinggi Teknologi Telkomgg g Bandung – 2008

Organisasi

Modul 5

Macam-Macam Antena

• A. Pendahuluan page 3p g

• B. Antena Linear dan Turunannya page 7 • C. Antena Loop dan Helix page 13 • D. Antena V dan Rhombic (Double V) page 23 • E. Modifikasi Dipole & Antena Ground Plane page 27 • F. Antena-Antena ReflektorF. Antena Antena Reflektor page 31page 31

• G. Antena2 _{Aplikatif page 59}

• H. Exotic Antenna page 68

A. Pendahuluan

Sekapur Sirih

Sekapur Sirih ...

Seperti yang sudah dibicarakan pada bagian sebelumnya, dimensi antena paling kecil harus mendekati panjang gelombang supaya menjadi radiator yang efisien. Bahkan untuk mendapatkan gain yang tinggi, dimensi antena harus jauh lebih besar dari panjang gelombang.

y g gg , j p j g g g

Menaikkan gain suatu antena selalu disertai dengan penurunan lebar dan luas berkas, sehingga antena dengan gain yang tinggi memerlukan pemasangan dan penempatan yang sangat teliti agar benar-benar menunjuk pada sasaran yang diinginkan. Sebagai contoh : Antena dengan gain sebesar 60 dB lebar berkasnya sekitar 0,2o _{sehingga kesalahan penempatan sebesar 0,1}o _{dari sumbu utama akan}

dB lebar berkasnya sekitar 0,2 sehingga kesalahan penempatan sebesar 0,1 dari sumbu utama akan menurunkan penerimaan sebesar 30 dB.

Dari besarnya gain, antena digolongkan menjadi antena dengan gain rendah (sampai 10dB) , gain sedang (10 sampai 20 dB) , dan gain tinggi ( lebih dari 20 dB). Namun demikian, harus dicatat pula bahwa angka-angka tersebut di atas adalah relatif bukan mutlak

bahwa angka angka tersebut di atas adalah relatif, bukan mutlak.

Frekuensi kerja sangat mempengaruhi bentuk dan dimensi antena. Pada daerah HF, 3-30 MHz, banyak dipakai antena kawat dan batang atau susunannya sepperti dipol, yagi, log periodik, helix nomal mode, whip, dan antena linier lainnya.

Sedangkan pada VHF banyak dipakai yagi, antena kawat, corner, dll. Pada UHF dan SHF (300 - 30000 MHz) banyak dipakai antena paraboloid, corong, slot, antena lensa, dan kadang-kadang helix, yagi, dan lain-lain.

A. Pendahuluan

Selain itu, ada antena yang tidak jelas nampak sebagai antena pemancar atau harus

tersembunyi atau disebut sebagai antena samar ( disquised antenna ). Antena tersebut harus menyesuaikan dengan keadaan sekitarnya seperti pada kapal terbang, kereta api, atau pada keadaan lingkungan yang berat

atau pada keadaan lingkungan yang berat.

Untuk antena semacam ini, biasanya yang menjadi persoalan adalah penyesuaian impedansi karena umumnya impedansi antena akan jauh berbeda dengan impedansi karakteristik saluran transmisi jika dipakai transformator konvensional

karakteristik saluran transmisi jika dipakai transformator konvensional.

Kerugian lain yang diderita adalah diagram arah yang seringkali jauh dari yang diharapkan sehingga harus dicarikan kompromi-kompromi lain yang lebih ketat kendalanya

Pemilihan Antena

A. Pendahuluan

Pemilihan Antena ...

Dalam suatu hubungan komunikasi

, dihadapkan pada suatu tugas yaitu

memilih antena yang cocok untuk komunikasi tersebut, terlebih jika kita sendiri yang harus mendesain sistem komunikasi dan antena yang bersangkutan.

harus mendesain sistem komunikasi dan antena yang bersangkutan.

Pilihan antena yang digunakan

didasarkan kepada :

• Jenis komunikasi yang dilakukan

Æ Broadcast / siaran pilih antena dengan tipikal pancaran

Æ Broadcast / siaran , pilih antena dengan tipikal pancaran

Broadside/omnidirectional

Æ Point to point communication, pilih antena dengan tipikal pancaran Endfire / directional / pencil beam

• Keterbatasan kelas penguat

Æ Berkaitan dengan Gain antena yang direncanakan

• Lebar informasi yang dikirimkan ( Narrowband / broadband )

Æ B k i d B d idth di k di tid k

Æ Berkaitan dengan Bandwidth antena yang direncanakan, dirancang tidak terpisah dengan saluran transmisi yang digunakan

• Daerah cakupan (coverage) antena yang diinginkan

Æ Berkaitan dengan Beamwidth antena yang direncanakan Misal : struktur

Æ Berkaitan dengan Beamwidth antena yang direncanakan. Misal : struktur sel trisektoral membutuhkan antena dengan beamwidth 120o_.

Mari kita ulangi sekali lagi

A. Pendahuluan

Dalam memilih dan mendesain antena, kita selalu dihadapkan oleh batasan-batasan yang didapat dari sistem komunikasi yang direncanakan .

Mari kita ulangi sekali lagi...

Sebagai contoh :

Jika misalkan kita diharuskan mendesain antena untuk komunikasi selular GSM,

terlebih dahulu kita harus mengetahui : (1) Berapa range frekuensi kerja GSM yang terlebih dahulu kita harus mengetahui : (1) Berapa range frekuensi kerja GSM yang nantinya berkaitan dengan bandwidth antena yang kita rencanakan, (2) SWR

maksimum yang diijinkan disisi pemancar dan penerima, berkaitan dengan matching impedancep dengan saluran transmisi, g (3) Kelas penguat( ) p g , untuk merencanakan

seberapa besar gain yang dibutuhkan untuk komunikasi tersebut (4) Cakupan

daerah antena yang diinginkan yang berkaitan dengan beamwidth antena

Hanya saja ada beberapa hal yang harus kita pahami bahwa keempat persoalan diatas

Hanya saja, ada beberapa hal yang harus kita pahami bahwa keempat persoalan diatas adalah saling terkait dan proses desain antena terdiri dari kompromi-kompromi agar antena yang sudah didesain dapat memenuhi kriteria sebelumnya yang sudah

ditetapkan. Dari sinilah yang menyebabkan kemudian bahwa persoalan desain antena p y g y p menjadi tidak sederhana

