Analisa Pola Radiasi Antena
Menggunakan Antena CPWF dalam Skala Logaritmik dan Linier dengan Variasi Sudut
|
Ayunis Sholehah, Aloysius Niko, Rachmad
Januar, M. Zainuri M.Si
Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail: zainuri@gmail.com |
Abstrak—Telah dilakukan percoban Analisa Pola Radiasi Antena
Menggunakan Antena CPWF Patch dalam Skala
Logaritmik dan Linier dengan Variasi Sudut. Percobaan ini bertujuan untuk menentukan pola radiasi antena dalam
skala logaritmik dan linier kemudian bertujuan untuk memahami sifat-sifat dan
prinsip dari antenna selainitu untuk memahami jenis-jenis pola radiasi antenna.
Prinsip pada percobaan ini adalah gelombang elektromagnetik, antenna. Percobaan
ini diawali dengan alat dan bahan disiapkan, kemudian antena patch ditentukan
dan dipasang pada papan sudut. Antena patch tersebut dihubungkan dengan network
analyzer menggunakan kabel prot penghubung. Network analizer dihubungkan dengan
sumber tegangan listrik lalu dinyalakan. Sudut antena diatur sesuai panduan
asisten. Pada tombol network analizer, tekan tombol frekuensi kemudian tombol
start ditekan. Kemudian nilai rentang frekuensi yang dipakai ditentukan, puncak
sinyal tertinggi dipilih pada tampilan layar network analizer dan selanjutnya
option multi maker ditekan. Lalu nilai sudut dan besar intensitas dicatat. Langkah ini juga
dilakukan tiap variasi sudut yang telah ditentukan oleh asisten. Dari percobaan
yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa sifat dari antena adalah
mampu untuk memindahkan energi gelombang elektromagnetik dari media kabel
ke udara atau sebaliknya. Jenis pola radiasi antenna CPWF patch yang
digunakan adalah Omnidrectional. Hal tersebut dapat diketahui dari bentuk grafik
hubungan antara besar sudut dengan intensitas linier
maupun antara besar sudut intensitas radial yang mana
ditunjukkan pada gambar, telah menunjukkan bahwa pola
radiasi yang tersebar ke segala arah.
Kata
Kunci — Antena, Intensitas, Pola Radiasi Antena.
I.
PENDAHULUAN
A
|
NTENA (antenna
atau areal) adalah perangkat yang
berfungsi untuk memindahkan energi gelombang elektromagnetik dari media kabel
ke udara atau sebaliknya dari udara ke media kabel. Karena merupakan perangkat
perantara antara media kabel dan udara, maka antena harus mempunyai sifat yang
sesuai (match) dengan media kabel
pencatunya. Prinsip ini telah diterangkan dalam saluran transmisi. Untuk antena
yang bekerja pada band VLF, LF, HF, VHF dan UHF bawah, jenis antena kawat (wire antenna) dalam prakteknya sering
digunakan, seperti halnya antena dipole 1/2l, antena monopole dengan ground plane, antena loop, antena Yagi-Uda array, antena log
periodik dan sebagainya. Antena-antena jenis ini, dimensi fisiknya disesuaikan
dengan panjang gelombang dimana sistem bekerja. Semakin tinggi frekuensi kerja,
maka semakin pendek panjang gelombangnya, sehingga semakin pendek panjang fisik
suatu antena. Untuk antena gelombang mikro (microwave),
terutama SHF ke atas, penggunaan antena luasan (aperture antena) seperti antena horn, antena parabola, akan lebih
efektif dibanding dengan antena kawat pada umumnya. Karena antena yang demikian
mempunyai sifat pengarahan yang baik untuk memancarkan gelombang
elektromagnetik. Antena merupakan instrumen yang penting dalam suatu sistem komunikasi radio[1].
Antena adalah suatu media peralihan antara ruang bebas dengan piranti
pemandu (dapat berupa kabel koaksial atau pemandu gelombang/Waveguide) yang digunakan untuk
menggerakkan energi elektromagnetik dari sumber pemancar ke antena atau dari
antena ke penerima. Berdasarkan hal ini maka antena dibedakan menjadi antena
pemancar dan antena penerima. Perancangan antena yang
baik adalah ketika antena dapat mentransmisikan energi atau daya maksimum dalam
arah yang diharapkan oleh penerima. Meskipun pada kenyataannya terdapat
rugi-rugi yang terjadi ketika penjalaran gelombang seperti rugi-rugi pada
saluran transmisi dan terjadi kondisi tidak matching
antara saluran transmisi dan antena. Sehingga matching impedansi juga merupakan salah satu faktor penting yang
harus dipertimbangkan dalam perancangan sebuah antena[1].
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang
dapat merambat tanpa ada medium. Gelombang
electromagnet adalah gelombang yang mempunyai sifat listrik dan sifat magnet
secara bersamaan. Energi
elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa
diukur, panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitudo, kecepatan.
Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak
antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik
dalam satu satuan waktu[2].
Gambar 1. Gelombang
elektromagnetik
Frekuensi
tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi
elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan
frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah
frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya. Energi elektromagnetik dipancarkan, atau
dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbedabeda.
Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang
gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan
energi elektromagnetik[2].
