Melanjutkan dari pembahasan sebelumnya, meskipun antena hadir dalam berbagai bentuk dan ukuran, secara umum dapat dikategorikan berdasarkan kesamaan yang dimilikinya.
Berdasarkan panjang gelombang: antena gelombang menengah, antena gelombang pendek, antena gelombang ultra pendek, antena gelombang mikro...
Berdasarkan performa: antena gain tinggi, antena gain menengah...
Berdasarkan arah pancaran: antena omnidirectional, antena directional, antena sektor...
Berdasarkan aplikasinya: antena stasiun pangkalan, antena televisi, antena radar, antena radio...
Berdasarkan struktur: antena kawat,antena planar...
Berdasarkan jenis sistem: antena elemen tunggal, susunan antena...
Hari ini kita akan fokus membahas antena stasiun pangkalan.
Antena stasiun pangkalan merupakan komponen dari sistem antena stasiun pangkalan dan bagian penting dari sistem komunikasi seluler. Antena stasiun pangkalan umumnya dibagi menjadi antena dalam ruangan dan luar ruangan. Antena dalam ruangan biasanya meliputi antena langit-langit omnidirectional dan antena dinding directional. Kita akan fokus pada antena luar ruangan, yang juga dibagi menjadi tipe omnidirectional dan directional. Antena directional selanjutnya dibagi lagi menjadi antena directional single-polarized dan antena directional dual-polarized. Apa itu polarisasi? Jangan khawatir, kita akan membahasnya nanti. Mari kita bahas terlebih dahulu tentang antena omnidirectional dan directional. Seperti namanya, antena omnidirectional mengirimkan dan menerima sinyal ke segala arah, sedangkan antena directional mengirimkan dan menerima sinyal ke arah tertentu.
Antena omnidirectional luar ruangan tampak seperti ini:
Pada dasarnya ini adalah batang, ada yang tebal, ada yang tipis.
Dibandingkan dengan antena omnidirectional, antena directional adalah yang paling banyak digunakan dalam aplikasi dunia nyata.
Sebagian besar waktu, bentuknya seperti panel datar, itulah sebabnya disebut antena panel.
Antena planar pada dasarnya terdiri dari bagian-bagian berikut:
Elemen pemancar (dipol)
Reflektor (pelat dasar)
Jaringan distribusi daya (jaringan suplai)
Enkapsulasi dan perlindungan (radome antena)
Sebelumnya, kita telah melihat elemen pemancar dengan bentuk yang aneh, yang sebenarnya merupakan elemen pemancar dari antena stasiun pangkalan. Pernahkah Anda memperhatikan bahwa sudut elemen pemancar ini mengikuti pola tertentu: bentuknya berupa "+" atau "×".
Inilah yang tadi kita sebut sebagai "polarisasi."
Ketika gelombang radio merambat di ruang angkasa, arah medan listriknya berubah sesuai dengan pola tertentu; fenomena ini disebut polarisasi gelombang radio.
Jika arah medan listrik gelombang elektromagnetik tegak lurus terhadap tanah, kita menyebutnya gelombang terpolarisasi vertikal. Demikian pula, jika sejajar dengan tanah, itu adalah gelombang terpolarisasi horizontal. Selain itu, ada juga polarisasi ±45°.
Selain itu, arah medan listrik juga dapat berputar secara spiral, yang disebut gelombang terpolarisasi elips.
Polarisasi ganda berarti bahwa dua elemen antena digabungkan dalam satu unit, membentuk dua gelombang independen.
Penggunaan antena terpolarisasi ganda dapat mengurangi jumlah antena yang dibutuhkan untuk jangkauan seluler, menurunkan persyaratan pemasangan antena, dan dengan demikian mengurangi investasi, sambil tetap memastikan jangkauan yang efektif. Singkatnya, ini menawarkan banyak keuntungan.
Kita lanjutkan diskusi kita tentang antena omnidirectional dan directional.
Mengapa antena pengarah dapat mengontrol arah pancaran sinyal?
Mari kita lihat diagramnya terlebih dahulu:
Jenis diagram ini disebut pola radiasi antena.
Karena ruang bersifat tiga dimensi, tampilan dari atas dan dari depan ke belakang ini memberikan cara yang lebih jelas dan intuitif untuk mengamati distribusi intensitas radiasi antena.
Gambar di atas juga merupakan pola radiasi antena yang dihasilkan oleh sepasang dipol simetris setengah gelombang, yang agak menyerupai ban yang tergeletak rata.
Berbicara mengenai hal itu, salah satu karakteristik terpenting dari sebuah antena adalah jangkauan radiasinya.
Bagaimana kita bisa membuat antena ini memancarkan sinyal lebih jauh?
Jawabannya adalah—dengan memukulnya!
