BABI - DoCuRi

TUGAS MATA KULIAH
KOMUNIKASI NIRKABEL
Antena dan Jalur Transmisinya
Arini Muhafidzah
0908100792
Teknik Rancang Bangun Peralatan Sandi
Sekolah Tinggi Sandi Negara
2011
2
1. Pendahuluan
Antena adalah salah satu komponen yang mempunyai peranan sangat penting
dalam sistem komunikasi. Antena merupakan daerah transisi antara saluran transmisi dan
ruang bebas, sehingga antena berfungsi sebagai pemancar atau penerima gelombang
elektromagnetik. Dalam penjalarannya dari suatu pemancar menuju penerima yang jauh
jaraknya menyebabkan gelombang elektromagnetik mengalami atenuasi, sehingga ketika
diterima oleh penerima, kekuatan sinyal sudah berkurang.Untuk dapat diterima dengan
baik oleh penerima maka diperlukan suatu antena yang mempunyai faktor penguatan
(gain) tinggi dan directivity yang lebar.
Antena merupakan sebuah perangkat yang digunakan memancar dan/atau
menerima gelombang elektromagnetik secara efisien. Sebagai contoh penggunaan antena
yaitu;
 Komunikasi Tanpa Kabel (Wireless Communication) berupa sistem komunikasi
personal (PCS), sistem Global Positioning Satellite (GPS), Wireless Local Area
Netrworks (WLAN), Direct Broadcast Satellite (DBS) Television, Mobile
Communications, Telephone Microwave/Satellite Links, Broadcast Television dan
Radio, dan lain – lain
 Penginderaan jauh (Remote Sensing) berupa: Radar [Penginderaan Jauh aktif
yang bekerja meradiasi dan menerima gelombang], Pemakaian untuk militer
sebagai pencari target dan tracking, radar cuaca, pengaturan lalu lintas udara,
deteksi kecepatan mobil, pengatur lalu lintas (magnetometer), ground
penetrating radar (GPR), pemakaian untuk pertanian. Radiometry [Penginderaan
jauh pasif yang bekerja dengan cara menerima emisi gelombang. Penggunaan
militer dalam bentuk perlakuan gelombang dan penggabungan sinyal
Jenis – jenis antena :
 Antena Kabel (Wire Antenna); seperti monopole, dipole, loop dan lain – lainnya.
 Antena Celah (Aperture Antenna); seperti Sectoral Horn, Piramidal Horn, Slot dan
lainnya.
 Antena Pantul (Reflector Antenna); Parabolic dish, corner reflector dan lain –
lainnya.
 Antena Lensa.
 Antena Mikrostrip.
 Antenna Susun (array).
Parameter – parameter kinerja antena :
 Pola radiasi (Radiation Pattern) yaitu Penggambaran sudut radiasi (polar plot).
Bentuk yang lain seperti pola omnidirectional pattern yaitu pola radiasi yang
serba sama dalam satu bidang radiasi saja. Pola Directive yang membentuk pola
berkas yang sempit dengan radiasi yang sangat tinggi.
 Keterarahan (directivity) yaitu perbandingan antara densitas daya antena pada
jarak sebuah titik tertentu relatif terhadap sebuah radiator isotropis [radiator
3






isotropis merupakan sebuah antenna dimana radiasi antena akan serba sama
keseluruh arah (titik sumber radiasi).
Gain merupakan keterarahan yang berkurang akibat rugi – rugi yang ditimbulkan.
Polarisasi yang merupakan pelacakan vektor radiasi medan listrik (polarisasi
linierm circular, eliptical).
Impedansi merupakan impedansi masukan antena pada terminalnya.
Bandwidth merupakan rentang frekuensi dengan kinerja yang dapat diterima
(antena resonansi, antena pita lebar / broadband antena.
Beam Scanning (Pelacakan Berkas) merupakan pergerakan pada arah radiasi
maksimum dengan cara mekanik dan listrik.
Sistem lain yang terdiri dari ukuran, berat, biaya, pemakaian daya, radar bagian
depan dan lain – lainnya.
2. Tipe-tipe Antena
Pada antena terdapat klasifikasi yang berdasarkan pada:
 Frekuensi dan ukurannya.
Antenna yang bekerja di frekuensi 2,4 GHz dengan panjang gelombang 12,5 dan
frekuensi 5 GHz dengan panjang gelombang 6 cm.
 Directivity.
Merupakan tipe antena berdasarkan arahnya, yaitu
Omnidirectional yang memancarkan hingga 3600 sekitar dari antenna.
Sectorial memancarkan ke arah tertentu dan
Directive
 Pembuatan fisik.
Antena dapat dibuat dalam banyak cara yang berbeda, mulai dari kawat sederhana,
ke parabola, hingga kaleng kopi.
Antenna dengan frekuensi 2,4 GHz:
 Ground Plane ¼ panjang gelombang
Antena ini didesain untuk meneruskan sinyal yang dipolarisasikan secara vertical.
Antenna ini terdiri dari ¼ elemen gelombang sebagai separuh-dipole dan tiga atau
empat elemen ¼ panjang gelombang sebagai ground yang dibengkokan 30 sampai 45
derajat. Set elemen ini dinamakan radial, dikenal sebagai ground plane.
Antenna ini sederhana dan efektif untuk menangkap sinyal secara sama rata dari
semua arah.
4
Gambar 1 Antenna ground plane seperempat panjang gelombang
 Antena Yagi
Antenna Yagi terdiri dari sejumlah elemen yang berukuran sekitar separuh panjang
gelombang.
Antena Yagi dipakai terutama untuk sambungan point-to-point, mempunyai
penguatan dari 10 sampai 20 dBi dan beamwidth horisontal 10 sampai 20 derajat.
Gambar 2 Antena Yagi
 Terompet (Horn)
Nama antena horn berasal dari bentuk antenna tersebut. Bagian horn dapat segi
empat, rectangular, silindris atau mengerucut. Arah radiasi maksimum sesuai dengan
poros horn. Horn dapat dengan mudah diberikan input dengan waveguide, tetapi juga
bisa diberikan input dengan kabel coax dan peralihan yang benar. Antena horn secara
umum dipakai sebagai elemen aktif dalam antena parabola. Horn tersebut mengarah
pada pusat reflektor parabola.
Penggunaan horn di fokus parabola meminimalisir kehilangan energi di sekitar
pinggiran reflektor parabola.
Gambar 3 Antena Horn
5
 Piringan parabola (parabolic dish)
Merupakan jenis antenna pengarah. Terbuat dari bahan yang padat, biasanya
aluminium karena ringan dan kuat serta konduktor yang baik.
Keuntungan utama adalah bahwa mereka dapat dibuat supaya gain dan directivity
sebesar yang diperlukan. Kekurangan utama adalah bahwa ukuran piringan yang
semakin besar, maka semakin sulit dipasang dan lebih rentan terhadap tiupan angin.
Gambar 4 Piringan Parabola
 BiQuad
Antena BiQuad sederhana mudah dibuat, terdapat directivity dan gain yang baik
untuk komunikasi point-to-point. Antena tersebut terdiri dari dua bujur sangkar
berukuran sama dari ¼ panjang gelombang sebagai elemen pemancar dan pelat
metal atau kisi-kisi metalik sebagai reflektor. Antena ini mempunyai beamwidth
sekitar 70 derajat dan penguatan sekitar 10-12 dBi.
Gambar 5 BiQuad
Dan masih terdapat jenis-jenis antenna lainnya yang sudah diciptakan untuk mengikuti
perkembangan dan kemajuan teknologi, seperti antenna sectoral dan antenna panel atau
patch.
3. Cara Pemasangan Antena
3.1. Kabel Coax Penghubung Antenna
Untuk menghubungkan peralatan radio dengan antenna, kita biasanya menggunakan
kabel coax. Setiap kabel coax di rancang untuk mempunyai impedansi yang tertentu.
6
Untuk peralatan WiFi, biasanya kita menggunakan kabel coax dengan impedansi 50
ohm.
Kabel coax adalah kabel yang digunakan untuk menghubungkan antenna dengan
peralatan pemancar atau penerima. Kabel coax memiliki kawat konduktor
ditengahnya yang dikelilingi oleh material non-konduktif yang dinamakan dielektrik,
atau insulator. Dielektrik ini kemudian dikelilingi oleh pembungkus yang sering kali
terbuat dari kabel lilitan. Dielektrik mencegah konektor di tengah dan kabel
pembungkusl. Akhirnya, coax dilindungi oleh sebuah penutup luar yang pada
umumnya terbuat dari bahan PVC. Konduktor bagian dalam membawa sinyal RF, and
pelindung luar mencegah sinyal RF untuk meradiasi ke atmosfer, and juga mencegah
sinyal luar dari mengganggu sinyal yang dibawa oleh pusat.
Gambar 4.1: Kabel coax dengan jaket, pelindung, dielektrik, dan konduktor inti /
tengah.
kabel coax akan banyak meredam sinyal sehingga lebih baik menggunakankabel coax
sependek mungkin agar sinyal tidak teredam sehingga kualitas sambungan tetap baik.
Tampak pada tabel adalah redaman kabel pada frekuensi 2.4GHz dari beberapa kabel
coax.
Tipe Kabel
RG 8
LMR 400
Heliax 3/8”
LMR 600
Heliax ½”
Heliax 5/8”
Loss / 10
2.4GHz).
3.3 dB
2.2 dB
1.76 dB
1.7 dB
1.2 dB
0.71 dB
meter
3.2. Cara Pasang Kabel Coax Penghubung Antenna
Langkah-langkahnya sebagai berikut :
 Siapkan peralatan pisau cutter dan obeng (mata+).
(di
7

