Efisiensi antena terkait dengan daya yang disuplai ke antena dan daya yang diradiasikan oleh antena. Antena yang sangat efisien akan meradiasikan 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 yang diradiasikan dari antena yang tidak efisien dibandingkan dengan antena yang lebih efisien.
[Catatan tambahan: Impedansi antena dibahas di bab berikutnya. Ketidaksesuaian impedansi adalah daya pantulan dari antena karena impedansinya bernilai salah. Oleh karena itu, ini disebut ketidaksesuaian impedansi.]
Jenis kerugian dalam antena adalah kerugian konduksi. Kerugian konduksi disebabkan oleh konduktivitas antena yang terbatas. Mekanisme kerugian lainnya adalah kerugian dielektrik. Kerugian dielektrik dalam antena disebabkan oleh konduksi dalam bahan dielektrik. Bahan isolasi mungkin ada di dalam atau di sekitar antena.
Perbandingan antara efisiensi antena dengan daya yang dipancarkan dapat dituliskan sebagai daya masukan antena. Persamaan ini disebut juga dengan efisiensi radiasi atau efisiensi antena.
[Persamaan 1]
Efisiensi adalah sebuah rasio. Rasio ini selalu berupa kuantitas antara 0 dan 1. Efisiensi sering diberikan dalam bentuk persentase. Misalnya, efisiensi 0,5 sama dengan 50%. Efisiensi antena juga sering 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 yang disebut efektivitas total antena. Efisiensi Efektif Total Efisiensi radiasi antena dikalikan dengan rugi ketidaksesuaian impedansi antena. Rugi ketidaksesuaian impedansi terjadi saat antena terhubung secara fisik ke saluran transmisi atau penerima. Hal ini dapat diringkas dalam rumus [2].
[Persamaan 2]
rumus [2]
Kerugian 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 kerugian, 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 radiasi. 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 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 dalam bagian Smith Chart dan Impedance Matching. Pencocokan impedansi dapat meningkatkan efisiensi antena secara signifikan.
Penguatan antena
Penguatan antena jangka panjang menggambarkan seberapa banyak daya yang ditransmisikan dalam arah radiasi puncak, relatif terhadap sumber isotropik. Penguatan antena lebih sering dikutip dalam lembar spesifikasi antena. Penguatan antena penting karena memperhitungkan kerugian 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 satu angka menentukan penguatan, maka angka tersebut adalah penguatan puncak untuk semua arah. "G" penguatan antena dapat dibandingkan dengan direktivitas "D" tipe futuristik.
[Persamaan 3]
Penguatan antena nyata, yang dapat setinggi antena parabola yang sangat besar, adalah 50 dB. Direktivitas dapat serendah 1,76 dB seperti antena nyata (seperti antena dipol pendek). Direktivitas tidak akan pernah kurang dari 0 dB. Akan tetapi, penguatan antena puncak dapat sangat kecil. Hal ini disebabkan oleh kerugian atau inefisiensi. Antena yang secara elektrik kecil adalah antena yang relatif kecil yang beroperasi pada panjang gelombang frekuensi di mana antena beroperasi. Antena kecil dapat sangat tidak efisien. Penguatan antena sering kali di bawah -10 dB, bahkan ketika ketidaksesuaian impedansi tidak diperhitungkan.
Waktu posting: 16-Nov-2023
