Efisiensi sebuahantenamengacu pada kemampuan antena untuk mengubah energi listrik masukan menjadi energi radiasi.Dalam komunikasi nirkabel, efisiensi antena mempunyai dampak penting terhadap kualitas transmisi sinyal dan konsumsi daya.
Efisiensi antena dapat dinyatakan dengan rumus berikut:
Efisiensi = (Daya pancaran / Daya input) * 100%
Diantaranya, Daya pancaran adalah energi elektromagnetik yang dipancarkan antena, dan Daya masukan adalah masukan energi listrik ke antena.
Efisiensi antena dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk desain antena, bahan, ukuran, frekuensi pengoperasian, dll. Secara umum, semakin tinggi efisiensi antena, semakin efektif antena tersebut mengubah energi listrik masukan menjadi energi radiasi, sehingga meningkatkan kualitas transmisi sinyal dan mengurangi konsumsi daya.
Oleh karena itu, efisiensi merupakan pertimbangan penting ketika merancang dan memilih antena, terutama dalam aplikasi yang memerlukan transmisi jarak jauh atau memiliki persyaratan konsumsi daya yang ketat.
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.Mengacu pada Gambar 1(b), kerugian tersebut mungkin disebabkan oleh:
1. Pantulan akibat ketidaksesuaian antara saluran transmisi dan antena;
2. Rugi-rugi konduktor dan dielektrik.
Efisiensi antena total dapat diperoleh dari rumus berikut:
Artinya, efisiensi total = hasil kali efisiensi ketidaksesuaian, efisiensi konduktor, dan efisiensi dielektrik.
Biasanya sangat sulit untuk menghitung efisiensi konduktor dan efisiensi dielektrik, tetapi keduanya dapat ditentukan melalui eksperimen.Namun percobaan tidak dapat membedakan kedua kerugian tersebut, sehingga rumus di atas dapat ditulis ulang menjadi:
ecd adalah efisiensi radiasi antena dan Γ adalah koefisien refleksi.
2. Keuntungan dan Keuntungan yang Direalisasikan
Metrik lain yang berguna untuk menggambarkan kinerja antena adalah penguatan.Meskipun penguatan antena berkaitan erat dengan pengarahan, ini merupakan parameter yang memperhitungkan efisiensi dan pengarahan antena.Directivity merupakan parameter yang hanya menggambarkan karakteristik arah suatu antena, sehingga hanya ditentukan oleh pola radiasinya.
Penguatan antena pada arah tertentu didefinisikan sebagai "4π dikalikan rasio intensitas radiasi pada arah tersebut terhadap total daya masukan".Ketika tidak ada arah yang ditentukan, penguatan pada arah radiasi maksimum biasanya diambil.Oleh karena itu, secara umum terdapat:
Secara umum, ini mengacu pada penguatan relatif, yang didefinisikan sebagai "rasio penguatan daya dalam arah tertentu dengan daya antena referensi dalam arah referensi".Daya masukan ke antena ini harus sama.Antena referensi dapat berupa vibrator, klakson atau antena lainnya.Dalam kebanyakan kasus, sumber titik non-arah digunakan sebagai antena referensi.Karena itu:
Hubungan antara total daya radiasi dan total daya masukan adalah sebagai berikut:
Menurut standar IEEE, "Keuntungan tidak termasuk kerugian akibat ketidaksesuaian impedansi (kerugian refleksi) dan ketidaksesuaian polarisasi (kerugian)."Ada dua konsep keuntungan, yang satu disebut keuntungan (G) dan yang lainnya disebut keuntungan yang dapat dicapai (Gre), yang memperhitungkan kerugian refleksi/ketidakcocokan.
Hubungan antara keuntungan dan directivity adalah:
Jika antena benar-benar cocok dengan saluran transmisi, yaitu impedansi masukan antena Zin sama dengan impedansi karakteristik saluran Zc (|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