Pilih ujung kabel yang tidak terpasang jek antenanya, Kupas pembungkus
lapisan warna hitam sepanjang 3.4 cm sisihkan kepinggir serabut (berupa
anyaman) untuk diplintir, kupas pembungkus warna putih sepanjang 1.8 cm


selanjutnya kikis tipis bagian permukaan kawat tembaga tunggal (kawat inti)
selanjutnya melepas paralon kecil yang masih terpasang di paralon besar
terminal antenalalu masukan kabel pada paralon kecil
berikutnya pasang kabel tv yang sudah dikupas pada JP (mur / baut) yang ada
pada papan PCB, lilitkan kawat tembaga (tunggal) pada JP (mur / baut) bagian
atas lalu kencangkan dengan menggunakan obeng (mata +)



berikutnya lilitkan lagi kawat serabut yang sudah diplintir pada JP bagian bawah
lalu kencangkan
Masukan kembali paralon kecil pada paralon besar sebagai penutup terminal
antena. sampai pada tahap ini pemasangan kabel ke terminal antena sudah
selesai.
8


Selanjutnya pemasangan terminal antena kebadan antena. masukan terlabih
dahulu terminal antena kebadan antena sebelum reflektor (kawat kasa) bagian
belakang antena dipasang, kencangkan tapping yg ada diatas terminal, gunakan
obeng (mata +) pastikan terminal menempel kuat / tidak mudah tergeser
selanjutnya lilitkan kabel antena ke atas bagian direktor (jari-jari antena).
fungsinya agar terminal antena tidak mudah terlepas.
4. Konektor pada antenna ke kabel dan adapter
Konektor adalah alat yang memungkinkan sebuah kabel dihubungkan dengan kabel lain
atau ke peralatan radio.
Jenis Konektor :
Jenis Konektor
Konektor BNC
(Bayonet Neill
Concelman)
Kelebihan
Bandwidth
konektor miniatur untuk menghubungkan / kinerja yang dapat
melepaskan secara cepat.
diterima sampai
Konektor ini tampak seperti dua bayonet pada sedikitnya GHz
memutar pada konektor female, dan
sambungan terbentuk hanya dengan
seperempat pemutaran mata sambungan.
cocok untuk terminasi kabel untuk kabel
coax miniatur ke sub-miniaturl (RG-58 ke
RG-179, RG-316, dll )
Pada
umumnya,
terdapat
pada
9
Konektor TNC
(Threaded Neill
Concelman)
Konektor Type N
(Neill)
SMA
(SubMiniature
versi A)
SMB
(SubMiniature
versi B)
Konektor MCX
perlengkapan tes dan kabel coaxial
ethernet 10base2.
Memiliki intekoneksi yang lebih baik yang berkerja baik lewat
disediakan oleh konektor berkumparan
frekuensi sekitar 12
GHz
tersedia untuk hampir semua macam kabel Kinerja yang baik
sampai 18 Ghz, dan
sangat umum
dipakai untuk
aplikasi gelombang
mikro
Konektor berkinerja tinggi, mempunyai Kinerja yang baik
ukuran yang kompak dan mekanis sampai dengan 18
mempunyai daya tahan luar biasa
GHz
versi SMA yang lebih kecil dengan kemampuan pita
sambungan snap-on
lebar sampai 4 GHz
dengan pola
konektor snap-on
MCX memakai kontak dalam dan dimensi kemampuan pita
penyekat yang identik dengan SMB, garis lebar sampai
tengah luar steker 30% lebih kecil daripada frekuensi 6 GHz
SMB. Seri ini memberikan pilihan bagi dengan desain
perancang jika berat dan ruang terbatas.
konektor snap-on.
Konektor proprietary merupakan konektor-konektor standar gelombang mikro dengan
bagian-bagian tengah konduktor yang terbalik, atau ulir yang dipotong berlawanan arah
(biasanya digunakan untuk perangkat WiFi. Bagian-bagian ini sering diintegrasikan ke
dalam sistem gelombang mikro sebagai kabel pendek yang dinamakan pigtail yang
mengubah yang konektor nonstandar menjadi sesuatu yang lebih kuat dan stabil dari
pada yang biasanya.
Jenis konektor proprietary :
 RP-TNC. Ini adalah konektor TNC dengan jenis kelamin terbalik. Konektor semacam
ini sangat umum ditemukan pada peralatan Linksys, seperti WRT54G.
 U.FL (juga dikenal sebagai MHF). U.FL adalah konektor berpaten dibuat oleh Hi-Rose,
sedangkan MHF adalah konektor yang secara mekanis sepadan. Ini mungkin adalah
konektor gelombang mikro yang paling kecil yang sekarang sedang digunakan secara
luas. U.FL/MHF biasanya dipakai untuk menghubungkan card radio mini-PCI ke
 Seri MMCX, yang juga disebut MicroMate, adalah salah satu konektor RF yang paling
kecil dan dikembangkan di tahun 90an. MMCX adalah seri konektor miniatur mikro
dengan mekanisme lock-snap yang memungkinkan adanya kemampuan rotasi 360
derajat yang fleksibel. Konektor-konektor MMCX secara umum ditemukan pada
kartu radio PCMCIA, seperti yang dibuat oleh Senao dan Cisco.
10

