Bab ini membahas parameter berkas radiasi antena, yang membantu kita memahami spesifikasi berkas.
Area Berkas
Menurut definisi standar: “Jika intensitas radiasi P(θ,ϕ) tetap pada nilai maksimumnya di atas sudut ruang ΩA dan bernilai nol di tempat lain, maka luas berkas adalah sudut ruang yang dilalui oleh seluruh daya yang dipancarkan oleh antena.”
Sinar yang dipancarkan dari antena dipancarkan dalam sudut ruang tertentu di mana intensitas radiasi maksimum. Sudut ruang ini disebut luas pancaran dan dilambangkan dengan ΩA.
Dalam sudut ruang ΩA ini, intensitas radiasi P(θ,ϕ) harus konstan dan maksimum, dan nol di tempat lain. Oleh karena itu, daya radiasi total diberikan oleh:
Daya Radiasi = P(θ,ϕ)⋅ΩA(watt)
Sudut berkas umumnya mengacu pada sudut ruang antara titik setengah daya dari lobus utama.
Ekspresi Matematika
Rumus matematis untuk luas balok adalah:
di mana sudut padat diferensialnya adalah:
dΩ=sinθdθdϕ
Di sini, Pn(θ,ϕ) adalah intensitas radiasi yang dinormalisasi.
• ΩA mewakili sudut berkas padat (luas berkas).
• θ adalah fungsi dari posisi sudut.
• ϕ adalah fungsi dari jarak radial.
Satuan
Satuan luas balok adalahsteradian (sr).
Efisiensi Sinar
Menurut definisi standar: “Efisiensi pancaran adalah rasio luas pancaran utama terhadap total luas pancaran yang dipancarkan.”
Energi yang dipancarkan oleh antena bergantung pada direktivitasnya. Arah di mana antena memancarkan daya paling besar memiliki efisiensi tertinggi, sementara sebagian energi hilang di lobus samping. Rasio energi yang dipancarkan maksimum pada berkas utama terhadap total energi yang dipancarkan, dengan kehilangan minimal, disebut efisiensi berkas.
Ekspresi Matematika
Rumus matematis untuk efisiensi pancaran adalah:
Di mana
•ηB adalah efisiensi berkas (tanpa dimensi),
• ΩMB adalah sudut ruang (luas berkas) dari berkas utama,
• ΩA adalah sudut ruang dari total berkas radiasi.
Polarisasi Antena
Antena dapat dirancang dengan polarisasi yang berbeda sesuai dengan kebutuhan aplikasi, seperti polarisasi linier atau melingkar. Jenis polarisasi menentukan karakteristik pancaran dan keadaan polarisasi antena selama penerimaan atau transmisi.
Polarisasi Linier
Ketika gelombang elektromagnetik dipancarkan atau diterima, arah perambatannya dapat bervariasi. Antena terpolarisasi linier menjaga vektor medan listrik tetap berada pada bidang tetap, sehingga memusatkan energi ke arah tertentu sambil menekan arah lainnya. Oleh karena itu, polarisasi linier membantu meningkatkan pengarahan antena.
Polarisasi Melingkar
Pada gelombang terpolarisasi melingkar, vektor medan listrik berputar seiring waktu, dengan komponen ortogonalnya memiliki amplitudo yang sama dan fase yang berbeda 90°, sehingga tidak memiliki arah tetap. Polarisasi melingkar secara efektif mengurangi efek multipath dan oleh karena itu banyak digunakan dalam komunikasi satelit, seperti GPS.
Polarisasi Horizontal
Gelombang terpolarisasi horizontal lebih rentan terhadap pantulan dari permukaan Bumi, menyebabkan pelemahan sinyal, terutama pada frekuensi di bawah 1 GHz. Polarisasi horizontal umumnya digunakan untuk transmisi sinyal televisi guna mencapai rasio sinyal terhadap derau yang lebih baik.
Polarisasi Vertikal
Gelombang frekuensi rendah terpolarisasi vertikal menguntungkan untuk perambatan gelombang tanah. Dibandingkan dengan polarisasi horizontal, gelombang terpolarisasi vertikal kurang terpengaruh oleh pantulan permukaan dan oleh karena itu banyak digunakan dalam komunikasi seluler.
Setiap jenis polarisasi memiliki kelebihan dan keterbatasannya masing-masing. Perancang sistem RF dapat dengan bebas memilih polarisasi yang sesuai dengan kebutuhan sistem tertentu.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang antena, silakan kunjungi:
Waktu posting: 24 April 2026
