1. Pengantar Antena
Antena adalah struktur transisi antara ruang bebas dan saluran transmisi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Saluran transmisi dapat berupa saluran koaksial atau tabung berongga (pandu gelombang), yang digunakan untuk mengirimkan energi elektromagnetik dari sumber ke antena, atau dari antena ke penerima. Yang pertama adalah antena pemancar, dan yang kedua adalah antena penerima.antena.
Gambar 1. Jalur transmisi energi elektromagnetik
Transmisi sistem antena dalam mode transmisi pada Gambar 1 diwakili oleh ekuivalen Thevenin seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, di mana sumber diwakili oleh generator sinyal ideal, saluran transmisi diwakili oleh saluran dengan impedansi karakteristik Zc, dan antena diwakili oleh beban ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Resistansi beban RL mewakili kerugian konduksi dan dielektrik yang terkait dengan struktur antena, sedangkan Rr mewakili resistansi radiasi antena, dan reaktansi XA digunakan untuk mewakili bagian imajiner dari impedansi yang terkait dengan radiasi antena. Dalam kondisi ideal, semua energi yang dihasilkan oleh sumber sinyal harus ditransfer ke resistansi radiasi Rr, yang digunakan untuk mewakili kemampuan radiasi antena. Namun, dalam aplikasi praktis, terdapat kerugian konduktor-dielektrik karena karakteristik saluran transmisi dan antena, serta kerugian yang disebabkan oleh refleksi (ketidaksesuaian) antara saluran transmisi dan antena. Dengan mempertimbangkan impedansi internal sumber dan mengabaikan kerugian saluran transmisi dan refleksi (ketidaksesuaian), daya maksimum diberikan ke antena pada pencocokan konjugat.
Gambar 2
Karena ketidaksesuaian antara saluran transmisi dan antena, gelombang pantul dari antarmuka ditumpangkan dengan gelombang datang dari sumber ke antena untuk membentuk gelombang berdiri, yang mewakili konsentrasi dan penyimpanan energi dan merupakan perangkat resonansi tipikal. Pola gelombang berdiri tipikal ditunjukkan oleh garis putus-putus pada Gambar 2. Jika sistem antena tidak dirancang dengan benar, saluran transmisi sebagian besar dapat bertindak sebagai elemen penyimpanan energi daripada sebagai pandu gelombang dan perangkat transmisi energi.
Kerugian yang disebabkan oleh saluran transmisi, antena, dan gelombang berdiri tidak diinginkan. Kerugian saluran dapat diminimalkan dengan memilih saluran transmisi dengan kerugian rendah, sedangkan kerugian antena dapat dikurangi dengan mengurangi resistansi kerugian yang diwakili oleh RL pada Gambar 2. Gelombang berdiri dapat dikurangi dan penyimpanan energi dalam saluran dapat diminimalkan dengan mencocokkan impedansi antena (beban) dengan impedansi karakteristik saluran.
Dalam sistem nirkabel, selain menerima atau mengirimkan energi, antena biasanya diperlukan untuk meningkatkan energi yang dipancarkan ke arah tertentu dan menekan energi yang dipancarkan ke arah lain. Oleh karena itu, selain sebagai perangkat deteksi, antena juga harus digunakan sebagai perangkat pengarah. Antena dapat berbentuk berbagai macam untuk memenuhi kebutuhan spesifik. Bentuknya bisa berupa kawat, apertur, patch, susunan elemen (array), reflektor, lensa, dan lain sebagainya.
Dalam sistem komunikasi nirkabel, antena merupakan salah satu komponen yang paling penting. Desain antena yang baik dapat mengurangi kebutuhan sistem dan meningkatkan kinerja sistem secara keseluruhan. Contoh klasiknya adalah televisi, di mana penerimaan siaran dapat ditingkatkan dengan menggunakan antena berkinerja tinggi. Antena bagi sistem komunikasi sama pentingnya dengan mata bagi manusia.