Konektor-konektor MC-Card bahkan lebih kecil lagi dan lebih ringkih daripada
MMCX. Mereka mempunyai konektor luar terpisah yang dapat rusak secara mudah
setelah beberapa interkoneksi saja. Mereka ini secara umum ditemukan pada
peralatan Lucent/Orinoco/Avaya.
Memilih konektor yang tepat :
1. “Jenis kelamin dari konektor ” Hampir semua konektor memiliki jenis kelamin yang
terdefinisikan secara baik yang terdiri dari baik pin (male) atau soket (female).
Biasanya kabel mempunyai konektor male pada kedua ujungnya, sedangkan alat RF
(misalnya pemancar dan antena) mempunyai konektor female. Alat seperti
directional coupler dan alat pengukur line-through mungkin mempunyai konektor
baik male maupun female. Pastikan setiap konektor male di sistem anda
berpasangan dengan konektor female.
2. “Sedikit konektor merupakan hal yang terbaik!” Cobalah untuk memperkecil jumlah
konektor dan adaptor di rantai sambungan RF. Masing-masing konektor
menyebabkan tambahan loss (sampai beberapa dB untuk masing-masing koneksi,
tergantung konektornya!)
3. “Membeli lebih baik daripada membuat sendiri!” Seperti yang telah diutarakan lebih
awal, beli kabel yang sudah diterminasi dengan konektor yang anda butuhkan
kapanpun. Menyolder konektor bukanlah tugas yang mudah, dan untuk
mengerjakan pekerjaan ini dengan semestinya hampir mustahil untuk konektorkonektor kecil seperti U.FL dan MMCX. Bahkan mengterminasikan kabel “Foam”
bukanlah tugas yang mudah.
4. Jangan memberli BNC untuk frekuensi 2.4 GHz atau lebih tinggi. Gunakan konektor
tipe N (atau SMA, SMB, TNC dll).
5. Konektor gelombang mikro merupakan peralatan yang dibuat presis, dan dapat
secara mudah rusak karena kecerobohan dalam penanganannya. Sebagai kaidah
umum, anda sebaiknya merotasikan pembungkus luar untuk mengencangkan
konektor tersebut, sehingga bagian sisa dari konektor (dan kabel) tidak bergerak.
Jika bagian-bagian konektor lain terbelit pada saat mengetatkan atau melonggarkan,
maka kerusakan dapat dengan mudah terjadi.
6. Jangan pernah menginjak konektor, ataupun menjatuhkan konektor ke lantar ketika
melepaskan kabel.
7. Jangan pernah menggunakan alat seperti tang untuk mengencangkan konektor.
Selalu gunakan tangan anda. Ketika bekerja di luar, ingat bahwa besi memuai pada
temperatur tinggi dan mengurangi ukuran mereka di temperatur rendah: sebuah
konektor yang sangat ketat pada musim panas bisa mengkerut atau malah rusak
pada musim dingin.
Adapter adalah konektor pendek bermuka dua yang digunakan untuk menghubungkan
dua kabel atau bagian yang tidak bisa disambungkan secara langsung. Adaptor juga bisa
dipakai untuk menginterkoneksikan alat atau kabel yang berbeda jenis.
11
5. Amplifier pada Antena
Antena tidak menciptakan daya. Mereka secara sederhana mengarahkan semua daya
yang ada ke dalam pola yang khusus. Dengan memakai penguat daya, anda dapat
mempergunakan daya DC untuk menambah sinyal anda yang ada. Penguat
menghubungkan pemancar radio dan antena, dan mempunyai tambahan kabel yang
tersambung ke sumber daya. Penguat dapat bekerja di frekuensi 2,4 GHz, dan dapat
menambahkan beberapa Watt daya kepada pancaran anda. Alat ini mengetahui bahwa
radio yang tersambung sedang memancar, dan secara cepat akan nyala dan menguatkan
sinyal. Mereka kemudian mati lagi ketika transmisi berakhir. Ketika menerima, mereka
juga menambahkan penguatan sinyal sebelum mengirimkannya ke radio.
Menambahkan penguat tidak akan memecahkan semua masalah jaringan anda.
Terdapat beberapa kekurangan pada Amplifier :

Amplifier mahal. Amplifier harus dapat bekerja di pita lebar di frekuensi 2,4 GHz,
dan harus bisa berfungsi dengan cukup cepat untuk memfasilitasi aplikasi Wi-Fi.
Amplifier ini memang tersedia, namun dengan harga beberapa ratus dolar setiap
unitnya.

Anda akan memerlukan sedikitnya dua. Sementara antena menyediakan penguatan
timbal balik yang menguntungkan kedua sisi sambungan, Amplifier bekerja paling
baik untuk memperkuat sinyal yang dipancarkan. Jika anda hanya menambahkan
amplifier kepada satu sisi hubungan dengan gain antena yang tidak cukup,
kemungkinan sinyal akan sampai ke ujung yang lain, tapi kita tidak dapat
mendengarkan sinyal dari ujung tersebut.

Amplifier tidak mengarahkan sinyal. Menambahkan gain antena memberikan
keuntungan gain maupun keuntungan pengarahan kepada kedua ujung
sambungan. Mereka tak hanya meningkatkan kekuatan sinyal, tetapi juga menolak
gangguan sinyal dari arah lainnya. Amplifier akan memperkuat sinyal secara
membabi buta baik sinyal yang baik maupun sinyal pengganggu, dan bisa membuat
masalah gangguan menjadi lebih buruk.

Amplifiers menghasilkan noise bagi pengguna lainnya di pita yang sama. Dengan
menambah daya output anda, anda menciptakan sebuah sumber noise yang lebih
keras bagi pengguna lain di pita unlicensed ini. Ini mungkin bukan masalah di
daerah pedesaan, tetapi bisa menyebabkan masalah besar di area dengan populasi
yang padat. Sebaliknya, menambahkan gain antena akan meningkatkan sambungan
anda dan juga mengurangi derajat gangguan bagi tetangga anda.