B. Antena Linear dan Turunannya

A

li

b

b

d

k

b

k

d k

Antena linear

biasanya terbuat dari kawat atau batang konduktor

tipis dan terbagi menjadi 2 macam : (a) Antena Resonan atau disebut

juga sebagai Antena Gelombang Berdiri , (b) Antena Non Resonan

atau Antena Gelombang Berjalan

B.1. Antena Gelombang Berdiri / Antena Resonan

g

λ

₃

_λ

5

_λ

3

_λ

₂

_λ

2

λ

λ

4

3

_λ

_λ

4

2

λ

2

λ

s

B. Antena Linear dan Turunannya

dz

Z θ

r

Sehingga, distribusi medan di tempat

jauh,

⎫

⎧

_⎛

_⎞

_⎛

_⎞

Z L θ

[ ]

⎪

⎪⎪

⎬

⎫

⎪

⎪⎪

⎨

⎧

θ

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛ β

−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

β

_θ

=

θ

sin

2

L

cos

cos

2

L

cos

r

I

60

j

E

0

Pencatuan ditengah dengan :

⎞ ⎛

⎪

⎪

⎭

⎪

⎪

⎩

θ

sin

r

[ ]

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ω

=

c r t j 0 0

I

e

I

Distribusi arus sinusoidal, dengan :

[ ]

⎪⎪

_⎬

⎫

⎪⎪

⎨

⎧

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛ β

−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

β

_θ

=

2

L

cos

cos

2

L

cos

I

j

H

0 , g

[ ] [ ]

_⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛ ±

λ

π

=

z

2

L

2

sin

I

I

₀

_⎪

⎪

⎭

⎬

⎪

⎪

⎩

⎨

_θ

π

=

φ

sin

r

2

j

H

0 z jika " "+ < dan "−" jika z > 0

λ = 1 L

B. Antena Linear dan Turunannya

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

π

_θ

cos

2

cos

E

λ

=

2

1

L

λ 2 L o 78

θ

⎠

⎝

=

θ

sin

E

2

λ L

(

)

θ

+

θ

π

=

θ

sin

1

cos

cos

E

λ

=

L

λ = L o 47

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

π

_cos

_θ

2

3

cos

λ

3

L

= 2λ 3 L

+

-θ

⎟

⎠

⎜

⎝

=

θ

sin

2

E

λ

=

2

L

2

+

-P l j i k

T h

P

k

b li !!

₊

B 2 Antena Gelombang Berjalan

B. Antena Linear dan Turunannya

B.2. Antena Gelombang Berjalan

Antena gelombang berjalan (

travelling wave antenna

) terdiri dari

kawat tunggal yang diterminasi dengan impedansi karakteristiknya

Contoh

antena gelombang berjalan :

(a) kawat tunggal diterminasi glb glb Keempat antena disamping merupakan pendekatan untuk diterminasi

(b) Rhombic diterminasi pendekatan untuk _memberikan gelombang berjalan Uniform Tunggal (c) Helical panjang (d) Linear panjang

tebal

(

z

)

P ρ ζ Pada suatu konduktor antena gelombang

B. Antena Linear dan Turunannya

(

, ,z

)

P ρ ζ Pada suatu konduktor antena gelombang berjalan di samping, gelombang berarah menuju sumbu z

Pola pancar antena

1 r 2 r r ρ φ

Pola pancar antena,

Pola pancar antena dipengaruhi p

dan b dimana,

0 b z

Konduktor

Arah gelombang

dz p = _{konduktor, umum} kecepatan fasa pada

disebut sebagai faktor kecepatan

c

v

p

=

p

b = Dimensi panjang konduktor

(

)

_⎬

⎫

ψ

⎨

⎧

⎥

⎤

⎢

⎡

φ

−

ω

φ

=

∠

ζ

1

cos

b

sin

sin

p

I

H

0

(

)

ψ

dan

E

_φ

=

η

_i

H

_ζ

⎭

⎬

⎩

⎨

_⎥

⎦

⎢

⎣

φ

φ

−

π

∠

ζ

1

cos

pc

2

sin

cos

p

1

r

2

H

1

(

)

_⎥

⎤

⎢

⎡

φ

ω

⎟

⎞

⎜

⎛

ω

ψ

t

r

b

1

cos

ζ φ

(

)

_⎥

⎦

⎢

⎣

ω

⎜

⎝

−

⎟

⎠

−

−

φ

=

ψ

1

cos

pc

2

c

t

Pola pancar antena gelombang berjalan

untuk beberapa nilai panjang b, dan

B. Antena Linear dan Turunannya

Pola pancar antena gelombang berjalan

untuk beberapa nilai panjang b, dan faktor kecepatan fasa p

o 60 58o Arah _gelombang o 25 = τ o 31 = τ o 68 = τ p = 1.0 p = 0.8 p = 1.0

λ

2

b

=

λ

_b

₌

₅

_λ

C. Antena Loop dan Helix

C 1 Antena Loop

C.1. Antena Loop

z

Pada loop kecil sirkular :

Jari-jari a << λ

(1) Dipandang sebagai

L

i

r y P a

Analisis

dengan 2

macam cara

Loop persegi

(2) Diekivalensikan

sebagai

Dipole

x Radius loop : a

macam cara

sebaga

ipole

Magnetik Pendek

Lihat masing-masing penurunan pada Diktat P Heroe hal V-5 !! didapatkan hasil yang sama :

The Loop pattern has exactly the same shape as

V-5 !!, didapatkan hasil yang sama :

[ ]

2

_I

_sin

_A

120

E

_φ

=

π

θ

[ ]

( )

c r t j 0

e

I

I

=

ω −

that of a Hertzian Dipole, where the electric and

magnetic fields are

2

r

E

λ

φ 2

a

A

=

π

[ ]

I

sin

A

H

=

π

θ

“ Uniform Loop”

Rumus Loop Sirkular

Arus Uniform

Umum Loop kecil Loop besar

C. Antena Loop dan Helix :

2

λ

Besaran _{Ukuran sembarang}Umum Loop besar

[ ]

I

C

J

(

C

sin

)

60

π

_{λ 1 λ}

θ

₁₂₀

_π

2

[ ]

_I

_sin

_θ

_A

sama dengan umum

θ

E

3 1 , 100 2 < <

λ

C_λ A _{> 5} λ C

r

π

θ

120

E

2

r

λ

π

θ

120

E

g

sama dengan umum

θ

E

φ

H

π

120

( )