2. Klasifikasi Antena
Antena tanduk adalah antena planar, antena gelombang mikro dengan penampang melingkar atau persegi panjang yang secara bertahap terbuka di ujung pandu gelombang. Ini adalah jenis antena gelombang mikro yang paling banyak digunakan. Medan radiasinya ditentukan oleh ukuran bukaan tanduk dan jenis perambatan. Di antaranya, pengaruh dinding tanduk pada radiasi dapat dihitung menggunakan prinsip difraksi geometris. Jika panjang tanduk tetap tidak berubah, ukuran bukaan dan perbedaan fase kuadrat akan meningkat seiring dengan peningkatan sudut bukaan tanduk, tetapi penguatan tidak akan berubah dengan ukuran bukaan. Jika pita frekuensi tanduk perlu diperluas, perlu untuk mengurangi refleksi pada leher dan bukaan tanduk; refleksi akan berkurang seiring dengan peningkatan ukuran bukaan. Struktur antena tanduk relatif sederhana, dan pola radiasinya juga relatif sederhana dan mudah dikendalikan. Umumnya digunakan sebagai antena pengarah menengah. Antena tanduk reflektor parabola dengan bandwidth lebar, sidelobe rendah, dan efisiensi tinggi sering digunakan dalam komunikasi relai gelombang mikro.
RM-DCPHA105145-20(10.5-14.5GHz)
RM-BDHA1850-20(18-50GHz)
RM-SGHA430-10(1.70-2.60GHz)
2. Antena mikrostrip
Struktur antena mikrostrip umumnya terdiri dari substrat dielektrik, radiator, dan bidang ground. Ketebalan substrat dielektrik jauh lebih kecil daripada panjang gelombang. Lapisan tipis logam di bagian bawah substrat dihubungkan ke bidang ground, dan lapisan tipis logam dengan bentuk tertentu dibuat di bagian depan melalui proses fotolitografi sebagai radiator. Bentuk radiator dapat diubah dengan berbagai cara sesuai kebutuhan.
Munculnya teknologi integrasi gelombang mikro dan proses manufaktur baru telah mendorong pengembangan antena mikrostrip. Dibandingkan dengan antena tradisional, antena mikrostrip tidak hanya berukuran kecil, ringan, berprofil rendah, mudah disesuaikan, tetapi juga mudah diintegrasikan, berbiaya rendah, cocok untuk produksi massal, dan juga memiliki keunggulan sifat listrik yang beragam.
RM-MA424435-22(4.25-4.35GHz)
RM-MA25527-22(25.5-27GHz)
3. Antena slot pandu gelombang
Antena slot pandu gelombang adalah antena yang menggunakan slot pada struktur pandu gelombang untuk menghasilkan radiasi. Biasanya terdiri dari dua pelat logam paralel yang membentuk pandu gelombang dengan celah sempit di antara kedua pelat tersebut. Ketika gelombang elektromagnetik melewati celah pandu gelombang, fenomena resonansi akan terjadi, sehingga menghasilkan medan elektromagnetik yang kuat di dekat celah untuk menghasilkan radiasi. Karena strukturnya yang sederhana, antena slot pandu gelombang dapat menghasilkan radiasi pita lebar dan efisiensi tinggi, sehingga banyak digunakan dalam radar, komunikasi, sensor nirkabel, dan bidang lain dalam pita gelombang mikro dan gelombang milimeter. Keunggulannya meliputi efisiensi radiasi yang tinggi, karakteristik pita lebar, dan kemampuan anti-interferensi yang baik, sehingga disukai oleh para insinyur dan peneliti.
RM-PA7087-43 (71-86GHz)
RM-PA1075145-32 (10.75-14.5GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
Antena Bikonikal adalah antena pita lebar dengan struktur bikonikal, yang dicirikan oleh respons frekuensi yang lebar dan efisiensi radiasi yang tinggi. Dua bagian kerucut dari antena bikonikal simetris satu sama lain. Melalui struktur ini, radiasi efektif dalam pita frekuensi yang lebar dapat dicapai. Biasanya digunakan dalam bidang-bidang seperti analisis spektrum, pengukuran radiasi, dan pengujian EMC (kompatibilitas elektromagnetik). Antena ini memiliki pencocokan impedansi dan karakteristik radiasi yang baik dan cocok untuk skenario aplikasi yang perlu mencakup banyak frekuensi.
RM-BCA2428-4 (24-28 GHz)
RM-BCA218-4 (2-18GHz)
Antena spiral adalah antena pita lebar dengan struktur spiral, yang dicirikan oleh respons frekuensi yang lebar dan efisiensi radiasi yang tinggi. Antena spiral mencapai keragaman polarisasi dan karakteristik radiasi pita lebar melalui struktur kumparan spiral, dan cocok untuk radar, komunikasi satelit, dan sistem komunikasi nirkabel.
RM-PSA0756-3(0.75-6GHz)
RM-PSA218-2R(2-18GHz)
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang antena, silakan kunjungi:
Waktu posting: 14 Juni 2024