Penggunaan amplifier mungkin tidak legal. Setiap negara memberlakukan batas
penggunaan spektrum tak berlisensi. Menambahkan antena pada sinyal yang sudah
tinggi mungkin akan menyebabkan sambungan melebihi batas legal yang ada. Di
Indonesia, amplifier tidak legal.
Penggunaan amplifier sering diibaratkan dengan tetangga yang tidak sopan yang ingin
mendengarkan radio di luar rumah mereka, dan oleh sebab itu mengeraskan volume
radionya. Mereka mungkin bahkan dapat “meningkatkan” penerimaan dengan
mengarahkan speaker mereka ke luar jendela. Sementara mereka sekarang mungkin
dapat mendengar radionya, begitu pula orang lain di lingkungan yang sama. Cara ini
12
mungkin dapat berlaku hanya kepada satu orang pengguna, tetapi apa terjadi kalau
tetangga lainnya memutuskan melakukan hal sama dengan radio mereka? Memakai
amplifier untuk sebuah sambungan nirkabel menyebabkan efek yang hampir sama di
frekuensi 2,4 GHz. Sambungan anda mungkin “bekerja lebih baik” untuk sementara
waktu, tetapi anda akan mempunyai masalah kalau pengguna lain di pita yang sama
memutuskan untuk menggunakan amplifier mereka sendiri.
Dengan memakai antena gain tinggi daripada amplifier, anda dapat menghindari
semua masalah ini. Antena harganya jauh lebih murah dari amplifier, dan dapat
meningkatkan sambungan dengan sederhana dengan mengganti antena pada sebuah
ujung sambungan. Menggunakan radio yang peka dan kabel berkualitas baik juga secara
signifikan membantu tembakan jarak jauh. Teknik ini lebih tidak bermasalah bagi
pengguna lainnya di pita yang sama, dan oleh sebab itu kami menganjurkan anda untuk
menggunaka mereka sebelum menambahkan amplifier.
6. Pemandung atau Bumbung Gelombang (Waveguide)
Diatas 2 GHz, pandu gelombang cukup pendek untuk memperbolehkan pemindahkan
energi yang praktis dan efisien dengan cara-cara yang berbeda. Sebuah pandu gelombang
adalah sebuah tabung konduksi dimana energi dipancarkan dalam bentuk gelombang
elektromagnetik. Tabung tersebut beraksi sebagai batas yang mengurung gelombanggelombang tersebut dalam sebuah ruangan tertutup. Efek sangkar Faraday mencegah
efek-efek elektromagnetik agar tidak muncul diluar pandu. medan elektromagnetik
dipropagasikan melalui pandu gelombang dengan refleksi terhadap dinding bagian
dalamnya, yang dianggap sebagai konduktor sempurna. Intensitas medan sangat besar di
pusat sepanjang dimensi X, dan harus berkurang sampai nol di akhir dinding karena
keberadaan medan apapun yang paralel dengan dinding di permukaan dapat
menimbulkan arus tak terbatas yang mengalir dalam sebuah konduktor sempurna. Pandu
gelombang tentunya tidak dapat mengangkut RF dalam cara ini.
Dimensi X, Y, dan Z sebuah pandu gelombang persegi dapat dilihat dalam gambar
seperti berikut:
7.
8.
Gambar 4.2: Dimensi X, Y, dan Z dari sebuah pandu gelombang rectangular.
9.
Ada banyak cara bagi medan listrik dan medan magnet untuk mengatur diri mereka
sendiri dalam sebuah pandu gelombang untuk frekuensi diatas frekuensi cutoff rendah.
Setiap konfigurasi medan disebut sebuah mode. Mode-mode ini dapat dipisahkan
menjadi dua kelompok. Yang pertama, disebut TM (Transverse Magnetic), memiliki
medan magnetik yang seluruhnya melintang terhadap arah propagasi, namun memiliki
13
komponen medan listrik searah dengan arah propagasi. Tipe yang lainnya, disebut TE
(Transverse Electric), memiliki medan listrik yang seluruhnya melintang, namun memiliki
komponen medan magnet searah dengan arah propagasi.
Mode propagasi diidentifikasikan dengan kelompok huruf-huruf yang diikuti oleh dua
nomor terletak dibawah garis. Sebagai contoh, TE 10, TM 11, dsb. Jumlah mode yang
dimungkinkan bertambah dengan frekuensi untuk ukuran bumbung gelombang yang
diberikan, dan hanya ada satu cara yang mungkin, yang dinamakan mode dominan, untuk
frekuensi yang paling rendah yang bisa diteruskan. Di bumbung gelombang persegi
empat, dimensi kritis ialah X. Dimensi ini harus lebih dari 0,5 λ di frekuensi yang paling
rendah yang akan diteruskan. Dalam prakteknya, dimensi Y biasanya dibuat hampir setara
dengan 0,5 X untuk menghindari kemungkinan beroperasi di freuensi lain selain mode
dominan. Bentuk cross-section selain segi empat dapat dipakai, yang paling penting
adalah bentuk pipa bundar. Banyak pertimbangan yang sama berlaku seperti dalam kasus
persegi empat. Dimensi panjang gelombang bagi pemandu persegi empat dan bundar
tersedia di tabel berikut, di mana X adalah lebar pemandu persegi empat dan r adalah
radius pemandu bundar. Semua bilangan berlaku untuk mode dominan.
Persegi Empat
Lingkaran
/ Bundar
2X
3.41 r
Panjang Gelombang terpanjang yang dapat di teruskan
dengan sedikit redaman
1.6 X
3.2 r
Panjang gelombang terpendek
selanjutnya memungkinkan
1.1 X
2.8 r
Tipe Bumbung Gelombang
Panjang Gelombang Cutoff
sebelum
mode
Energi mungkin dapat dimasukan ke dalam atau diambil dari bumbung gelombang
melalui medan listrik ataupun medan magnet. Transfer energi biasanya terjadi lewat
kabel koaksial. Dua metode mungkin untuk penghubungan ke kabel koaksial adalah
memakai konduktor bagian dalam kabel koaksial, atau melalui loop. Sebuah probe yang
hanya merupakan perpanjangan konduktur yang pendek dari konduktor bagian dalam
kabel koaksial dapat di orientasikan agar sejajar dengan garis gaya listrik. Sebuah loop
dapat diatur agar menutup beberapa garis gaya magnetik. Titik dimana sambungan
maksimum didapatkan bergantung pada cara propagasi di bumbung gelombang atau di
rongga. Sambungan maksimum terjadi kalau alat penyambung berada di wilayah yang
medannya paling kuat.
Jika waveguide dibiarkan terbuka di satu ujung, waveguide tersebut akan
memancarkan energi (artinya, waveguie dapat dipakai sebagai antena bukan sebagai jalur
pengiriman). Radiasi ini bisa ditingkatkan dengan membentuk waveguide untuk
membentuk antena horn yang berbentuk piramida.
14
10. Pola Radiasi
Pola radiasi (radiation pattern) suatu antena adalah pernyataan grafis yang
menggambarkan sifat radiasi suatu antena pada medan jauh sebagai fungsi arah. Pola
radiasi dapat disebut sebagai pola medan (field pattern) apabila yang digambarkan adalah
kuat medan dan disebut pola daya (power pattern) apabila yang digambarkan poynting
vektor. Untuk dapat menggambarkan pola radiasi ini, terlebih dahulu harus ditemukan
potensial
Pada gambar diatas, notasi D merupakan dimensi maksimun dari antena, R1 merupakan
jari-jari dari medan dekat reaktif dan R2 merupakan jari-jari dari medan radiasi medan
dekat. Adapun untuk mendapatkan nilai R1 dan R2 mengunakan persamaan 1 dan 2
dibawah ini.
Definisi – definisi pola radiasi antena adalah sebagai berikut :
a. Pola isotropis adalah pola sebuah antena didefinisikan sebagai radiasi serba sama ke
segala arah, pola ini dibentuk oleh sebuah radiator isotropis (sumber titik, sebuah
antena non-fisik yang tidak mempunyai arah).
b. Pola keterarahan merupakan sebuah pola dikarakterisasi oleh beberapa radiasi yang
efisien dalam satu arah dibandingkan arah lainnya (secara fisik antena yang dapat
direalisasikan adalah antena pengarah saja).
15
c. Pola omnidirectional merupakan sebuah pola yang serba sama dalam pemberian
ruang radiasinya.
d. Pola bidang utama yaitu pola bidang E dan bidang H dari sebuah polarisasi linier
antena. Bidang E adalah bidang yang terdiri vektor medan elektrik dan arah
radiasinya maksimum. Bidang H adalah bidang yang terdiri vektor medan magnetik
dan arah radiasinya maksimum.
Parameter – parameter pola radiasi antena adalah sebagai berikut :
a. Cuping radiasi (Radiation Lobe) merupakan puncak intensitas radiasi tertinggi
disekitar daerah intensitas radiasi terendah
b. Cuping utama (Main Lobe) merupakan cuping radiasi pada arah radiasi maksimum.
c. Cuping minor (Minor Lobe ) merupakan cuping radiasi lainnya dari pada cuping
utama.
d. Cuping sisi (Side Lobe) merupakan sebuah cuping radiasi dalam arah lainnya
daripada arah radiasi yang dipusatkan.
e. Cuping belakang (Back Lobe ) merupakan kebalikan daripada cuping radiasi
terhadap cuping utama.
f. Half Power Beamwidth (HPBW) merupakan lebar sudut berkas utama pada titik
setengah daya antena.
g. First Null Beamwidth (FNBW) merupakan lebar sudut antara bagian null (kosong)
pertama pada sisi lain berkas utama.
Beberapa bagian dari pola radiasi disebut sebagai "cuping" (lobe) yang dapat
dikelompokkan menjadi major lobe, minor, samping (side lobe) dan belakang (back lobe).
Sebuah lobe radiasi adalah bagian dari pola radiasi yang dibatasi oleh daerah yang
memiliki tingkat intensitas radiasi yang lemah. Gambar berikut, menggambarkan tiga
dimensi simetris pola polar dengan sebuah lobe radiasi. Pada tersebut semua lobe baik
yang besar maupun yang kecil diklasifikasikan sama sebagai lobe.
Gambar 1-1: Lobe radiasi dan beamwidth dari pola radiasi antenna
16
Gambar 1-2 menggambarkan pola 2 dimensi dari karakteristik yang sama seperti pada
Gambar 1-1. Sebuah major lobe yang biasanya disebut juga sebagai main beam adalah
lobe radiasi yang memiliki tingkat radiasi maksimum. Pada Gambar 1-2, major lobe
terletak pada 6 = 0. Pada antena yang memiliki beam berdekatan, akan memiliki lebih dari
satu major lobe. Minor lobe adalah semua lobe selain major lobe. Pada Gambar 1-2,
cuping samping (side lobe) adalah lobe radiasi yang memiliki arah selain arah major lobe
dan berdekatan dengan major lobe. Sedangkan back lobe adalah lobe radiasi yang
membuat sudut 180° dari beam antena sehingga posisinya berlawanan dengan posisi
major lobe.
Gambar 1-2: Plot linear dari kuat pola radiasi
Minor lobe merupakan radiasi dengan arah yang berbeda-beda dan memiliki intensitas
radiasi yang kecil. Side lobe umumnya merupakan minor lobe yang terbesar. Intensitas
rasio side lobe yang kurang dari -20dB biasanya tidak dipermasalahkan dalam banyak
penggunaan. Untuk memperoleh rasio side lobe kurang dari -30 dB maka desain dan
pembuatan peralatan yang baik sangat diperlukan. Dalam banyak sistem radar, rasio side
lobe yang kecil sangat penting untuk meminimalkan kesalahan indikasi target.
Arah Radiasi Antena
Antena karena memencarkan sinyal yang melaluinya, maka setiap antena memiliki
karakteristik yang berbeda juga. Kita mengenal empat (4) arah radiasi antena
diantaranya:
1 Antena Isotropis.
17
antena isotropis hanya digunakan sebagai antena model saja. Hal ini dikarenakan antenna
isotropis memiliki sifat sebagai berikut:
a. Besarnya daya terima (rsl/receive signal level) adalah sama disemua titik.
Jadi tidak ada rugi-rugi (loss daya) yang ditimbulkan.
b. Bentuk/pola radiasi yang ditimbulkan dari antena isotropis adalah sama seperti bola.
2
Antena Monopole
Arah radiasi antena monopole berarti setengah bola. Karena element yang meradiasi
hanya satu saja.
3 Antena Dipole
Arah radiasi antena merupakan bentuk tiga dimensinya. Bentuk radiasi dari dipole ini
seperti bola. Namun bukan bola penuh, tetapi hanya bola yang berlubang ditengahnya.
4
Antena sektoral
18
RUMUS POLA RADIASI
VEKTOR MEDAN DAN POYNTING VEKTOR PADA KOORDINAT BOLA
Dalam koordinat bola, medan listrik E dan medan magnet H telah diketahui, keduanya
memiliki komponen vetor 𝜃 dan ∅ . Sedangkan poynting vektornya dalam koordiant ini
hanya mempunyai komponen radial saja. Besarnya komponen radial dari poynting
vektor ini adalah :
𝐻∅ =
I