∫

λ λ

π

C 2 0 2 2

_C

_J

_y

_dy

60

π

120

4 2 2

197

C

A

31200

_⎟

=

_λ

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

λ

λ

=

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

λ

592

C

a

3720

r

R

0

(

)

[

]

∫

λ

θ

λ λ C 2 2 max 2 1

dy

)

y

(

J

sin

C

J

C

2

⎠

⎝

2

3

λ

=

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

λ

0

,

68

C

a

25

,

4

D

∫

0

J

2

(

y

)

dy

⎝

⎠

λ π = λ a 2 C d 4 1 x untuk 2 x ) x (

J₁ ≈ << Fungsi Bessel Orde 1

⎞ ⎛ 2 4 6 8 3 x 2 λ = λ d 4

C ( utk loop persegi ) _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − + − + − =

∫

... 31680 x 1080 x 56 x 5 x 1 3 x dy ) y ( J 8 6 4 2 3 2

•

Aplikasi Antena Loop

C. Antena Loop dan Helix

Aplikasi Antena Loop

1.

Tidak cocok untuk transmitter

(karena tahanan radiasi

sangat kecil), tetapi mudah untuk dibuat dan sering digunakan t k

untuk :

Æ Low Frequency AM receiver (HiFi)

Ferrite sebagai inti akan memberikan performansi yang lebih baik. Multiple loop digunakan untuk meningkatkan Tahanan Radiasi

2.

Aplikasi untuk Directional Finder

(dikombinasikan dengan

dipole)

:

dipole)

:

z y Dipole Resultant Pattern x y x

-

₊

x Loop

C.2. Helical Antenna

_{Antena Helix ditemukan}

C. Antena Loop dan Helix

Antena Helix ditemukan oleh John Krauss tahun

1946

Normal Mode Radiation

•

Mode radiasi

pada helix ada 2

macam :

C < 1

Operational Modes

Axial Mode Radiation

macam :

3 < λ C 4 3 3 4 4 3 _{< <} λ C

•

Macam-Macam

antena helix :

Balance i Variable Unbalance Tapered Uniform Variable Pitch Envelope Variable Thickness

•

Dimensi-Dimensi

pada helix :

C. Antena Loop dan Helix

Diameter D

•

Dimensi-Dimensi

pada helix :

C = π.D = kelililing lingkaran S = Spasi / pitch z Turn spacing S Number of turns N N = Jumlah lilitan

L = NS = Panjang helix (sumbu helix)

Pitch Angle α

L_D =

= Panjang satu lilitan 2 2 _C S + x C = Circumference g L_N = NL_D = panjang kawat

α = Pitch angle = tan−1

( )

S_C

πD

Ground Plane > λ/2

• Normal Mode Radiation

C. Antena Loop dan Helix

Normal Mode Radiation

Antena helix dapat dipandang sebagai

l j l h

Diameter D

susunan loop sejumlah N loop

z

y

Entire Helix Length L x

Normal Mode Radiation (broadside)

terjadi jika :

D <<

λ

atau , L

_NN

<<

λ

• Distribusi Medan Mode Normal

C. Antena Loop dan Helix

Distribusi Medan Mode Normal

[ ]

θ

π

=

θ

S

sin

I

60

j

E

Polarisasi Eliptis

λ

θ

r

j

[ ]

2

_I

_sin

_A

120

E

π

θ

2

S

A

2

S

E

E

AR

λ φ θ

π

=

=

=

Axial

Ratio

[ ]

2

r

E

λ

=

φ dengan, 2

C

S

2

λ λ

=

4

D

A

2

π

=

Polarisasi Sirkular

1

AR

=

λ

π

=

=

_λ λ

D

S

2

C

λ

λ

π

=

=

α

λ

2

D

2

C

tan

• Axial Mode Radiation preferred mode

C. Antena Loop dan Helix

p

Axial Mode Radiation (endfire) terjadi jika :

3/4 < C

_λ

< 4/3

Sifat sifat mode axial

z 1. Narrow Mainbeam dengan minor sidelobes

2. Polarisasi sirkular (orientation ∼ helix orientation) Sifat-sifat mode axial

3. Bandwidth lebar dibandingkan mode normal 4. Tanpa kopling antar elemen

5. Dapat disusun dengan helix lainnya untuk meningkatkan

x

y 5. Dapat disusun dengan helix lainnya untuk meningkatkan gain

6. Perancangan tidak kritis

• Parameter of Axial Mode Radiation

C. Antena Loop dan Helix

Parameter of Axial Mode Radiation

φ

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛ ψ

⎟

⎟

⎞

⎜

⎜

⎛ π

=

2

cos

N

sin

2

sin

E

φ

dengan

ψ

=

2

π

⎡

_⎢

S

(

1

−

cos

φ

)

+

1

⎤

_⎥

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛ψ

⎟

⎠

⎜

⎝

=

cos

2

sin

N

sin

E

g

ψ

=

π

_⎢⎣

_λ

−

φ

+

_⎥⎦

N

2

)

cos

1

(

S

2

o o

(

λ λ

)

=

NS

C

52

HPBW

o

(

λ λ

)

=

NS

C

115

FNBW

o

N

S

C

12

_λ2 _λ

=

D

λ

=

140

C

T

R

₌

C

150

T

R

dan λ

C

1

N

2

AR

+

( Axial Feed ) ( Periferal Feed )

N

2

AR

=

• Aplikasi

C. Antena Loop dan Helix

• Aplikasi

1. High gain, large bandwidth, simplicity, circular polarisation in AXIAL MODE

MODE:

Æ Space Communication (200-300MHz)

Latihan: Problems 8-3-2

A right-handed monofilar axial-mode helical

antenna has 30 turns,

_λ

_/3

diameter and

_λ

_/5

turn

spacing.

(a) What is the HPBW?

( )

(b) What is the gain (η

= 100 %) ?

(c) What is the polarization state?

(c) What is the polarization state?

