1. Pengenalan Antena
Antena merupakan suatu struktur peralihan antara ruang bebas dan saluran transmisi, seperti terlihat pada Gambar 1. Saluran transmisi dapat berupa saluran koaksial atau tabung berongga (pandu gelombang), yang digunakan untuk mentransmisikan energi elektromagnetik dari suatu sumber. ke antena, atau dari antena ke penerima.Yang pertama adalah antena pemancar, dan yang kedua adalah antena penerimaantena.
Gambar 1 Jalur transmisi energi elektromagnetik
Transmisi sistem antena pada mode transmisi Gambar 1 diwakili oleh ekuivalen Thevenin seperti ditunjukkan pada Gambar 2, dimana 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 penerapan praktisnya terdapat rugi-rugi konduktor-dielektrik akibat karakteristik saluran transmisi dan antena, serta rugi-rugi akibat pemantulan (mismatch) antara saluran transmisi dan antena.Mempertimbangkan impedansi internal sumber dan mengabaikan kerugian saluran transmisi dan refleksi (ketidakcocokan), daya maksimum diberikan ke antena dalam pencocokan konjugasi.
Gambar 2
Karena ketidaksesuaian antara saluran transmisi dan antena, gelombang pantulan dari antarmuka ditumpangkan dengan gelombang datang dari sumber ke antena untuk membentuk gelombang berdiri, yang mewakili konsentrasi dan penyimpanan energi dan merupakan perangkat resonansi yang khas.Pola gelombang berdiri yang khas ditunjukkan oleh garis putus-putus pada Gambar 2. Jika sistem antena tidak dirancang dengan benar, saluran transmisi sebagian besar dapat bertindak sebagai elemen penyimpan energi daripada sebagai pemandu gelombang dan perangkat transmisi energi.
Kerugian yang disebabkan oleh saluran transmisi, antena dan gelombang berdiri tidak diinginkan.Rugi-rugi saluran dapat diminimalkan dengan memilih jalur transmisi dengan rugi-rugi rendah, sedangkan rugi-rugi antena dapat dikurangi dengan mengurangi resistansi rugi-rugi yang diwakili oleh RL pada Gambar 2. Gelombang berdiri dapat dikurangi dan penyimpanan energi dalam saluran dapat diminimalkan dengan mencocokkan impedansinya. antena (beban) dengan impedansi karakteristik saluran.
Dalam sistem nirkabel, selain menerima atau mentransmisikan energi, antena biasanya diperlukan untuk meningkatkan energi radiasi ke arah tertentu dan menekan energi radiasi ke arah lain.Oleh karena itu, selain sebagai alat pendeteksi, antena juga harus digunakan sebagai alat penunjuk arah.Antena bisa dalam berbagai bentuk untuk memenuhi kebutuhan spesifik.Ini bisa berupa kawat, bukaan, tambalan, rakitan elemen (array), reflektor, lensa, dll.
Dalam sistem komunikasi nirkabel, antena merupakan salah satu komponen terpenting.Desain antena yang baik dapat mengurangi kebutuhan sistem dan meningkatkan kinerja sistem secara keseluruhan.Contoh klasiknya adalah televisi, dimana penerimaan siaran dapat ditingkatkan dengan menggunakan antena berkinerja tinggi.Antena bagi sistem komunikasi sama seperti mata bagi manusia.
2. Klasifikasi Antena
Antena horn merupakan antena planar, yaitu antena gelombang mikro dengan penampang melingkar atau persegi panjang yang terbuka bertahap pada ujung pandu gelombang.Ini adalah jenis antena gelombang mikro yang paling banyak digunakan.Medan radiasinya ditentukan oleh ukuran bukaan tanduk dan jenis perambatannya.Diantaranya, pengaruh dinding tanduk terhadap radiasi dapat dihitung dengan menggunakan prinsip difraksi geometri.Jika panjang klakson tetap tidak berubah, ukuran bukaan dan perbedaan fasa kuadrat akan meningkat seiring bertambahnya sudut bukaan klakson, namun penguatan tidak akan berubah seiring dengan ukuran bukaan.Jika pita frekuensi klakson perlu diperluas, pantulan pada leher dan bukaan klakson perlu dikurangi;pantulan akan berkurang seiring dengan bertambahnya ukuran aperture.Struktur antena horn relatif sederhana, pola radiasinya juga relatif sederhana dan mudah dikendalikan.Umumnya digunakan sebagai antena pengarah medium.Antena tanduk reflektor parabola dengan bandwidth lebar, lobus samping 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 ground plane.Ketebalan substrat dielektrik jauh lebih kecil dari panjang gelombang.Lapisan tipis logam di bagian bawah substrat dihubungkan ke bidang tanah, 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, profil rendah, mudah disesuaikan, tetapi juga mudah diintegrasikan, berbiaya rendah, cocok untuk produksi massal, dan juga memiliki keunggulan sifat kelistrikan yang terdiversifikasi. .
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 mencapai radiasi.Biasanya terdiri dari dua pelat logam paralel yang membentuk pandu gelombang dengan celah sempit di antara kedua pelat.Ketika gelombang elektromagnetik melewati celah pandu gelombang, akan terjadi fenomena resonansi, sehingga menghasilkan medan elektromagnetik yang kuat di dekat celah tersebut untuk menghasilkan radiasi.Karena strukturnya yang sederhana, antena slot pandu gelombang dapat mencapai radiasi broadband dan efisiensi tinggi, sehingga banyak digunakan dalam radar, komunikasi, sensor nirkabel, dan bidang lain dalam pita gelombang mikro dan milimeter.Keunggulannya antara lain efisiensi radiasi yang tinggi, karakteristik broadband 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 Biconical adalah antena broadband dengan struktur biconical, yang ditandai dengan respon frekuensi yang luas dan efisiensi radiasi yang tinggi.Dua bagian berbentuk kerucut dari antena bikonis simetris satu sama lain.Melalui struktur ini, radiasi efektif pada pita frekuensi lebar dapat dicapai.Biasanya digunakan dalam bidang-bidang seperti analisis spektrum, pengukuran radiasi dan pengujian EMC (kompatibilitas elektromagnetik).Ini memiliki pencocokan impedansi dan karakteristik radiasi yang baik dan cocok untuk skenario aplikasi yang perlu mencakup beberapa frekuensi.
RM-BCA2428-4(24-28GHz)
RM-BCA218-4（2-18GHz)
Antena spiral merupakan antena broadband dengan struktur spiral yang ditandai dengan respon frekuensi yang luas 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