dan


 =
Dengan :
Pr
E
=½
𝐻∅ =
E

(1.6)
( impedansi intrinsik medium)
2
(1.7)

Dengan :
|E|
= E0  E
E
𝐸∅
𝜂
: komponen medan listrik 𝜃
: komponen medan listrik ∅
: impedansi intrinsik ruang bebas (377 ).
2
2
(resultan dari magnitude medan listrik)
Untuk menyatakan pola radiasi secara grafis, pola tersebut dapat digambarkan dalam
bentuk absolut atau dalam bentuk relatif. Maksud bentuk realtif adalah bentuk pola
yang sudah dinormalisasikan, yaitu setiap harga dari pola radiasi tersebut telah
dibandingkan dengan harga maksimumnya. Sehingga pola radiasi medan, apabila
dinyatakan didalam pola yang ternormalisasi akan mempunyai bentuk :
F( ) =
P , 
E ,  max
(1.8)
Karena poynting vektor hanya mempunyai komponen radiasi yang sebenarnya
berbanding lurus dengan kuadrat magnitudo kuat medannya, maka untuk pola daya
19
apabila dinyatakan dalam pola ternormalisasi, tidak lain sama dengan kuadrat dari pola
medan yang sudah dinormalisasikan itu.
P( ) = | F(|2)
(1.9)
Seringkali juga pola radiasi suatu antena digambarkan dengan satuan decibel (dB).
Intensitas medan dalam decibel didefinisikan sebagai :
F( ) dB= 20 log | F(| )
(dB)
(1.10)
Sedangkan untuk pola dayanya didalam decibel adalah :
P( ) dB
= 10 log P( )
= 20 log | F(| )
(1.11)
Jadi didalam decibel, pola daya sama dengan pola medannya. Semua pola radiasi yang
dibicarakan di atas adalah pola radiasi untuk kondisi medan jauh. Sedangkan
pengukuran pola radiasi, faktor jarak adalah faktor yang amat penting guna
memperoleh hasil pengukuran yang baik dan teliti. Semakin jauh jarak pengukuran pola
radiasi yang digunakan tentu semakin baik hasil yang akan diperoleh. Namun untuk
melakukan pengukuran pola radiasi pada jarak yang benar-benar tak terhingga adalah
suatu hal yang tak mungkin. Untuk keperluan pengukuran ini, ada suatu daerah di mana
medan yang diradiasikan oleh antena sudah dapat dianggap sebagai tempat medan
jauh apabila jarak antara sumber radiasi dengan antena yang diukur memenuhi
ketentuan berikut :
r
r >> D
Dimana :
r
D
𝜆
>
2D 2
(1.12)

dan
r .>> 𝜆
: jarak pengukuran
: dimensi antena yang terpanjang
: panjang gelombang yang dipancarkan sumber.
11. Directivity dan Gain
Satu gambaran penting dari suatu antena adalah seberapa besar antena mampu
mengkonsentrasikan energi pada suatu arah yang diinginkan, dibandingkan dengan
radiasi pada arah yang lain. Karakteristik dari antena tersebut dinamakan direktivitas
(directivity) dan power gain. Biasanya power gain dinyatakan relatif terhadap suatu
referensi tertentu, seperti sumber isotropis atau dipole ½ l.
Intensitas radiasi adalah daya yang diradiasikan pada suatu arah per unitsudut dan
mempunyai satuan watt per steradian. Intensitas radiasi, dapat dinyatakan sebagai
berikut :
20
U(q,f) = ½ Re (E x H*) r2
= Pr r2
U(q,f) = Um | F(q,f) |2
Dimana :
Pr
= kerapatan daya
Um
:= intensitas maksimum
| F(q,f) |2
= magnitudo pola medan normalisasi
(1.15)
(1.16)
Intensitas radiasi dari sumber isotropis adalah tetap untuk seluruh ruangan pada suatu
harga U(q,f). Dan untuk sumber non isotropis, intensitas radiasinya tidak tetap pada
seluruh ruangan tetapi suatu daya rata-rata per steradian, dapat dinyatakan sebagai
berikut :
Uave
=
1
4
 U  . d  4
PT
(1.17)
Dengan
:
d  = sin q dq df
PT : kerapatan daya total
Direktivitas Antena
Directive gain merupakan perbandingan dari intensitas radiasi pada suatu arah tertentu
dengan intensitas radiasi rata-rata, yang dinyatakan sebagai berikut :
D(q,f) =
U  . 
Uave
(1.18)
Dimana :
U(q,f) = intensitas radiasi
Uave
= intensitas radiasi rata-rata
Jika pembilang dan penyebut dibagi dengan r2 maka akan diperoleh rasio kerapatan daya
dengan kerapatan daya rata-rata. Dengan memasukkan persamaan 1.16 dan 1.17
kedalam persamaan 1.18 maka akan diperoleh persamaan sebagai berikut :
D ,  
Dengan
Um
4   , d
4
F  ,  
2
4
2
F  , 
A
(1.19)
:
A
=
 F  . 
2
d
(1.20)
Sedangkan direktivitas merupakan harga maksimum dari directive gain, yang dapat
dinyatakan dengan :
D
=
Um
4

