Efisiensi antena berkaitan dengan daya yang disuplai ke antena dan daya yang dipancarkannya. Antena yang sangat efisien akan memancarkan sebagian besar energi yang disalurkan ke antena. Antena yang tidak efisien menyerap sebagian besar daya yang hilang di dalam antena. Antena yang tidak efisien juga dapat memiliki banyak energi yang dipantulkan keluar karena ketidaksesuaian impedansi. Kurangi daya pancar antena yang tidak efisien dibandingkan dengan antena yang lebih efisien.
[Catatan tambahan: Impedansi antena akan dibahas di bab selanjutnya. Ketidakcocokan impedansi adalah daya pantul dari antena karena nilai impedansinya salah. Oleh karena itu, hal ini disebut ketidakcocokan impedansi.]
Jenis rugi-rugi pada antena adalah rugi-rugi konduksi. Rugi-rugi konduksi disebabkan oleh konduktivitas antena yang terbatas. Mekanisme rugi-rugi lainnya adalah rugi-rugi dielektrik. Rugi-rugi dielektrik pada antena disebabkan oleh konduksi pada material dielektrik. Material isolasi mungkin terdapat di dalam atau di sekitar antena.
Rasio efisiensi antena terhadap daya radiasi dapat ditulis sebagai daya masukan antena. Persamaan ini disebut [1]. Efisiensi radiasi juga dikenal sebagai efisiensi antena.
[Persamaan 1]
Efisiensi adalah sebuah rasio. Rasio ini selalu berupa angka antara 0 dan 1. Efisiensi seringkali dinyatakan dalam persentase. Misalnya, efisiensi 0,5 hingga 50% sama. Efisiensi antena juga seringkali dinyatakan dalam desibel (dB). Efisiensi 0,1 sama dengan 10%. Ini juga sama dengan -10 desibel (-10 desibel). Efisiensi 0,5 sama dengan 50%. Ini juga sama dengan -3 desibel (dB).
Persamaan pertama terkadang disebut efisiensi radiasi antena. Hal ini membedakannya dari istilah lain yang umum digunakan, yaitu efektivitas total antena. Efisiensi Efektif Total (TEF) adalah efisiensi radiasi antena dikalikan dengan rugi-rugi ketidaksesuaian impedansi antena. Rugi-rugi ketidaksesuaian impedansi terjadi ketika antena terhubung secara fisik ke saluran transmisi atau penerima. Hal ini dapat diringkas dalam rumus [2].
[Persamaan 2]
rumus [2]
Rugi akibat ketidaksesuaian impedansi selalu berupa angka antara 0 dan 1. Oleh karena itu, efisiensi antena secara keseluruhan selalu lebih kecil daripada efisiensi radiasi. Untuk menegaskan kembali hal ini, jika tidak ada rugi-rugi, efisiensi radiasi sama dengan efisiensi antena total akibat ketidaksesuaian impedansi.
Meningkatkan efisiensi adalah salah satu parameter antena yang paling penting. Ini bisa sangat dekat dengan 100% dengan parabola satelit, antena horn, atau dipol setengah panjang gelombang tanpa material yang hilang di sekitarnya. Antena ponsel atau antena elektronik konsumen biasanya memiliki efisiensi 20%-70%. Ini setara dengan -7 dB -1,5 dB (-7, -1,5 dB). Sering kali karena hilangnya elektronik dan material di sekitar antena. Ini cenderung menyerap sebagian daya yang dipancarkan. Energi diubah menjadi energi panas dan tidak ada radiasi. Ini mengurangi efisiensi antena. Antena radio mobil dapat beroperasi pada frekuensi radio AM dengan efisiensi antena 0,01. [Ini adalah 1% atau -20 dB.] Ketidakefisienan ini terjadi karena antena lebih kecil dari setengah panjang gelombang pada frekuensi operasi. Ini sangat mengurangi efisiensi antena. Tautan nirkabel dipertahankan karena menara siaran AM menggunakan daya pancar yang sangat tinggi.
Kerugian ketidaksesuaian impedansi dibahas di bagian Smith Chart dan Pencocokan Impedansi. Pencocokan impedansi dapat meningkatkan efisiensi antena secara signifikan.
Penguatan antena
Penguatan antena jangka panjang menggambarkan besarnya daya yang ditransmisikan pada arah radiasi puncak, relatif terhadap sumber isotropik. Penguatan antena lebih umum tercantum dalam lembar spesifikasi antena. Penguatan antena penting karena memperhitungkan rugi-rugi aktual yang terjadi.
Antena dengan penguatan 3 dB berarti daya yang diterima dari antena tersebut 3 dB, jauh lebih tinggi daripada daya yang diterima dari antena isotropik tanpa rugi-rugi dengan daya masukan yang sama. 3 dB setara dengan dua kali daya catu.
Penguatan antena terkadang dibahas sebagai fungsi arah atau sudut. Namun, ketika suatu angka tunggal menentukan penguatan, maka angka tersebut merupakan penguatan puncak untuk semua arah. "G" dari penguatan antena dapat dibandingkan dengan direktivitas "D" pada tipe futuristik.
[Persamaan 3]
Gain antena sungguhan, yang bisa setinggi antena parabola yang sangat besar, adalah 50 dB. Direktivitas bisa serendah 1,76 dB seperti antena sungguhan (misalnya antena dipol pendek). Direktivitas tidak pernah boleh kurang dari 0 dB. Namun, gain antena puncak bisa sangat kecil. Hal ini disebabkan oleh rugi-rugi atau inefisiensi. Antena yang secara elektrik kecil adalah antena yang relatif kecil yang beroperasi pada panjang gelombang frekuensi di mana antena tersebut beroperasi. Antena kecil bisa sangat tidak efisien. Gain antena seringkali di bawah -10 dB, bahkan ketika ketidaksesuaian impedansi tidak diperhitungkan.
Waktu posting: 16-Nov-2023
