Efisiensi suatuantenaIstilah ini merujuk pada kemampuan antena untuk mengubah energi listrik masukan menjadi energi yang dipancarkan. Dalam komunikasi nirkabel, efisiensi antena memiliki dampak penting pada kualitas transmisi sinyal dan konsumsi daya.
Efisiensi antena dapat dinyatakan dengan rumus berikut:
Efisiensi = (Daya pancaran / Daya masukan) * 100%
Di antaranya, daya pancaran adalah energi elektromagnetik yang dipancarkan oleh antena, dan daya masukan adalah energi listrik yang dimasukkan ke antena.
Efisiensi antena dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk desain antena, material, ukuran, frekuensi operasi, dan lain-lain. Secara umum, semakin tinggi efisiensi antena, semakin efektif antena tersebut dapat mengubah energi listrik masukan menjadi energi radiasi, sehingga meningkatkan kualitas transmisi sinyal dan mengurangi konsumsi daya.
Oleh karena itu, efisiensi merupakan pertimbangan penting dalam mendesain dan memilih antena, terutama dalam aplikasi yang membutuhkan transmisi jarak jauh atau memiliki persyaratan ketat terhadap konsumsi daya.
1. Efisiensi antena
Gambar 1
Konsep efisiensi antena dapat didefinisikan menggunakan Gambar 1.
Efisiensi antena total e0 digunakan untuk menghitung kerugian antena pada input dan di dalam struktur antena. Merujuk pada Gambar 1(b), kerugian ini mungkin disebabkan oleh:
1. Pantulan akibat ketidaksesuaian antara saluran transmisi dan antena;
2. Kerugian konduktor dan dielektrik.
Efisiensi antena total dapat diperoleh dari rumus berikut:
Artinya, efisiensi total = hasil perkalian efisiensi ketidaksesuaian, efisiensi konduktor, dan efisiensi dielektrik.
Biasanya sangat sulit untuk menghitung efisiensi konduktor dan efisiensi dielektrik, tetapi keduanya dapat ditentukan melalui percobaan. Namun, percobaan tidak dapat membedakan kedua kerugian tersebut, sehingga rumus di atas dapat ditulis ulang sebagai:
ecd adalah efisiensi radiasi antena dan Γ adalah koefisien refleksi.
2. Keuntungan dan Keuntungan yang Terealisasi
Metrik lain yang berguna untuk menggambarkan kinerja antena adalah gain. Meskipun gain antena sangat berkaitan dengan directivity, gain merupakan parameter yang memperhitungkan efisiensi dan directivity antena. Directivity adalah parameter yang hanya menggambarkan karakteristik arah antena, sehingga hanya ditentukan oleh pola radiasi.
Penguatan antena pada arah tertentu didefinisikan sebagai "4π kali rasio intensitas radiasi pada arah tersebut terhadap daya masukan total." Jika tidak ada arah yang ditentukan, penguatan pada arah radiasi maksimum umumnya diambil. Oleh karena itu, secara umum berlaku:
Secara umum, ini mengacu pada penguatan relatif, yang didefinisikan sebagai "rasio penguatan daya pada arah tertentu terhadap daya antena referensi pada arah referensi". Daya masukan ke antena ini harus sama. Antena referensi dapat berupa vibrator, horn, atau antena lainnya. Dalam kebanyakan kasus, sumber titik non-arah digunakan sebagai antena referensi. Oleh karena itu:
Hubungan antara daya radiasi total dan daya masukan total adalah sebagai berikut:
Menurut standar IEEE, "Gain tidak termasuk kerugian akibat ketidaksesuaian impedansi (kerugian refleksi) dan ketidaksesuaian polarisasi (kerugian)." Ada dua konsep gain, satu disebut gain (G) dan yang lainnya disebut gain yang dapat dicapai (Gre), yang memperhitungkan kerugian refleksi/ketidaksesuaian.
Hubungan antara gain dan directivity adalah:
Jika antena sangat cocok dengan saluran transmisi, yaitu, impedansi masukan antena Zin sama dengan impedansi karakteristik Zc dari saluran (|Γ| = 0), maka penguatan dan penguatan yang dapat dicapai adalah sama (Gre = G).
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang antena, silakan kunjungi:
Waktu posting: 14 Juni 2024