U are 1
(1.21)
Gain Antena
Ketika antena digunakan pada suatu sistem, biasanya lebih tertarik pada bagaimana
efisien suatu antena untuk memindahkan daya yang terdapat pada terminal input
menjadi daya radiasi. Untuk menyatakan ini, power gain (atau gain saja) didefinisikan
sebagai 4p kali rasio dari intensitas pada suatu arah dengan daya yang diterima antena,
dinyatakan dengan :
21
G(q,f) = 4p
U  . 
Pm
(1.22)
Definisi ini tidak termasuk losses yang disebabkan oleh ketidaksesuaian impedansi
(impedance missmatch ) atau polarisasi. Harga maksimum dari gain adalah harga
maksimum dari intensitas radiasi atau harga maksimum dari persamaan (1.22), sehingga
dapat dinyatakan kembali :
G
= 4p
Um
Pm
(1.23)
Jadi gain dapat dinyatakan sebagai suatu fungsi dari q dan f, dan juga dapat dnyatakan
sebagai suatu harga pada suatu arah tertentu. Jika tidak ada arah yang ditentukan dan
harga power gain tidak dinyatakan sebagai suatu fungsi dari q dan f, diasumsikan sebagai
gain maksimum.
Direktivatas dapat ditulis sebagai D = 4p
Um
Pr
, jika dibandingakn dengan persamaan
(1.23) maka akan terlihat bahwa perbedaan gain maksimum dengan direktivitas hanya
terletak pada jumlah daya yang digunakan. Direktivitas dapat menyatakan gain suatu
antena jika seluruh daya input menjadi daya radiasi. Dan hal ini tidak mungkin terjadi
karena adanya losses pada daya input. Bagian daya input (Pin) yang tidak muncul sebagai
daya radiasi diserap oleh antena dan struktur yang dekat dengannya. Hal tersebut
menimbulkan suatu definisi baru, yaitu yang disebut dengan efisiensi radiasi, dapat
dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :
e
=
Pr
Pm
(1.24)
dengan catatan bahwa harga e diantara nol dan satu ( 0 < e < 1) atau ( 0 < e < 100%).
Sehingga gain maksimum suatu antena sama dengan direktivitas dikalikan dengan
efisiensi dari antena, yang dapat dinyatakan sebagai berikut :
G
=eD
(1.25)
Persamaan di atas adalah persamaan yang secara teoritis bisa digunakan untuk
menghitung gain suatu antena. Namun dalam prakteknya jarang gain antena dihitung
berdasarkan direktivitas (directivity) dan efisiensi yang dimilikinya, karena untuk
mendapatkan directivity antena memang diperlukan perhitungan yang tidak mudah.
Sehingga pada umumnya orang lebih suka menyatakan gain maksimum suatu antena
dengan cara membandingkannya dengan antena lain yang dianggap sebagai antena
standard (dengan metode pengukuran). Salah satu metode pengukuran power gain
maksimum terlihat seperti pada gambar 1.5. Sebuah antena sebagai sumber radiasi,
dicatu dengan daya tetap oleh transmitter sebesar Pin. Mula-mula antena standard
dengan power gain maksimum yang sudah diketahui (Gs) digunakan sebagai antena
penerima seperti terlihat pada gambar 1.5a. Kedua antena ini kemudian saling diarahkan
sedemikian sehingga diperoleh daya output Ps yang maksimum pada antena penerima.
Selanjutnya dalam posisi yang sama antena standard diganti dengan antena yang hendak
dicari power gain-nya, sebagaimana terlihat pada gambar 1.5b. Dalam posisi ini antena
penerima harus mempunyai polarisasi yang samadengan antena standard dan
22
selanjutnya diarahkan sedemikian rupa agar diperoleh daya out put Pt yang maksimum.
Apabila pada antena standard sudah diketahui gain maksimumnya, maka dari
pengukuran di atas gain maksimum antena yang dicari dapat dihitung dengan :
Gt
=
P1
Ps
Gs
(1.26)
Atau jika dinyatakan dalam decibel adalah :
Gt (dB) = Pt (dB) - Ps (dB) + Gs (dB)
(1.27)
Pin
Ps
Gs
(a)
Pin
Pt
Gt
(b)
GAMBAR 1.5
metode pengukuran gain antena dengan antena standard
(a) pengukuran daya output yang diterima oleh antena standard (p s)
(b) pengukuran daya output yang diterima oleh antena yang di test (pt)
12. Polarisasi
Polarisasi antena didefinisikan sebagai arah vector medan listrik yang diradiasikan oleh
antenna pada arah propagasi. Jika jalur dari vector medan listrik maju dan kembali pada
suatu garis lurus dikatakan berpolarisasi linier. Sebagai contoh medan listrik dari dipole
ideal.
Jika vector medan listik konstan dalam panjang tetapi berputar disekitar jalur
lingkaran, dikatakan berpolarisasi lingkaran. Frekuesnsi putaran radian adalah  dan
terjadi satu dari dua arah perputaran. Jika vektornya berputar berlawanan arah jarum jam
dinamakan polarisasi tangan kanan (right hand polarize) dan yang searah jarum jam
dinamakan polarisasi tangan kiri (left hand polarize).
Secara umum polarisasi berupa polarisasi ellips, seperti pada gambar dibawah dengan
suatu system sumbu referensi. Gelombang yang menghasilkan polarisasi ellip adalah
gelombang berjalan sepanjang sumbu z yang perputarannya dapat kekiri dan kekanan,
dan vector medan listrik sesaatnya e mempunyai arah komponen e x dan ey sepanjang
sumbu x dan sumbu y. Harga puncak dari komponen-komponen tersebut adalah E1 dan E1.
23
y