Sekarang jarak radiasinya akan jauh lebih besar...
Masalahnya adalah, radiasi tidak terlihat dan tidak berwujud; Anda tidak dapat melihat atau menyentuhnya, dan Anda juga tidak dapat memotretnya.
Dalam teori antena, jika Anda ingin "menamparnya", pendekatan yang tepat adalah dengan meningkatkan jumlah elemen pemancar.
Semakin banyak elemen pemancar, semakin datar pola radiasinya...
Oke, ban sudah dipipihkan menjadi cakram, jangkauan sinyal diperluas, dan memancar ke segala arah, 360 derajat; ini adalah antena omnidirectional. Jenis antena ini sangat baik untuk digunakan di daerah terpencil dan terbuka. Namun, di kota, jenis antena ini sulit digunakan secara efektif.
Di kota-kota, yang memiliki kepadatan penduduk dan banyak bangunan, biasanya diperlukan penggunaan antena terarah untuk memberikan cakupan sinyal ke area tertentu.
Oleh karena itu, kita perlu "memodifikasi" antena omnidirectional.
Pertama, kita perlu mencari cara untuk "memampatkan" salah satu sisinya:
Bagaimana cara kita memampatkannya? Kita menambahkan reflektor dan menempatkannya di satu sisi. Kemudian, kita menggunakan beberapa transduser untuk "memfokuskan" gelombang suara.
Akhirnya, pola radiasi yang kami peroleh tampak seperti ini:
Dalam diagram tersebut, lobus dengan intensitas radiasi tertinggi disebut lobus utama, sedangkan lobus lainnya disebut lobus samping atau lobus sekunder, dan terdapat juga ekor kecil di bagian belakang yang disebut lobus belakang.
Eh, bentuknya agak mirip... terong?
Mengenai "terong" ini, bagaimana Anda dapat memaksimalkan jangkauan sinyalnya?
Memegangnya sambil berdiri di jalan jelas tidak akan berhasil; terlalu banyak rintangan.
Semakin tinggi Anda berdiri, semakin jauh Anda dapat melihat, jadi kita jelas perlu mengincar tempat yang lebih tinggi.
Saat berada di ketinggian, bagaimana cara mengarahkan antena ke bawah? Sangat mudah, cukup miringkan antena ke bawah, bukan?
Ya, memiringkan antena secara langsung selama pemasangan adalah salah satu metode, yang kami sebut "kemiringan mekanis ke bawah."
Semua antena modern memiliki kemampuan ini selama pemasangan; lengan mekanis akan menanganinya.
Namun, kemiringan mekanis juga menimbulkan masalah—
Saat menggunakan kemiringan mekanis ke bawah, amplitudo komponen vertikal dan horizontal antena tetap tidak berubah, sehingga mengakibatkan distorsi parah pada pola antena.
Ini jelas tidak akan berhasil, karena akan memengaruhi jangkauan sinyal. Oleh karena itu, kami mengadopsi metode lain, yaitu kemiringan ke bawah elektrik, atau disingkat e-downtilting.
Singkatnya, downtilting elektrik melibatkan menjaga sudut fisik badan antena tetap tidak berubah, dan menyesuaikan fase elemen antena untuk mengubah kekuatan medan.
Dibandingkan dengan kemiringan mekanis, antena yang dimiringkan secara elektrik menunjukkan perubahan pola radiasi yang lebih kecil, memungkinkan sudut kemiringan yang lebih besar, dan baik lobus utama maupun lobus belakang diarahkan ke bawah.
Tentu saja, dalam penggunaan praktis, kemiringan mekanis dan kemiringan elektrik sering digunakan secara bersamaan.
Setelah menerapkan kemiringan ke bawah, hasilnya akan terlihat seperti ini:
Dalam situasi ini, jangkauan radiasi utama antena dimanfaatkan dengan cukup efektif.
Namun, masalah masih tetap ada:
1. Terdapat titik nol pada pola radiasi antara lobus utama dan lobus samping bawah, sehingga menciptakan titik buta sinyal di area tersebut. Hal ini umumnya disebut sebagai "efek bayangan".
2. Lobus sisi atas memiliki sudut yang tinggi, memengaruhi area pada jarak yang lebih jauh dan mudah menyebabkan interferensi antar sel, yang berarti sinyal akan memengaruhi sel-sel lain.
Oleh karena itu, kita harus berupaya untuk mengisi celah pada "kedalaman nol bawah" dan menekan intensitas "sidelobe atas."
Metode spesifiknya melibatkan penyesuaian level sidelobe dan penggunaan teknik seperti beamforming. Detail teknisnya agak kompleks. Jika Anda tertarik, Anda dapat mencari informasi yang relevan sendiri.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang antena, silakan kunjungi:
Waktu posting: 04-Des-2025