(d) What is the AR

Solution

o o

52

52

(a) From (8-3-4),

o o o 1 2 1 2

52

52

HPBW

20.3

(

)

_{(30 0.2)}

3

C nS

_{λ λ}

π

≅

=

=

×

(b) For zero losses,G=D

From (8 3 7)

3

From (8-3-7),

2 2

12

12( / 3) 30 0.2 79 or 19 dBi

D

≅

C nS

_{λ λ}

=

π

×

=

(c) RCP (right circularly polarized)

( )

( g

y p

)

D. Antena V dan Rhombic (Double V)

D 1 Antena V

•

Antena V

digunakan terutama untuk panjang gelombang 1 – 50 m

•

Tipikal pola pancar

antena

o

36

D.1. Antena V

gelombang berdiri (resonan) untuk panjang elemen 2λ , diberikan

disamping : o 36 λ 2 Contoh 1

V gelombang berdiri (resonan) Contoh 2_{V gelombang berjalan (non resonan)}

β γ = 2 o 90 = γ β γ = 2 Pencil Beam (single lobe)

D. Antena V dan Rhombic (Double V)

Contoh 3

V silinder (resonan)

o 90 = γ

Beamwidth melebar akibat

20 2_{a =} λ λ 25 , 1 penambahan diameter 20 2a

D.2. Antena Rhombic

( Double V )

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 )

φ φ

L L

• Parameter rhombic : L, φ, dan h

¼ Dicari nilai optimumnya :

maximum gain dan minimum sidelobe

L

Z

Axis of rhombic

Terminating impedance

• Tahanan terminasi : 600 – 800 ohm • Terdapat pula multiple rhombic

• E = jumlah E dari dari tiap kawat • E_tot = jumlah E dari dari tiap kawat

pembentuknya Azimuth pada α = 10o o 10 = α Elevasi

•

Untuk satu rhombic

persamaan medan totalnya diberikan

D. Antena V dan Rhombic (Double V)

(

α

)

( )

ψ

φ

sin

sin

sin

cos

h

2

L

•

Untuk satu rhombic

, persamaan medan totalnya diberikan

sebagai berikut :

(

)

( )

(

φ

α

)

ψ

α

φ

cos

sin

1

2

1

sin

.

sin

sin

.

cos

−

=

r r tot

L

h

E

2

Dimana,

α = elevasi terhadap tanah

ψ

=

(

1−sin

φ

cos

α

)

α = elevasi terhadap tanah

φ = 0,5 sudut antara kaki rhombic h_λ = tinggi rhombic dari tanah dalam λ

2

ψ

=

L_λ = panjang kaki rhombic dalam λ h_r = 2π h_λ

L 2π L L_r = 2π L_λ

E. Modifikasi Dipole & Antena Ground Plane

E.1. Antena Dipole Lipat

(Folded Dipole)

Dipole dilipat

digunakan untuk menaikkan tahanan radiasi antena

s

•

Dipole Lipat 2

Z

I

Z

I

V

Z

I

Z

I

V

2 λ s 12 2 11 1

2

=

I

Z

+

I

Z

2

=

I

2

Z

21

+

I

2

Z

22

Karena s <<, maka Z₁₂ ≈ Z₁₁ dan Z₂₁ ≈ Z₂₂

2

(

_{11 12}

)

_{1 11} 1

2

.

2

2

I

Z

Z

I

Z

V

=

+

=

4

Z

V

Z

=

=

s 1 I 1 I 2 V 2 V 11 1

4

Z

I

Z

_T

=

=

•

Dipole Lipat 3

E. Modifikasi Dipole & Antena Ground Plane

Dipole Lipat 3

Ω

630

=

×

=

=

3

2

Z

₁₁

9

70

Z

_T

•

Lipatan Yang Lain

2

λ

3₄

λ

I

Z

T

=

450

Ω

2

Ω

900

=

T

Z

I

λ

2

Ω

1400

=

T

Z

E.2. Modifikasi Dipole

E. Modifikasi Dipole & Antena Ground Plane

E.2. Modifikasi Dipole

D 1 d 2 d

•

T-Match

2 λ 2 λ 2 d

T match

:

Z = f(D)

T match

:

Z

_T

= f(D)

Contoh : L = 0,48λ ; D = 0,12λ d₁ = ( 0,0001 - 0,001 )λ d 0 01λ

Ω

Z

_T

=

600

d₂ = 0,01λ

•

Dipole Lipat Ditarik

λ Loop (dari lipat 2) Quad (dari lipat 4) λ₄ 4 λ

(dari lipat 2) (dari lipat 4) 4

λ

4

E 3 A t

G

d Pl

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 bandwidth, dsb) 4 λ λ₄ 4 λ 4 λ 4 λ

dsb

dsb...

F. Antena-Antena Reflektor

Antena reflektor

t

l d l

k

k

kt i tik

Antena reflektor

sangat populer dalam penggunaan karena karakteristik

reflektor yang dapat digunakan untuk bermacam-macam keperluan.

Reflektor berguna untuk :

g

• Mengubah

diagram arah

• Menaikkan

gain

M

b

F

t t B

k R ti

• 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

R fl kt S d t

• Reflektor Sudut

F. Antena-Antena Reflektor

F.1. Antena Reflektor Bidang Datar

φ

Dari prinsip bayangan

, antena 1/2 λ dipole h i t l d fl kt bid d t k

s

s

antena bayangan

φ

_{horisontal dengan reflektor bidang datar akan}

memberikan penguatan / diagram arah kuat medan :

R

R

antena bayangan

(

φ

)

−

+

+

=

φ

sin

S

cos

R

R

R

R

R

2

)

(

G

_r 12 L 11 L 11 f

Dengan : R_L = tahanan rugi-rugi ohmic /panas antena R₁₁ = tahanan sendiri

R₁₂ = resistansi antena dengan bayanganya R₁₂ resistansi antena dengan bayanganya S_r = 2πS / λ

Dari persamaan sebelumnya

diketahui bahwa pola pancar

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)

Di bawah ini

adalah grafik gain yang dicapai oleh antena dipole ½

λ

yang

F. Antena-Antena Reflektor

b w

g

g

y g

p

p

½ y g

ditempatkan sejarak S/

λ

didepan reflektor bidang datar.