E2



E1
X
Gambar 6 polarisasi secara umum
Sudut  menyatakan harga relative dari 1Edan E2, dapat dinyatakan sebagai berikut :
y  arctan
E1
E2
Sudut kemiringan ellips  adalah sudut antara sumbu x dengan sudut utama ellips.
adalah fase, dimana komponen y mendahului komponen x. Jika komponennya sefase (
=0), maka vector akan berpolarisasi linier.
Orientasi dari polarisasi linier tergantung harga relative dari E1 dan E2, jika :
E1 = 0 maka terjadi polarisasi linier vertikal
E2 = 0 maka terjadi polarisasi linier horisontal
E1 = E2 maka terjadi polarisasi linier membentuk sudut 450
Untuk memaksimumkan sinyal yang diterima, maka polarisasi antenna penerima
haruslah sama dengan polarisasi antenna pemancar. Dan kadang terjadi antara antenna
penerima dan pemancar berpolarisasi berbeda. Hal ini akan mengurangi intensitas sinyal
yang diterima.
Sebuah antenna dapat memancarkan energi dengan polarisasi yang tidak diinginkan,
yang disebut polarisasi silang (cross polarized). Polarisasi silang ini menimbulkan side lobe
yang mengurangi gain. Untuk antenna polarisasi linier, polarisasi silang tegak lurus
dengan polarisasi yang diinginkan dan untuk antenna polarisasi lingkaran, polarisasi silang
berlawanan dengan arah perputarannya yang diinginkan. Ini biasa yang disebut dengan
deviasi dari polarisasi lingkaran sempurna, yang mengakibatkan polarisasinya berubah
menjadi polarisasi ellips.
Pada umumnya karakteristik polarisasi sebuah antenna relative konstan pada main
lobe. Tetapi polarisasi beberapa minor lobe berbeda jauh dengan polarisasi main lobe.
13. Polarization Miss Match
Definisi
Merupakan keadaan dimana daya yang diterima oleh antena menjadi lebih kecil dari yang
seharusnya dikarenakan pemasangan antena yang tidak sesuai dengan polarisasi
gelombang
Penjelasan
24
Untuk mentransfer daya maksimum antara antena pemancar dan antena penerima,
kedua antena harus mempunyai orientasi ruang yang sama, pengertian polarisasi yang
sama, maupun rasio aksial yang sama.
Jika antena tidak diluruskan atau tidak mempunyai polarisasi sama, maka akan
terdapat penurunan pada pemindahan energi antara kedua antena. Penurunan dalam
pemindahan energi ini akan mengurangi efisiensi sistem dan kinerja keseluruhan. Ketika
antena pemancar dan penerima secara linear terpolarisasi, ketidakcocokan fisik antena
akan menghasilkan kehilangan ketidakseimbangan polarisasi, yang bisa ditentukan
memakai rumusan berikut:
Loss (dB) = 20 log (cos Ѳ)
di mana Ѳ adalah perbedaan di sudut antara kedua antena.
Contoh:
Untuk 15° kehilangan kira-kira 0.3dB, untuk 30° kehilangan 1.25dB, untuk 45° kehilangan
3dB dan untuk 90° kehilangan menjadi tidak terhingga.
Dengan demikian, semakin besar ketidakseimbangan dalam polarisasi antara antena
pemancar dan penerima, semakin besar kehilangan tersebut.Dalam dunia sesungguhnya,
ketidakcocokan 90° di polarisasi cukup besar tetapi tidak infinite. Beberapa antena,
seperti yagi atau antena kaleng, dapat diputar 90° secara sederhana untuk menyamai
polarisasi akhir ujung lain hubungan tersebut.
Kita bisa menggunakan efek polarisasi untuk keuntungan anda dalam hubungan dari
titik yang satu ke yang lainnya.Gunakan alat monitoring untuk mengamati gangguan dari
jaringan tetangga, dan putar satu antena sampai anda melihat sinyal paling rendah yang
diterima. Kemudian operasikan sambungan anda dan arahkan ujung yang lain untuk
menyamai polarisasi. Teknik ini kadang-kadang bisa dipergunakan untuk membuat
hubungan stabil, bahkan di lingkungan radio yang banyak gangguan.
14. Input Impedansi
Definisi :
Impedansi adalah besarnya pembedaan/hambatan suatu komponen. Satuan untuk
impedansi adalah “ohm”.
Input Impedansi suatu antena adalah impedansi pada terminalnya yang dipengaruhi oleh
antena-antena lain atau obyek-obyek yang dekat dengannya. Sehingga input impedansi
dapat diartikan sebagai perbandingan antara tegangan dan arus di terminal input atau
catu (feeder).
Pada kondisi yang ideal, impedansi antena merupakan tahanan konstan yang disebut
tahanan pancar atau tahanan radiasi. Kondisi ideal ini berarti antena langsung bisa
dipasangkan pada saluran transmisi yang mempunyai impedansi karakteristik Zt sama
dengan tahanan radiasi. Kondisi ideal ini pada dasarnya untuk mendapatkan resonansi
antena.
25
Bagan 1 impedansi input
Impedansi antena terdiri dari bagian riil dan imajiner :
𝑍𝑖𝑛 = 𝑅𝑖𝑛 + 𝑗𝑋𝑖𝑛
Rin (Resistansi Input) = tahanan disipasi
Xin (Reaktansi input) = daya yang tersimpan pada medan dekat antena.
Daya dapat terdisipasi melalui dua cara, yaitu karena panas pada srtuktur antena yang
berkaitan dengan perangkat keras dan daya yang meninggalkan antena dan tidak kembali
(teradiasi). Disipasi daya rata-rata pada antena :
𝑃𝑖𝑛 = 𝑃𝑜ℎ𝑚𝑖𝑐 + 𝑃𝑟
Iin = arus pada terminal input
Faktor ½ muncul karena arus didefinisikan sebagai harga puncak.
Pr
: ½ Rin | Iin |2
Pohmic = ½ Rohmic | Iin |2
Sehingga definisi resistansi radiasi dan resistansi ohmic suatu antena pada terminal input:
Rin 
Rohmic 
2 Pr
Pm
2
2Pm  Pr 
Pm
2
Impedansi antena berfungsi sebagai penyepadan impedansi antena tersebut dengan
impedansi saluran. Penyepadan ini perlu dilakukan supaya terjadi transfer daya
maksimum dari sumber ke antena atau sebaliknya.
15. Bandwidth
Antena sebagai media pemancar memiliki keterbatasan daerah frekuensi kerja, pada
range frekuensi kerja tersebut antenna dituntut harus dapat bekerja dengan efektif agar
dapat menerima atau memancarkan gelombang pada band frekuensi tertentu. Daerah
frekuensi kerja dimana antenna masih dapat bekerja dengan baik dinamakan bandwidth
antenna. Bandwidth antenna sangat dipengaruhi oleh luas penampang konduktor yang
digunakan serta susunan fisiknya (bentuk geometrinya). Suatu missal sebuah antenna
bekerja pada frekuensi tengah sebesar fC, namun ia juga masih dapat bekerja dengan baik
pada frekuensi f1 (di bawah fC) sampai dengan f2 (diatas fC), maka lebar bandwidth dari
antenna tersebut adalah (f1 – f2). Bandwidth yang dinyatakan dalam rumus dibawah ini
26
digunakan untuk menyatakan bandwidth antena-antena yang memliki band sempit
(narrow band).
BW
=
f 2  f1
x 100 %
fc
Sedangkan untuk band yang lebar (broad band) biasanya digunakan definsi rasio antara
batas frekuensi atas dengan frekuensi bawah.
BW
f2
= f1
16. Beamwidth
Beamwidht Merupakan sebuah sudut ukur dari mainlobe (beam utama) terhadap yang
lainnya (atau keduanya) dari arah beam vertical maupun beam arah horizontal. Banyak
definisi dari beamwidth diantaranya:
1 HPBW(half power beamwidth)3 dB beamwidth
2
Merupakan sudut pancaran antena dimana dayanya turun setengah (-3dB) terhadap
daya terima paling besar (reverensi). Pada umumnya, sudut HPBW antena ini
digunakan untuk menentukan besarnya azimuth antena. Dalam spesifikasi antena
kita mengenal banyak azimuth antena, misalkan saja(satuan sudut=derajat):
45,60,90,120, dll.
10 dB beamwidth
27
3
Merupakan sudut pancaran antena dimana dayanya berkurang 10x (-10dB) dari daya
terima paling maksimal.
First null beamwidth (FNBW)
Merupakan sudut pancaran antena dimana daya terimanya yang paling tinggi
diantara daya terima lainnya.
Dari ketiga jenis beamwidth tersebut dapat kita lihat:
 Antenna dengan sudut beamwidth yang lebar ditunjukkan pada -10dB.
Sudutbeamwidth yang lebar mengakibatkan gain antena menjadi kecil. Karena
daya yang ada sudah tersebarkan pada sudut pancaran polaradiasi tersebut.
 Antenna dengan sudut beamwidth yang sempit ditunjukkan pada FNBW. Semakin
kecil sudut FNBW , maka antena tersebut memilki gain yang besar.
17. Return Loss
Return loss adalah salah satu parameter yang digunakan untuk mengetahui berapa
banyak daya yang hilang pada beban dan tidak kembali sebagai pantulan.
Seperti halnya VSWR, return loss merupakan parameter yang menggambarkan kesesuaian
impedansi (matching) antena. Koefisien refleksi merupakan perbandingan antara
tegangan yang dipantulkan terhadap tegangan maju. Antenayang sangat bagus dapat
memiliki nilai return lossyang lebih rendah dari ±10 dBsehingga 90% sinyal diserap dan
hanya 10% yang dipantulkan kembali. Koefisien pantul dan return loss didefinisikan sebagai
(Punit, 2004: 19). Koefisien pantul dinyatakan sebagai :
𝑉𝑜 −
𝜏= +
𝑉𝑜
Dengan Vo- adalah tegangan pantul dan Vo+ adalah tegangan pancar.
