Antena Monopole dan Dipole dan cara MatchingAbi Blog

Antena Monopole dan Dipole dan cara Matching

Apa saja bagian dari pemancar radio? 

Pemancar Radio pada dasarnya terdiri dari bagian Oscilator, Modulator, Penguat RF dan yang terakhir adalah Antenna. Kali ini saya akan membahas masalah antena dari tipe yang paling sederhana yaitu antena dipole dan monopole.

Apa fungsi antena?

Fungsi antena adalah untuk memancarkan gelombang radio dari bagian transmitter atau fungsi sebaliknya yaitu menerima gelombang radio dan mengumpankan ke bagian receiver atau penerima.
Beberapa hal yang berpengaruh kepada kuat lemahnya suatu gelombang radio yang diterima maupun yang dipancarkan oleh antena adalah antara lain:
  1. Kondisi propagasi, propagasi adalah keadaan lingkungan yang mencakup beberapa hal misalnya: keadaan ionosfer, kelembaban udara, cuaca dll
  2. Matching Antena, perhitungan penyesuaian yang menyangkut frekuensi, panjang gelombang dan panjang antena pemancar / penerima.
  3. Posisi antara pemancar dan penerima, jarak serta arah antara pemancar dan penerima.
  4. Lebar bandwidth pancaran, semakin sempit bandwidth maka semakin kuat daya pancar.
  5. Kekuatan pemancar. Kekuatan pemancar dalam satuan Watt yang berupa radiasi gelombang radio.
Kelancaran sebuah komunikasi diantara dua tempat menggunakan frekuensi radio tergantung pada besar kecilnya signal yang di dapat dan signal yang di pancarkan.
Hal termuda yang menjadi pilihan utama para pemakai jalur komunikasi radio adalah memperkuat signal pemancar dengan perangkat booster transmitter dan membuat penerima menjadi lebih sensitive.
Dasar sebuah antena adalah sebuah kawat pengantar yang memiliki panjang ¼ panjang gelombang yang beresonansi dengan gelombang yang sama persis dengan hasil perhitungan panjang dengan frekuensi pada antena dan frekuensi dari pemancar yang menyentuhnya.

Antena Monopole dan Dipole

Antena monopole adalah antena yang hanya memiliki satu buah elemen yang tersambung dengan inner pada ujung coax, namun jika bagian inner pada ujung tersebut disambungkan ke sebuah logam dengan panjang ¼ dan bagian coaxnya dihubungkan dengan logam sepanjang ¼ lambda lagi maka disebut antena dipole ½ lambda.
Antena dipole bisa berupa satu kawat saja yang disebut single wire dipole , dua buah kawat yang disambungkan kedua ujungnya yang disebut two wire folded dipole atau terdiri dari tiga kawat yang semua ujungnya disambung yang disebut three wire folded dipole.

Cara menghitung lambda

Bagaimana menentukan panjang antena yang benar-benar matching? Matching adalah kesesuaian antara frekuensi yang dipancarkan dari bagian pemancar dengan panjang antena yang berhubungan dengan rumus berikut:

Panjang 1 lambda di udara bebas adalah:

λ = (300.000.000 m/det) / ( f cycle/det )
λ = 300 / f

Panjang 1 lambda pada pengantar listrik adalah 0,95 kali, jika dimasukkan dalam rumus menjadi:

λ = (300 / f ) x 0,95

Untuk mencari panjang antena ¼ lambda maka:

¼ λ = (75 / f ) x 0,95

Satuan lambda adalah meter dan satuan frekuensi adalah Hz.
Antenna Monopole
Antenna Monopole
Contoh soal:
Hitunglah panjang kawat tembaga yang dibutuhkan untuk membuat antena dipole yang bekerja pada frekuensi 7.050 MHz?

¼ λ = (75 / f ) x 0,95
¼ λ = (75 / 7,050) x 0,95
¼ λ = 10,11 Meter

Panjang 10,11 Meter merupakan hasil dari perhitungan yang disebut sebagai panjang teoritis. Panjang teoritis belum siap diterapkan dalam pembuatan antena karena masih ada perhitungan pengaruh lingkungan disetiap lokasi yang berbeda.
Untuk melakukan percobaan pembuatan antena memang sangat penting mempelajari perhitungan teoritisnya, namun untuk pembuatan profesional perlu memeperhitungakan faktor lingkungan.