Selanjutnya, gain dan bandwidth adalah 2 hal yang harus dikompromikan

S

Ò

G

Ô

Ò

S

Ô

G

Ò

Ô

F.2. Antena Reflektor Sudut

2

F. Antena-Antena Reflektor

F.2. Antena Reflektor Sudut

corner re

flector

S

Dengan memakai Prinsip bayangan, maka 1 buah

antena dengan reflektor b d t 90o _{ki l}

1 4

α

S

Parameter parameter dalam antena reflektor sudut bersudut 90o _ekivalen

dengan susunan 4 buah antena

3

apex DE

Parameter-parameter dalam antena reflektor sudut adalah : • α = sudut corner Bi di k i S S S DE

φ

Biasanya dipakai : dimana n adalah bilangan bulat

n

180

o

=

α

S S S

• S = jarak antara antena (DE=driven elemen)

Umumnya sudut adalah 90o _{, tetapi}

kadang-kadang didapati juga sudut reflektor 60o_.

n

j ( )

•

Untuk antena dengan sudut reflektor

α

= 90

o

F. Antena-Antena Reflektor

Untuk antena dengan sudut reflektor

α

90

S

Analisis menganggap terdapat 1 DE dan 3

bayangan, sehingga muncul susunan elemen ½λ, semuanya mempunyai magnitudo arus yang sama

S S S DE

φ

o

90

=

α

semuanya mempunyai magnitudo arus yang sama TETAPI,

( fasa antena 1 = fasa antena 4 ), dan keduanya

S

2

90

=

α

_{berbeda fasa sebesar 180o terhadap ( fasa antena 2}

= fasa antena 3 )

Pada titik jauh P yang berjarak r dari antena

1 2

4

Pada titik jauh P, yang berjarak r dari antena , diperoleh distribusi kuat medan :

( )

φ

2

kI

₁

cos

(

S

_r

cos

φ

)

cos

(

S

_r

sin

φ

)

E

=

−

Dengan : I₁ = arus tiap elemen S_r = 2πS_λ

k = konstanta fungsi r

D i li i 4 t _{D b i i d}

F. Antena-Antena Reflektor

• Dari analisis susunan 4 antena tersebut, didapatkan bahwa emf V₁ pada terminal DE :

2

I

Z

Z

I

R

I

Z

I

V

• Dengan substitusi pada persamaan distribusi medan, didapat :

2

k

P

I

12 1 14 1 1 1 11 1 1

I

Z

I

R

I

Z

2

I

Z

V

=

+

_L

+

−

dengan,

Z₁₁ = impedansi sendiri DE

cos

(

cos

φ

)

cos

(

sin

φ

)

2

2

12 14 1 11 1 r r L

S

S

R

R

R

R

k

I

−

×

−

+

+

=

Z₁₁ impedansi sendiri DE R_1L = tahanan rugi ekivalen DE

Z₁₃ = Z₁₂ = impedansi mutual dgn elemen 3 dan 2

(

_r

φ

)

(

_r

φ

)

• Sedangkan kuat medan di titik jauh P dari DE tanpa reflektor adalah : Z₁₄ = impedansi mutual dgn elemen 4

• Jika daya input ke DE adalah P, k

( )

L

R

R

P

k

E

1 11

'

+

=

φ

maka : 1

2

R

R

R

R

P

I

=

12 14 1 11 1

2

R

R

R

R

+

_L

+

−

_Sehingga….

Ingat kembali definisi gain

maka diperoleh

Gain kuat medan

F. Antena-Antena Reflektor

Ingat kembali definisi gain

…

maka diperoleh

Gain kuat medan

antena dengan reflektor

terhadap

antena tanpa reflektor

( untuk

α

=

90

o

₎

( )

φ

cos

(

cos

φ

)

cos

(

sin

φ

)

2

2

12 14 1 11 1 11 r r L L f

S

S

R

R

R

R

R

R

G

−

−

+

+

+

=

Untuk

α

= 60

o

_,

_{akan dapat dipandang sebagai array 6 elemen ½λ, yang terdiri dari}

1 DE dan 5 bayangan, menghasilkan :

( )

φ

−

−

+

+

+

=

L L f

R

R

R

R

R

R

R

G

2

2

2

16 12 14 1 11 1 11

(

φ

)

−

(

[

−

φ

]

)

−

(

[

+

φ

]

)

×

o r o r r L

S

S

S

cos

sin

cos

60

sin

cos

60

sin

16 12 14 1 11

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

F. Antena-Antena Reflektor

Disamping ini

adalah grafik

perubahan gain dalam

perubahan gain dalam

dBd (sumbu vertikal

sebelah kiri ) dan dBi

(sumbu vertikal

(sumbu vertikal

kanan) terhadap

perubahan S

_λ

.

G ain, dBi G ain, dBd G G

S d

k

h

F. Antena-Antena Reflektor

Sedangkan tahanan

terminasi

antena

sebagai fungsi dari S

g

g

_λλ

diberikan pada grafik

di samping untuk

beberapa sudut

beberapa sudut

reflektor.

Untuk α = 90o_, R_T = R₁₁ + R_1L + R₁₄ - 2 R₁₂

L = 2S

Dimensi Reflektor

F. Antena-Antena Reflektor

Dimensi Reflektor

H S G

Dimensi reflektor untuk

α

= 90

o

G

≤

0,1

λ

; H

≥

0,6

λ

S = 0,35

λ

¿

L = 0,7

λ

S = 0,5

λ

¿

L = 1,0

λ

F. Antena-Antena Reflektor

Jika antena dipole diletakkan miring di

depan reflektor sudut maka akan

depan reflektor sudut, maka akan

dihasilkan polarisasi eliptis.

Problem 10-3-1. Square-corner reflector

A square-corner reflector has a driven

λ

/2 dipole

antenna space

λ

/2 from the corner. Assume

perfectly conducting sheet reflectors of infinite

extent (ideal reflector).

Calculate and plot the

radiation pattern

in a plane at right angles to the

driven element.

Solution:

/ 2

λ

1 2 11 11 14 12

( ) 2 [cos( cos ) cos( sin )]

2 f r r R G S S R R R φ = ⎛_⎜ ⎞_⎟ φ − φ + − ⎝ ⎠

From (10-3-6) the gain of a lossless corner reflector over a reference dipole is given by

11 14 12

⎝ ⎠

/ 2

S

=

λ

(

φ

=

0 )

o

For _{and maximum radiation direction}

1 2

73.1

( ) 4

3.06 or 9.7 dB (=11.9 dBi)

73.1 3.8 2 24

f

G

φ

=

⎛

_⎜

⎞

_⎟

=

+

+ ×

⎝

⎠

this becomes 14

R

1

λ

See Table 13-1 and Fig. 13-13 for the mutual resistance values for _at

12

at 0.707

R

λ

separation and

separation. The above calculated gain agrees with the value shown by the curve in Fig. 10-11.