Return loss dinyatakan sebagai bentuk logaritmik dari koefisien pantul.Untuk matching
sempurna antara transmitter dan antena, maka nilai τ = 0 dan RL= ~ yang berarti tidak
ada daya yang dipantulkan, sebaliknya jika τ = 1dan RL= 0 dB maka semua daya
dipantulkan
Semakin besar nilainya (dalam satuan dB), semakin baik. Angka 13.9dB sama dengan
VSWR 1,5:1. Return Loss 20dB adalah nilai yang cukup bagus, dan setara dengan VSWR of
1,2:1
28
18. Side Lopes
Lobe adalah suatu contoh pola daya antena yang digambarkan dengan koordinat
polar. Lobe utama (main lobe) adalah lobe yang mempunyai arah dengan pola radiasi
maksimum. Biasanya juga ada lobe-lobe yang lebih kecil dibandingkan dengan main lobe
yang disebut dengan minor lobe. Lobe sisi (side lobe) adalah lobe-lobe selain yang
dimaksud.
Secara praktis disebut juga minor lobe. Side lobe dapat berharga positif ataupun
negatif. Pada kenyataannya suatu pola mempunyai harga kompleks. Sehingga digunakan
magnitudo dari pola medan | F() |atau pola daya | P()|
Ukuran yang menyatakan seberapa besar daya yang terkonsentrasi pada side lobe
dibanding dengan main lobe disebut Side Lobe Level (SLL), yang merupakan rasio dari
besar puncak dari side lobe terbesar dengan harga maksiumum dari main lobe. Side Lobe
Level (SLL) dinyatakan dalam decibel (dB), dan ditulis dengan rumus sebagai berikut :
SLL
= 20 log
F SLL
Fmaks 
dB
Dengan :
F(SLL) : nilai puncak dari side lobe terbesar
F(maks) : nilai maksimum dari main lobe
Untuk normalisasi, F(maks) mempunyai harga = 1 (satu).
19. Nulls
Di pola radiasi antena, null adalah zona dimana daya efektif yang dipancarkan
minimum. Null sering mempunyai sudut directivity yang sempit dibandingkan dengan
yang dipunyai beam utama. Dengan begitu, null berguna untuk beberapa tujuan, seperti
meminimalisir gangguan sinyal pada sebuah arah.
20. Front to Back Ratio
Front to back ratio sangat berguna untuk diketahui agar kita mampu mengetahui
sejauh mana kemampuan antenna yang kita pergunakan. Antenna pengarah (directional)
tepat di didepan antenna tersebut adalah Major Lobe sedangkan di samping atau pada
kedua sisi dari yagi antenna disebut side lobe atau minor lobe sedangkan dibelakang
tepatnya 180 derajad antenna dinamakan Back lobe.
29
Front to back ratio menyatakan perbandingan daya maksimum antenna pada main
lobe terhadap daya pada back lobe. Front to back ratio dihitung dari diagram polar
pola daya dengan menggunakan persamaan:
Biladinyatakan dalam dB:
21. Aplikasi Pembuatan Antena
CARA MEMBUAT ANTENA KALENG
cara membuat antena kaleng itu sangan mudah dan alat-alatnya puntidak sulit di cari
terutama di tempat orang jualan elektronik dan di tempat seperti harco,glodok,dan pasar
poncol
ALAT-ALAT YANG DI PERLUKAN
[1] Sediakan sebuah kaleng
[2] PCMCIA card
[3] PC W-lan ( untuk yang menggunakan PC, card tersebut di tambahkan ke slot PCI)
[4] conektor SMA
[5] Kabel coaxial RG-58 atau RG-6 yang panjangnya tidak lebih dari 15 meter
[6] Konektor N Plug (TNC Plug Connector RG 58 CRMPG) yang digunakan untuk
menghubungkan ke kabel.
[7] konektor N ( TNC connector sagel chsis sepasang)
[8] baut dan mur ( untuk menempelkan konektor N ke kaleng
[9] intikabel RG-8 tidak boleh kurang atau lebih dari ukuran 3,3
PERSIAPAN UNTUK MERAKIT
1. persiapkan alat-alat yang diperlukan dan persiapkan semua dengan benar
30
2. potong kaleng anda jika panjangnya masih melebihi ukuran yang di tentukan
tergantung diameter kaleng dengan menggunakan gergari besi atau pisau dan buat
lubang menggunakan obeng atau pisau atau bor dengan jarak dari pinggir dasar
kaleng 4,4 cm
berikut ini ukuran yang anda bisa gunakan untuk membuat antena kaleng yang diam
bil dari situs diambil dari situs wire.less.dk2. Tapi perlu diketahui panjang kaleng disini
tidak di per hitungkan.anda dapan menggunakn kaleng yang yg ukuranya lebih dari
100mm tampa harus dipotong
Berikut ini merupakan contoh perhitungan dengan menggunakan kaleng yang
berdiameter 10 cm yang digunakan pada frekuensi 2,4 Ghz. Perhatian: ganti angka 2.4
yang ada secara default dengan angka 2,4
(menggunakan koma). Kemudian konversikan 10 cm menjadi 100 mm, sehingga akan
menghasilkan perhitungan dengan panjang kaleng 137,76 mm (13,7 cm), dan ukuran
dari belakang kaleng ke N konektor sepanjang 45,92 cm (4,5 cm).
CARA MERAKIT
31
Pertama (N Connector)
1. AmbilSocket TNC segel chasis atau N connector yang telah di sangkutkan dengan
kawat tembaga yang panjangnya 3,3cm dankaleng yang telah dilubangi
2. Masukan Connektor N yang telah disatukan dengan kawat tembaga kelubang kaleng
yang telah disediakan
3. kencangkan connector N dengan kaleng menggunakan
4. bentuk akir dari pekerjaan pemasangan mur dan baut dan penampakan kawat
tembaga yang telah terpasang
Kedua (Plug N Connector)
langkah berikut merupakan langkah memasang kabel ke Plug TNC RG 58 CRMPG
32
1. kupas terlebih dahulu kabel yang akan dihubungkan ke konektor. Perhatikan dengan
baik,jangan sampai ada kabel serabut yang ikut masuk kedalam ketika masukan ke
konektor.
2. Hasil akhir pemasangan kabel dan pemasangan Plug TNC dengan N Connector.
Ketiga (SMA Connector)
Langkah ini merupakan langkah terakhir perakitan antena kaleng, yaitu menggabungkan
kabel dengan SMA Connector. Ingat bahwa konektor SMA terdiri dari tiga buah benda
kecil (jarum, gelang dan konektornya itu sendiri)
1. Masukan terlebih dahulu gelang besi dari konektor SMA dengan kabel, kemudian
satukan kabel dengan konektor.
2. Masukan jarum ke tengah konektor yang nantinya akan dijadikan sebagai
penghubung ke WLAN Card. Usahakan pemasangan jarum ini rata dengan pinggir
konektor untuk memudahkan mecolokkan konektor ke WLAN Card. Jangan
memasukan dengan paksa jarum ke konektor kalau memang tidak bisa. Kurangi kabel
supaya memudahkan pemasangan jarum.
Perhatian:
33
Hati-hati ketika menekan jarum, karena dapat melukai jari-jemari Anda yang halus
atau jarumnya yang patah.
3. Jika sudah terpasang dengan baik dan cukup kokoh jarumjarumnya, coba pasang
konektor SMA dengan ujung konektor WLAN. Bila sudah terpasang baik, akan tampak
seperti pada gambar berikutnya.
Hasil akhir dari pekerjaan pembuatan antena kaleng. Sekarang saatnya Plug and Play
DAFTAR PUSTAKA
[1] John D. Krous, Antenas,McGraw-Hill Book Company,1988.
[2] http://kalengantena.blogspot.com/2010/01/alat-alat-yang-di-perlukan-1.html#more
[3] http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/WNDW:_Penguat_%28Amplifier%2
9
[4] http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/WNDW:_Tipe_antena
[5] http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/WNDW:_Front-to-back_ratio
[6] http://www.teknik-elektro.org/2012/01/pengertian-dasar-antena.html
[7] http://dono.blog.unsoed.ac.id/files/2009/06/antena-bab1.doc
[8] http://www.perpustakaan.lapan.go.id/jurnal/index.php/majalah_lapan/article/view/1252/
1125
[9] http://learn-antenna.blogspot.com/search/label/Antenna%20Theory
[10]http://harryramza.zoomshare.com/files/thesis/Ridwan_Montezari_020301020_Dengan_T
TD.pdf
34
[11]http://www.perpustakaan.lapan.go.id/jurnal/index.php/majalah_lapan/article/view/1252/
1125
[12]http://www.scribd.com/doc/61057584/14/Return-Loss,
[13]http://mandorkawat2009.wordpress.com/tag/tabel-perbandingan-vswr-dengankehilangan-daya-return-loss/
[14]http://digilib.petra.ac.id/viewer.php?submit.x=19&submit.y=16&page=2&qual=high&sub
mitval=prev&fname=%2Fjiunkpe%2Fs1%2Felkt%2F1999%2Fjiunkpe-ns-s1-1999-2349303912948-lcr_meter-chapter2.pdf
[15]http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?option=com_content&view=article&id=1099:imped
ansi-input&catid=12:antena&Itemid=14
[16]http://www.scribd.com/doc/51208522/5/Impedansi-Input
[17]http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/WNDW:_Konektor_dan_Adapter
[18]http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/WNDW:_Pemandung_atau_Bumbu
ng_Gelombang_(Waveguide)
[19]http://ajimantena.blogspot.com/p/cara-pasang-kabel-tv.html
[20]http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/WNDW:_Kabel
[21]http://harry-ramza.zoomshare.com/files/Buku/BukuAntena_baru.pdf
[22]http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-7160-1102100028-bab1.pdf
[23]www.learn-antenna.blogspot.com