Bab ini memperkenalkan parameter-parameter fundamental komunikasi nirkabel, bertujuan untuk memberikan pemahaman yang lebih baik tentang peran antena dalam sistem komunikasi. Komunikasi nirkabel dilakukan dalam bentuk gelombang elektromagnetik, sehingga penting untuk memahami karakteristik perambatan gelombang tersebut.
Pada bab ini, kita akan membahas parameter-parameter berikut:
•Frekuensi
•Panjang Gelombang
•Pencocokan Impedansi
•VSWR & Daya Pantulan
•Bandwidth
•Persentase Bandwidth
•Intensitas Radiasi
Sekarang, mari kita lihat lebih detail.
Frekuensi:
Menurut definisi standar, frekuensi adalah jumlah pengulangan gelombang per satuan waktu. Secara sederhana, frekuensi menggambarkan seberapa sering suatu peristiwa terjadi. Gelombang periodik berulang setiap T detik (satu periode), dan frekuensinya adalah kebalikan dari periode waktu T.
Secara matematis, hal tersebut tampak sebagai berikut:
$$f = \frac{1}{T}$$
•F mewakili frekuensi gelombang periodik, sedangkan
•T adalah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu siklus penuh.
Frekuensi diukur dalam hertz, disingkat sebagai Hz.
Gambar di atas mengilustrasikan gelombang sinus, yang memplot tegangan (dalam mV) sebagai fungsi waktu (dalam ms). Bentuk gelombang ini berulang setiap 2t milidetik; oleh karena itu, periodenya T = 2t ms, dan frekuensinya f = 1/(2t) kHz.
Panjang gelombang:
Menurut definisi standar, jarak antara dua puncak berurutan atau dua lembah berurutan disebut panjang gelombang.
Sederhananya, panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak positif yang berdekatan atau dua puncak negatif yang berdekatan. Gambar di bawah menunjukkan bentuk gelombang periodik, dengan panjang gelombang (λ) dan amplitudo yang ditandai. Semakin tinggi frekuensi, semakin pendek panjang gelombangnya, dan sebaliknya.
Rumus untuk panjang gelombang adalah:
$$\lambda = \frac{c}{f}$$
•λ mewakili panjang gelombang
•C adalah kecepatan cahaya (3 × 10⁸ meter per detik)
•F adalah frekuensi
Panjang gelombang λ dinyatakan dalam satuan panjang, seperti meter, kaki, atau inci. Satuan yang umum digunakan adalah meter.
Pencocokan Impedansi:
Menurut definisi standar, pencocokan impedansi terjadi ketika impedansi pemancar kira-kira sama dengan impedansi penerima.
Pencocokan impedansi diperlukan antara antena dan rangkaian. Impedansi antena, saluran transmisi, dan rangkaian harus dicocokkan untuk mencapai transfer daya maksimum antara antena dan penerima atau pemancar.
Pentingnya Pencocokan
Perangkat resonansi mampu menghasilkan output optimal dalam frekuensi pita sempit tertentu. Sebagai perangkat resonansi, antena dapat mencapai kinerja output yang lebih baik ketika impedansinya disesuaikan dengan benar.
•Ketika impedansi antena sesuai dengan impedansi ruang hampa, daya yang dipancarkan oleh antena akan ditransmisikan secara efektif.
•Untuk antena penerima, impedansi keluarannya harus sesuai dengan impedansi masukan dari rangkaian penguat penerima.
•Untuk antena pemancar, impedansi inputnya harus sesuai dengan impedansi output penguat pemancar serta impedansi karakteristik saluran transmisi.
Impedansi diukur dalam ohm, yang dilambangkan dengan simbol Z.
VSWR & Daya Pantulan:
Menurut definisi standar, rasio tegangan maksimum terhadap tegangan minimum dalam gelombang berdiri disebut rasio tegangan gelombang berdiri (VSWR).
Ketika impedansi antena, saluran transmisi, dan rangkaian tidak sesuai, daya tidak dapat dipancarkan secara efektif; sebaliknya, sebagian daya dipantulkan kembali.
Ciri-ciri utamanya adalah —
•Parameter yang menunjukkan tingkat ketidaksesuaian impedansi disebut Rasio Gelombang Berdiri Tegangan (Voltage Standing Wave Ratio atau VSWR)
•VSWR adalah singkatan dari Voltage Standing Wave Ratio dan juga biasa disebut sebagai SWR.
•Semakin besar ketidaksesuaian impedansi, semakin tinggi nilai VSWR.
•Untuk mencapai radiasi yang efektif, nilai VSWR ideal adalah 1:1
•Daya pantul mengacu pada bagian daya maju yang terbuang. Daya pantul dan VSWR pada dasarnya menggambarkan fenomena fisik yang sama dari perspektif yang berbeda.
Bandwidth:
Menurut definisi standar, pita frekuensi dalam rentang panjang gelombang tertentu yang dialokasikan untuk komunikasi tertentu disebut bandwidth.
Ketika suatu sinyal dipancarkan atau diterima, sinyal tersebut beroperasi dalam rentang frekuensi tertentu. Rentang frekuensi spesifik ini ditetapkan untuk sinyal tertentu guna mencegah interferensi dari sinyal lain selama transmisi.
•Bandwidth mengacu pada rentang frekuensi antara batas frekuensi tinggi dan frekuensi rendah dari transmisi sinyal.
•Setelah bandwidth dialokasikan, bandwidth tersebut tidak dapat digunakan oleh orang lain.
•Seluruh spektrum dibagi menjadi segmen-segmen bandwidth, yang masing-masing dialokasikan untuk pemancar yang berbeda.
Lebar pita yang baru saja kita bahas juga dapat disebut sebagai lebar pita absolut.
Persentase Bandwidth:
Menurut definisi standar, rasio lebar pita absolut terhadap frekuensi pusatnya disebut lebar pita persentase.
Frekuensi dalam suatu pita di mana kekuatan sinyal mencapai maksimum disebut frekuensi resonansi, juga dikenal sebagai frekuensi pusat pita, yang dilambangkan dengan fC.
• Frekuensi yang lebih tinggi dan lebih rendah dari pita tersebut masing-masing dilambangkan sebagai fH dan fL.
•Lebar pita absolut diberikan oleh fH − fL
•Untuk mengevaluasi lebar pita frekuensi, perlu menghitung lebar pita fraksional atau lebar pita persentasenya.
Persentase bandwidth dihitung untuk memahami rentang variasi frekuensi yang dapat ditangani oleh suatu komponen atau sistem.
•fH menunjukkan frekuensi yang lebih tinggi
•fL menunjukkan frekuensi yang lebih rendah
•fc menunjukkan frekuensi pusat
Semakin besar persentase bandwidth, semakin lebar bandwidth saluran.
Intensitas Radiasi:
Intensitas radiasi didefinisikan sebagai daya yang dipancarkan per satuan sudut ruang.
Antena memancarkan gelombang dengan intensitas lebih tinggi ke arah-arah tertentu, yang sesuai dengan intensitas radiasi maksimumnya. Jangkauan radiasi maksimum yang mungkin dicapai ditandai oleh intensitas radiasi tersebut.
Ekspresi Matematika
Intensitas radiasi diperoleh dengan mengalikan kerapatan daya radiasi dengan kuadrat jarak radial:
Di mana U adalah intensitas radiasi, r adalah jarak radial, dan （Wrad） adalah kepadatan daya radiasi.
•U mewakili intensitas radiasi
•r mewakili jarak radial
•Wrad mewakili kepadatan daya radiasi.
Persamaan di atas menyatakan intensitas radiasi antena. Jarak radial terkadang dilambangkan dengan simbol Φ.
Satuan intensitas radiasi adalah watt per steradian (W/sr), atau watt per radian persegi (W/rad²).
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang antena, silakan kunjungi:
Waktu posting: 26 Maret 2026