Th h ld b id i l h i Fi 10 12

F 3 Antena Reflektor Paraboloid

F. Antena-Antena Reflektor

F.3. Antena Reflektor Paraboloid

Antena dengan reflektor paraboloid

sangat populer untuk komunikasi gelombang mikro ( frekuensi di atas 1 GHz ) terestrial dan juga untuk komunikasi satelit

satelit.

Gain

yang dicapai sangat tinggi, bisa mencapai puluhan dB (≈ 60 dB)

Parabolic Dish

Pemantul

umumnya

terbuat dari baja

Feed

terbuat dari baja,

aluminium, atau bisa juga lapisan logam (foil) yang dilekatkan pada

fib l fiberglass

•

Bentuk utama parabola

F. Antena-Antena Reflektor

•

Bentuk utama parabola

• Parabola Silindris

Mengubah muka gelombang ili d i di k

Terdapat 2 macam bentuk utama

silindris yang dipancarkan sumber garis sefasa menjadi

gelombang datar pada aperturnya

Line source

parabola, yaitu :

• Parabola Spheris _{M b h k l b h i}

Line source

Aperture

• Parabola Spheris _{Mengubah muka gelombang spheris}

yang dipancarkan sumber isotropis pada fokus, menjadi gelombang datar pada apertur nya

datar pada apertur-nya.

Atau jika jika dilihat berkas

gelombang datang dari titik fokus,

Point source

akan dipantulkan sejajar sumbu paraboloid

(a)

_{Analisis Geometri}

F. Antena-Antena Reflektor

(a)

Fokus = F R θ

Persamaan lengkung parabola

, pada gambar di samping parabola memiliki fokus F d b j k L d i k di k bb

Analisis Geometri...

Fokus = F Verteks

Muka

dan berjarak L dari verteks dinyatakan sbb :

θ

=

1

L

2

R

(b)

L Muka gelombang datar y

θ

+

cos

1

Definisi :

( )

F P Q

Definisi :

Lengkung paraboloid

adalah tempat kedudukan titik-titik yang jaraknya ke titik fokus F

Verteks

Axis x

y g j y f

sama dengan jaraknya ke bidang datar Directrix

PQ

PF

Directrix

PQ

PF

=

( )

B' A'

F. Antena-Antena Reflektor

(c)

P Q B _A S

QS

PQ

QS

PF

PS

PF

+

=

+

−

=

Jadi gelombang dari sumber isotropis pada fokus

F

Axis

Jadi gelombang dari sumber isotropis pada fokus F akan dipantulkan oleh parabola menjadi sefasa pada garis/bidang AA’.

Bayangan fokus F adalah direktriks Medan

Apertur bidang

datar

Bayangan fokus F adalah direktriks. Medan pantul pada AA’ seolah-olah berasal dari direktriks sebagai gelombang datar.

Bidang/garis BB’ disebut Apertur Datar atau

B A Bidang/garis BB disebut Apertur Datar atau

Distribusi Medan...

F. Antena-Antena Reflektor

Distribusi Medan...

•

Aperture Parabola Silindris

y

Ekspresi untuk daya, W dy

θ

d _R

y

W = Daya pada strip pita selebar dy sepanjang 1 meter ke arah sumbu z

y

.

dy

W

=

Ρ

W

=

d

θ

.

U

'

y _θ L F _x y

y

P_y = rapat daya pada y _{U’ = intensitas radiasi} sepanjang 1 m ke arah z L sumber garis isotropis

θ

=

Ρ

_y

.

dy

U

'

d

k

dy

=

θ

Ρ

)

sin

R

(

d

1

'

U

y maka, L 2

dy

1 meter

θ

θ

d

)

sin

R

(

d

U

θ + = cos 1 L 2 R Sehingga….

Didapatkan

F. Antena-Antena Reflektor

'

U

L

2

cos

1

P

P

_y

=

_θ

=

+

θ

Didapatkan...

L

2

Untuk θ = 0,

'

U

1

P

P

U

'

L

P

P

_θ=0

=

₀

=

Dengan normalisasi

P_θ terhadap P₀ , did tk didapatkan :

2

cos

1

P

P

+

θ

=

θ

Distribusi medan ternormalisasi

_{sebagai fungsi} θ _{untuk apertur parabola}

silindris

2

P

₀

cos

1

E

+

θ

=

θ silindris

2

E

₀

Distribusi Medan...

F. Antena-Antena Reflektor

•

Aperture Paraboloid /

Dish Antenna

y

ρ d

Ekspresi untuk daya, W

W = Daya dalam cincin dengan radius ρ dan lebar dρ

θ d θ R F ρ d ρ

W Daya dalam cincin dengan radius ρ dan lebar dρ

= Daya yang dipancarkan antena isotropik untuk sudut ruang 2π sinθ dθ

P

d

2

W

W

2

i

θ

d

θ

U

θ L F sumber titik x ρ

ρ

πρ

=

2

d

P

W

W

=

2

π

sin

θ

d

θ

U

P_ρ = rapat daya pada ρ U = intensitas radiasi

isotropis

U

d

sin

P

d

ρ

=

θ

θ

ρ

_ρ

ρ

ρ

⎞

⎛

θ

=

Ρ

_ρ

d

sin

U

maka, θ i L 2

d

ρ

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

θ

ρ

ρ

d

_d

U

θ + θ = θ = ρ cos 1 sin L 2 sin R

Didapatkan...

F. Antena-Antena Reflektor

(

)

_U

L

4

cos

1

P

P

₂ 2

θ

+

=

=

_θ ρ

p

L

4

Untuk θ = 0,

U

1

P

P

=

=

U

L

P

P

_θ=0

=

₀

=

₂

Dengan normalisasi

P_θ terhadap P₀ , didapatkan :

didapatkan :

(

1

cos

)

P

+

θ

2

=

θ

Distribusi medan ternormalisasi

sebagai fungsi θ untuk apertur paraboloid

4

P

₀

cos

1

E

+

θ

=

θ

sebagai fungsi θ untuk apertur paraboloid

2

E

₀

Iluminasi Pada Apertur Parabola

F. Antena-Antena Reflektor

u

s

d

pe u

bo

Gambar (a)

Jika antena primer isotropis spheris, bagian

Axis

Secondary pattern V A _F

D

p p p , g

A akan sefasa dengan muka gelombang datar pada apertur, sehingga diagram sekunder akan berbentuk ENDFIRE.

nλ

Isotropic source pattern (primary pattern)

Gambar (a)

4

Gambar (a)

n

L

=

×

λ

Gelombang yg dipantulkan sefasa dengangelombang yg tdk dipantulkan ¿ Interaksi

4

n

L

=

_ganjil

×

gelombang yg tdk dipantulkan ¿ Interaksi Positif

λ

Gelombang yg dipantulkan berlawanan fasa dgn

Jika

4

n

L

=

_genap

×

λ

gelombang yg tdk dipantulkan ¿ Interaksi Negatif

F. Antena-Antena Reflektor

Taperred Illumination

Gambar (b)

Jika jarak fokus primer spheris kearah reflektor semakin dekat ( L << ) ,

V F

D

( ) ,

maka iluminasi pada apertur akan

tappered ( menurun ke tepi ) karena jarak fokus ke reflektor akan berbeda

Relative field intensity

sebesar :

L

R

log

20

max primary pattern

Gambar (b)

L

Gambar (c)

F. Antena-Antena Reflektor

Taperred illumination with dashed primary pattern

Gambar (c)

Pada saat L dibesarkan supaya

penurunan ke tepi ( tappered ) semakin kecil maka : V D L F 1 φ + kecil, maka :

• Jika iluminasi primer dapat dijaga tetap uniform spheris, maka

k i ( d) d primary pattern R l ti fi ld 1 φ

− penurunan ke tepi (tappered) pada iluminasi apertur akan sedikit

Lihat garis penuh !!

Relative field intensity Nearly uniform illumination

with solid primary pattern

Gambar (c)

• Jika iluminasi primer tappered, maka iluminasi apertur juga akan tappered. Lihat garis

putus-putus !!

Dalam desain

, makin besar tappered

(penurunan ke tepi) maka side lobe makin kecil sedangkan direktifitas akan berkurang !!

Pola Pancar

A B A Si k l D Il i i U if

F. Antena-Antena Reflektor

Pola Pancar

Antena Besar Apertur Sirkular Dengan Iluminasi Uniform Radiasi dari suatu antena parabola

uniform

illumination uniform

uniform plane wave

p

besar dengan aperture iluminasi uniform

secara tipikal adalah

ekivalen dengan

φ

D

φ

illumination uniform _illumination

ekivalen dengan

apertur sirkular dengan diameter yang sama,

D.

infinite sheet Relative field intensity Relative field intensity Paraboloid

• Pola medan radiasi dari aperture iluminasi uniform dapat dihitung dari Prinsip

Huygens. Pola medan ternormalisasi E(φ ) sebagai fungsi D dan φ adalah sebagai berikut : Paraboloid

( )

[

( )

]

φ

φ

λ

π

π

λ

φ

sin

sin

2

J

1

D

D

E

=

D Diameter aperture

λ Panjang gelombang ruang bebas

φ Sudut terhadap garis normal aperture

φ

π

D

sin

_J

• Sedangkan First Null dari pola radiasi

F. Antena-Antena Reflektor

Sedangkan First Null dari pola radiasi

dinyatakan dinyatakan dari rumusan berikut :

83

3

i

D

_φ

π

• Sehingga, untuk apertur sirkular iluminasi uniform (parabola besar)

o

140

83

,

3

sin

φ

₀

=

λ

Sehingga, λ

φ

D

FNBW

=

2

×

₀

=

140

• Half Power Beamwidth, untuk apertur

D

22

,

1

arcsin

D

83

,

3

arcsin

0

λ

=

π

λ

=

φ

=

58

HPBW

o

Half Power Beamwidth, untuk apertur sirkular iluminasi uniform (parabola besar)

untuk sudut kecil, berlaku untuk parabola besar

( D > 10λ ) 0 0

sin

φ

≈

φ

λ

=

D

HPBW

• Sedangkan direktivitas, dinyatakan : 0 0

sin

φ

φ

( )

=

φ

λ

rad

D

22

,

1

0 2

4

λ

π

Luas

Aperture

D

_dir

=

Sehingga,

(

derajat

)

70

o

=

λ 2 2

87

,

9

4

π

π

D

D

D

=

=

•

Di bawah ini

dinyatakan perbandingan parameter parameter antara parabola

F. Antena-Antena Reflektor

•

Di bawah ini

dinyatakan perbandingan parameter-parameter antara parabola aperture sirkular dengan rectangular untuk distribusi aperture uniform

Aperture

Sirkular

Rektangular

Half Power Beam Width

HPBW

=

58

o

=

51

HPBW

o Half Power Beam Width

λ

=

D

HPBW

λ

L

HPBW

Beam Width Between First Nulls

₌

D

140

FNBW

o

=

L

115

FNBW

o λ

D

L

λ Direktifitas

(Gain terhadap isotropik)

D

dir

=

9

,

87

D

λ2

D

dir

=

12

,

6

L

λ

L

λ

'

Gain terhadap dipole λ/2

G

=

6

D

_λ2

G

=

7

,

7

L

λ

L

λ

'

Dimana D_λ diameter ( dalam λ )

L j i i k l ( d l λ ) L_λ panjang sisi rektangular ( dalam λ )

F. Antena-Antena Reflektor

Perbandingan pola radiasi relatif antara apertur sirkular D = 10λ dengan Perbandingan pola radiasi relatif antara apertur sirkular D 10λ dengan aperture bujursangkar L = 10λ

Problem 10-7-1 & Persiapan UAS

„ Calculate and plot the radiation pattern of paraboloidal reflector with uniformly

iluminated aperture when the diameter is 8_{λ and when the} diameter is 16_{λ !}

„ Di dekat antena dipole λ/2 dipasang suatu reflektor sempurna sudut 600

dengan jarak λ/2.

… Ilustrasikan antena tersebut dengan bayangan-bayangannya!

… Tentukan harga-harga resistansi sendiri dan resistansi gandeng antarag g g g

antena dipole λ/2 dengan bayangan-bayangannya!

… Jika tahanan rugi-rugi driven elemen dianggap = 0, Tentukan persamaan

gain kuat medan antena dengan reflektor terhadap antena tanpa reflektor

G_f(φ)!

… Hitung Gain Masimum [dBi] !

… Plotkan G_f(φ) untuk -π/6 ≤ Φ ≤ +π/6 !