Bagaimana menentukan besarnya pengaruh lingkungan terhadap perhitungan panjang kawat untuk antena?

Kita bisa menggunakan metode “ trial and error”. Metode “trial and error “ adalah metode ilmiah yang digunakan apabila ada dua pilihan variable yang saling tergantung ataua beberapa variable yang tidak dapat diukur besarnya.

Memahami polarisasi pada antena

Gelombang radio adalah berupa gelombang elektromagnet terdiri dari sebuah gaya listrik dan gaya magnet yang arahnya tegak lurus satu dengan yang lain.
Gelombang radio yang terpolarisasi adalah gelombang yang memancar searah dengan gaya listriknya, untuk antena dipole arah pancarannya adalah searah dengan panjang bentangan kawat antena, kawat yang terpasang horisontal akan menghasilkan polarisasi horisontal dan kawat yang di pasang vertikal akan menghasilkan polarisasi vertikal pula.
Jadi arah polarisasi perlu diperhatikan dalam perancangannya, misalnya untuk menerima signal dari pemancar yang polarisasinya tegak atau vertikal sebaiknya menggunakan antena penerima yang posisinya tegak begitu juga sebaliknya.
Sifat dari polarisasi gelombang radio adalah lurus sepanjang lintasan gelombang radio keccuali setelah memantul dari ionosphere, polarisasi akan berubah arah.
Tidak ada ketentuan khusus untuk memposisikan vertikal atau horisontal untuk jalur High Frequency atau Medium Frequency, karean sifat polarisasi tersebut untuk komunikasi jarak jauh.
Namun biasanya komunikasi HF maupun MF menggunakan polarisasi horisontal, sedangakan untuk gelombang VHF menggunakan polarisasi vertikal.

Pengertian Gain Antena

Jarak yang semakinjauh akan semakin melemahkan daya pancar suatu stasiun pemancar, melemahnya pancaran tersebut berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pancar.
Antenna Dipole
Antenna Dipole
Misalkan pada jarak dua kali lipat, maka kekuatannya menjadi ½ 2 atau seperempatnya. Belum lagi karena pengaruh keadaan alam, cuaca, kelembaban dll. Terlebih lagi pada sudut berbeda maka keadaan kekuatan signal akan menjadi berbeda.
Pancaran yang sama ke segala penjuru adalah yang dimiliki oleh antena tipe vertikal, dalam teknik antena disebut sebagai omnidirectional.
Gain adalah kondisi terkuat dari pancaran sebuah antena yang dinyatakan dalam satuan dB.

Cara matching antena Dipole

Alat-alat yang digunakan untuk matching antena:

  1. DIP Meter
  2. Impedance Meter / SWR Analyzer

Langkah melakukan matching pada antena dipole:

  1. Pasang antena sesuai konfigurasi yang dikehendaki
  2. Pasang SWR Meter diantara Tranceiver dengan transmisi line (Coaxial Cable).
  3. Atur tranceiver pada daya yang paling rendah ( 5 – 10 Watt) pada mode AM / CW.
  4. Tentukan frekuensi kerja yang diinginkan, misalkan 3.550 MHz
  5. Transmit pada frekuensi yang dikehendaki sambil mengamati SWR Meter
  6. Putar tombol pengatur frekuensi sehingga di dapatkan Standing Wave Ratio (SWR) yang paling rendah.
  7. Bila frekuensi tersebut lebih rendah dari 3.550 Mhz berarti kawat dipole masih terlalu panjang, jadi harus dipotong.
  8. Bila frekuensi tersebut lebih tinggi dari 3.550 MHz berarti kawat dipole masih terlalu pendek, perlu disambung.
  9. Jadi perlu berhati hati dalam pekerjaan pemotongan , untuk jenis dipole kawat lakukan dengan melipat ujungnya untuk menutup panjang keseluruhan demi menghindari kurang panjang dan kurang pendek pada pekerjaan matching antena.
Demikian artikel tentang antena dipole dan monopole beserta cara matching khusus untuk antena dipole.

Buat Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *