Efisiensi suatu antena berkaitan dengan daya yang disuplai ke antena dan daya yang dipancarkan antena.Antena yang sangat efisien akan memancarkan sebagian besar energi yang dikirimkan ke antena.Antena yang tidak efisien menyerap sebagian besar daya yang hilang di dalam antena.Antena yang tidak efisien mungkin juga memiliki banyak energi yang dipantulkan karena ketidaksesuaian impedansi.Mengurangi daya pancaran antena yang tidak efisien dibandingkan dengan antena yang lebih efisien.
[Catatan tambahan: Impedansi antena dibahas di bab selanjutnya.Ketidaksesuaian impedansi merupakan pantulan daya dari antena karena nilai impedansinya salah.Oleh karena itu, ini disebut ketidaksesuaian impedansi.]
Jenis kerugian dalam antena adalah kerugian konduksi.Kerugian konduksi disebabkan oleh terbatasnya konduktivitas antena.Mekanisme kerugian lainnya adalah kerugian dielektrik.Rugi-rugi dielektrik pada antena disebabkan oleh konduksi pada bahan dielektrik.Bahan isolasi mungkin ada di dalam atau di sekitar antena.
Rasio efisiensi antena terhadap daya pancaran dapat ditulis sebagai daya masukan antena.Ini adalah persamaan [1].Juga dikenal sebagai efisiensi antena efisiensi radiasi.
[Persamaan 1]
Efisiensi adalah sebuah rasio.Rasio ini selalu berupa besaran antara 0 dan 1. Efisiensi sering kali dinyatakan dalam satuan persentase.Misalnya, efisiensi 0,5 berarti sama hingga 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 kadang-kadang 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 hilangnya ketidaksesuaian impedansi antena.Kerugian ketidaksesuaian impedansi terjadi ketika antena terhubung secara fisik ke saluran transmisi atau penerima.Hal ini dapat diringkas dalam rumus [2].
[Persamaan 2]
rumus [2]
Hilangnya ketidaksesuaian impedansi selalu berkisar antara 0 dan 1. Oleh karena itu, efisiensi antena secara keseluruhan selalu lebih kecil dari efisiensi radiasi.Untuk menegaskan kembali hal ini, jika tidak ada kerugian, efisiensi radiasi sama dengan efisiensi antena total karena ketidaksesuaian impedansi.
Meningkatkan efisiensi adalah salah satu parameter antena yang paling penting.Ini bisa sangat mendekati 100% dengan parabola, antena horn, atau dipol setengah panjang gelombang tanpa ada 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).Seringkali karena hilangnya barang elektronik dan material di sekitar antena.Ini cenderung menyerap sejumlah daya yang terpancar.Energi tersebut diubah menjadi energi panas dan tidak ada radiasi.Hal ini mengurangi efisiensi antena.Antena radio mobil dapat beroperasi pada frekuensi radio AM dengan efisiensi antena 0,01.[Ini 1% atau -20 dB.] Inefisiensi ini karena antena lebih kecil dari setengah panjang gelombang pada frekuensi operasi.Hal 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 sangat meningkatkan efisiensi antena.
Penguatan antena
Penguatan antena jangka panjang menggambarkan seberapa besar 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 sebenarnya yang terjadi.
Antena dengan penguatan 3 dB berarti daya yang diterima dari antena adalah 3 dB jauh lebih tinggi dibandingkan yang diterima dari antena isotropik lossless dengan daya masukan yang sama.3 dB setara dengan dua kali catu daya.
Penguatan antena terkadang dibahas sebagai fungsi arah atau sudut.Namun, ketika satu angka menentukan penguatan, maka angka tersebut merupakan perolehan puncak untuk semua arah.Penguatan antena "G" dapat dibandingkan dengan pengarahan antena "D" tipe futuristik.
[Persamaan 3]
Gain antena sebenarnya, yang bisa mencapai parabola yang sangat besar, adalah 50 dB.Directivity bisa serendah 1,76 dB seperti antena sebenarnya (seperti antena dipol pendek).Directionalitas tidak boleh kurang dari 0 dB.Namun, penguatan antena puncak bisa sangat kecil.Hal ini disebabkan oleh kerugian atau inefisiensi.Antena kecil secara elektrik adalah antena yang relatif kecil yang beroperasi pada panjang gelombang frekuensi di mana antena beroperasi.Antena kecil bisa sangat tidak efisien.Penguatan antena seringkali di bawah -10 dB, meskipun ketidaksesuaian impedansi tidak diperhitungkan.
Waktu posting: 16 November 2023