Problem 10-7-2

„

A circular parabolic dish antenna has an

effective

aperture of 100 m

2

_{. If}

_{one 45}

°

_sector

_{of the}

parabola is removed, find

the new effective

aperture

. The rest of the antenna, including the

feed, is unchanged.

Sector removed

φ

45o

φ

φ

φ

Th f ll di h h

ff ti

t

A

i

th t th di h

„

The full dish has an effective aperture Assuming that the dish

characteristics are independent of angle removing one 45

0

sector reduces the effective aperture to 7/8 of its original value

provided the feed is modified and so as not to illuminate the area

provided the feed is modified and so as not to illuminate the area

of the missing sector. However, the feed is not modified and,

therefore, its efficiency is down to 7/8. Therefore, the net

aperture efficiency is (7/8)

_p

_y

₍

₎

2

_{and the net effective aperture is}

_p

2 2

G. Antena

2

Aplikatif

G 1 Antena Yagi

G.1. Antena Yagi

2 .80 9 6 6 0 9 0 1 2 0

•

3-element Uda Yagi (endfire)

z d₂ 1 .1 23 8 1.6 8 5 8 2 .2 47 7 30 1 5 0 y d₁ 0.5 6 1 9 2 1 8 0 0 y 2 1 0 3 3 0 Reflector x Driver Director 2 4 0 2 7 0 3 0 0 Director Reflector Driver

• Aplikasi Uda - Yagi

G. Antena

2

Aplikatif

Aplikasi Uda Yagi

Antena Uda- Yagi

adalah antena yang paling populer sebagai

penerima untuk frekuensi VHF-UHF karena sifat-sifatnya : desain

t

d h

h

h b

t i

l tif d

t

pencatuan yang sederhana, harga murah, berat ringan, relatif dapat

mencapai gain yang cukup tinggi

Berhubung frekuensi yang lebih tinggi mendapatkan perlakuan

g

y g

gg

p

p

redaman yang lebih besar dari kanal udara, maka implementasi

Uda-Yagi untuk frekuensi yang lebih tinggi memerlukan gain yang lebih

tinggi.

FM-Radio (88MHz-108MHz) 3 element UY TV (low) (54MHz-88MHz) 3 element UY VHF TV (high) (174MHz-216MHz) 5-6 element UY TV (470MHz-890MHz) 10-12 element UY UHF

• Kriteria Desain Praktis Antena Yagi

G. Antena

2

Aplikatif

Kriteria Desain Praktis Antena Yagi

1. Spasi antena yang semakin dekat akan meningkatkan Front to Back Ratio yang makin besar pada main beamnya.

2 S i ki l b / k h ilk b lik

2. Spasi yang semakin lebar/renggang akan menghasilkan sebaliknya

3. Tetapi, spasi yang makin lebar akan menghasilkan bandwidth yang lebih lebar.

4 Memperbanyak jumlah director akan memperbesar gain tetapi terdapat

4. Memperbanyak jumlah director akan memperbesar gain, tetapi terdapat nilai optimal dimana penambahan jumlah director tidak memperbesar gain secara signifikan lagi

5. Uda-Yagi juga akan memiliki bandwidth lebih lebar jika reflektor

5. Uda Yagi juga akan memiliki bandwidth lebih lebar jika reflektor dibuat lebih panjang dari optimum sedangkan director lebih pendek dari optimum.

6. Folded dipole digunakan sebagai elemen driver untuk meningkatkan

gain dan bandwidth yang lebih lebar.

7. Bandwidth bisa diperlebar dengan mengganti reflektor dengan lembaran konduktor atau jaring kawat

8 R fl kt d t bi di k i t k b i d b d idth

G 2 Turnstile Antenna

G. Antena

2

Aplikatif

G.2. Turnstile Antenna

Small Cross-Dipole z

)

(

E

)

(

E

)

(

E

with quadrature current feeding: r P B

)

r

(

E

)

r

(

E

)

r

(

E

=

_A

+

_B x y dL A B x z 0

I

jI

I

=

=

( )

_j

βη

e

− β

_I

_dl

_i

θ

ˆ

E

r j

( )

θ

_θ

π

βη

=

I

.

dl

.

sin

.

a

r

4

j

r

E

_{A z}

( )

j

βη

e

− β

I

dl

(

θ

φ

ˆ

+

i

φ

ˆ

)

E

r j

( )

(

−

θ

φ

_θ

+

φ

_φ

)

π

βη

=

I

.

dl

.

cos

cos

.

a

sin

.

a

r

4

j

r

• Radiation Pattern

G. Antena

2

Aplikatif

3-D Pattern of infinitesimal Turnstile Antenna

y

z Radiation in all

directions!

x

y

2-D x-z plane Field Pattern of Turnstile Antennas

z z I fi it i l x x Infinitesimal Turnstile Finite Length Turnstile x x

• Aplikasi Antena Turnstile

G. Antena

2

Aplikatif

Aplikasi Antena Turnstile

1. Polarisasi sirkular pada arah broadside umumya digunakan untuk :

Æ Kom nikasi satelit

Æ Komunikasi satelit

Æ Aplikasi radar

2 Pada kendaraan angkasa

2. Pada kendaraan angkasa

3. TV broadcast transmit antenna :

Pada bidang x-z akan memiliki pola pancar hampir sirkular Pada bidang x z akan memiliki pola pancar hampir sirkular

G 3 Antena Mikrostrip

G. Antena

2

Aplikatif

G.3. Antena Mikrostrip

•

Struktur Patch

Patch

Feed S b t t Substrate L ε_r t d - - - - + + + + + + + + r _{+ + + + - - - -} d

A lik i A t

Mik

t i

G. Antena

2

Aplikatif

Rectangular

Dipole

•

Bentuk Patch

•

Aplikasi Antena Mikrostrip

1. Umumnya diaplikasikan untuk k ik i l k komunikasi yang memerlukan ukuran antena yang kecil, spt :

Æ aircrafts, mobile, dll

Elliptical Circular Ring 2. Bentuk patch dan pencatuan

berkaitan dengan polarisasi, pola pancar impedansi dll

Triangular

pancar, impedansi, dll.

3. Efisiensi umumnya rendah, bandwidth sempit

dan sebagainya…. 4. Selalu dioperasikan untuk

pancaran broadside

5 λ/3 L λ/2 d 2 12 5. λ/3 < L < λ/2 and 2 < ε_r < 12