1. Pengenalan Antena
Antena merupakan struktur transisi antara ruang bebas dan saluran transmisi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Saluran transmisi dapat berupa saluran koaksial atau tabung berongga (waveguide), yang digunakan untuk mentransmisikan energi elektromagnetik dari sumber ke antena, atau dari antena ke penerima. Yang pertama merupakan antena pemancar, dan yang kedua merupakan antena penerima.antena.
Gambar 1 Jalur transmisi energi elektromagnetik
Transmisi sistem antena dalam mode transmisi Gambar 1 direpresentasikan oleh ekuivalen Thevenin seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, di mana sumber direpresentasikan oleh generator sinyal ideal, saluran transmisi direpresentasikan oleh saluran dengan impedansi karakteristik Zc, dan antena direpresentasikan oleh beban ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA]. Resistansi beban RL merepresentasikan konduksi dan kerugian dielektrik yang terkait dengan struktur antena, sedangkan Rr merepresentasikan resistansi radiasi antena, dan reaktansi XA digunakan untuk merepresentasikan 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 merepresentasikan kemampuan radiasi antena. Namun, dalam aplikasi praktis, ada 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 di bawah pencocokan konjugat.
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 merupakan pemusatan dan penyimpanan energi dan merupakan perangkat resonansi yang umum. Pola gelombang berdiri yang umum ditunjukkan oleh garis putus-putus pada Gambar 2. Jika sistem antena tidak dirancang dengan baik, saluran transmisi sebagian besar dapat bertindak sebagai elemen penyimpanan energi daripada pemandu 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, sementara kerugian antena dapat dikurangi dengan mengurangi resistansi kerugian yang direpresentasikan 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 mentransmisikan energi, antena biasanya diperlukan untuk meningkatkan energi yang terpancar ke arah tertentu dan menekan energi yang terpancar ke arah lain. Oleh karena itu, selain sebagai perangkat deteksi, antena juga harus digunakan sebagai perangkat pengarah. Antena dapat berupa berbagai bentuk untuk memenuhi kebutuhan tertentu. Antena dapat berupa kabel, aperture, patch, rakitan elemen (array), reflektor, lensa, dll.
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 ibarat mata bagi manusia.
2. Klasifikasi Antena
Antena horn adalah antena planar, antena gelombang mikro dengan penampang melingkar atau persegi panjang yang terbuka secara bertahap di ujung pemandu gelombang. Ini adalah jenis antena gelombang mikro yang paling banyak digunakan. Medan radiasinya ditentukan oleh ukuran bukaan horn dan jenis perambatan. Di antara keduanya, pengaruh dinding horn terhadap radiasi dapat dihitung menggunakan prinsip difraksi geometrik. Jika panjang horn tetap tidak berubah, ukuran bukaan dan perbedaan fase kuadrat akan meningkat dengan peningkatan sudut bukaan horn, tetapi penguatan tidak akan berubah dengan ukuran bukaan. Jika pita frekuensi horn perlu diperluas, perlu untuk mengurangi pantulan di leher dan bukaan horn; pantulan akan berkurang saat ukuran bukaan meningkat. Struktur antena horn relatif sederhana, dan pola radiasinya juga relatif sederhana dan mudah dikendalikan. Umumnya digunakan sebagai antena arah menengah. Antena horn reflektor parabola dengan lebar pita 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 bidang tanah. Ketebalan substrat dielektrik jauh lebih kecil daripada 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 dengan kebutuhan.
Meningkatnya teknologi integrasi gelombang mikro dan proses produksi baru telah mendorong pengembangan antena mikrostrip. Dibandingkan dengan antena tradisional, antena mikrostrip tidak hanya berukuran kecil, ringan, profilnya 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 pemandu gelombang
Antena slot pemandu gelombang adalah antena yang menggunakan slot dalam struktur pemandu gelombang untuk menghasilkan radiasi. Antena ini biasanya terdiri dari dua pelat logam paralel yang membentuk pemandu gelombang dengan celah sempit di antara kedua pelat tersebut. Ketika gelombang elektromagnetik melewati celah pemandu gelombang, fenomena resonansi akan terjadi, sehingga menghasilkan medan elektromagnetik yang kuat di dekat celah tersebut untuk menghasilkan radiasi. Karena strukturnya yang sederhana, antena slot pemandu 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 antena bikonikal simetris satu sama lain. Melalui struktur ini, radiasi efektif dalam pita frekuensi yang lebar dapat dicapai. Antena ini biasanya digunakan dalam bidang-bidang seperti analisis spektrum, pengukuran radiasi, dan pengujian EMC (kompatibilitas elektromagnetik). Antena ini memiliki karakteristik pencocokan impedansi dan 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 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-Jun-2024