Antena adalah suatu alat
listrik yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi gelombang elektromagnetik
kemudian memancarkannya ke ruang bebas atau sebaliknya yaitu menangkap
gelombang elektromagnetik dari ruang bebas dan mengubahnya menjadi sinyal
listrik. Antena juga tergolong sebagai Transduser karena dapat mengubah suatu
bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Antena memiliki beberapa karakteristik
penting dalam mendukung kinerjanya. Karakteristik atau Parameter Kinerja ini
perlu diperhatikan saat kita membuat Antena dan juga pada saat kita memilih
jenis Antena yang kita perlukan. Pola radiasi antena didefinisikan sebagai
fungsi matematis atau representasi grafis dari sifat-sifat radiasi antena
sebagai fungsi dari koordinat ruang. Sifat-sifat radiasi meliputi rapat fluks
daya, intensitas radiasi, kuat medan, directivity fasa atau polarisasi.Pola
radiasi terdiri atas bagian-bagian yang disebut Lobes, yang dikelompokkan ke
dalam major dan minor (side dan back lobe)[3].
Gambar 2. Antena dan Pola Radiasi Antena
Ada beberapa jenis pola
radiasi antena, yaitu Unidirectional, Bidirectional, dan Omnidirectional.
Antena Uniderectional adalah antena yang cenderung memancarkan gelombang EM
pada satu arah tertentu. Antena Bidirectional merupakan antena dengan pola
memancarkan gelombang EM di sekitar dua arah tertentu. Dan antena
Omnidirectional merupakan antena dipole yang diposisikan sejajar dengan sumbu z
maka pola radiasinya pada bidang xy.dan masih ada beberapa karakter yang tidak
disebutkan. Antena unidirectional mempunyai pola radiasi yang
terarah dan dapat menjangkau jarak yang relative jauh. Gambar
dibawah ini merupakan gambaran secara
umum bentuk pancaran yang dihasilkan oleh antena unidirectional[3]:
Gambar 3. Bentuk Pola Radiasi Antena Unidirectional
Antena
omnidirectional mempunyai pola radiasi yang digambarkan seperti bentuk kue
donat (doughnut) dengan pusat berimpit. Antena Omnidirectional pada umumnya
mempunyai pola radiasi 3600 jika dilihat pada bidang
medan magnetnya. Gambar berikut merupakan gambaran secara umum bentuk pancaran
yang dihasilkan oleh antena omnidirectional. Gelombang
elektromagnet adalah gelombang yang mempunyai sifat listrik dan sifat magnet
secara bersamaan. Gelombang
elektromagnetik merupakan dasar transmisi radio sekaligus sebagai dasar untuk
memahami antena. Di dalam gelombang elektromagnetik, medan listrik (E) dan
medan magnet (H) saling tegak lurus, Kecepatan perambatan elektromagnetik dalam
ruang hampa disimbolkan dengan c (kecepatan cahaya) yaitu 3 x 108 m/dt[4].
Gambar 4. Bentuk Pola Radiasi Antena Omnidirectional
Gelombang berosilasi secara periodik atau
berulang-ulang, ditandai dengan adanya frekuensi (rata-rata gerakan tiap
pengulangan atau banyaknya getaran tiap detik) .Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu
titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya
gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan
cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang
suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu
gelombang semakin tinggi frekuensinya[4].
Network Analyzer merupakan alat ukur
yang dapat digunakan dalam pengukuran pada frekuensi gelombang mikro, yang
meliputi pengukuran parameter-S, VSWR, redaman, bandwidth, dan
sebagainya. Alat ukur ini memiliki dua port masukan untuk pengukuran,
dimana masing-masing terhubung melalui konektor N-female. Prinsip kerja
dari alat ukur ini saat melakukan pengukuran adalah dengan memanfaatkan prinsip
reflection, dimana parameter-parameter yang berasal dari sinyal pada
salah satu port dianggap sebagai sinyal refleksi yang kemudian
dibandingkan dengan parameter dari sinyal referensi, untuk dianalisa lebih
lanjut dan hasil analisis tersebut akan ditampilkan pada layar Network
Analyzer. Adapun jenis rangkaian yang dapat diukur menggunakan alat ini
dapat berupa divais dengan satu port, misal antena, divais dua port (port
masukan dan keluaran), misal filter dan osilator, dan dapat juga divais tiga
port (dua port masukan dan satu port keluaran), misal mixer[5].
Setiap alat ukur pasti memiliki keterbatasan
dalam pengukuran, misalnya dalam hal tegangan masukan untuk tiap port, kemudian range frekuensi
yang digunakan, ataupun batas nilai arus yang boleh
dilewatkan. Network Analyzer yang terdapat di
laboratorium Microwave STT Telkom Bandung hanya memiliki batas frekuensi
ukur hingga 3.000 MHz, sehingga tidak dapat digunakan untuk pengukuran pada
frekuensi di atas 3.000 MHz. Pada kenyataannya saat ini telah banyak pembuatan
antena ataupun perangkat-perangkat gelombang mikro sebagai Proyek Akhir dengan memanfaatkan frekuensi kerja 1.000 – 3.000 MHz.,
yang kemungkinan akan berkembang pada pembuatan perangkat lain dengan frekuensi
di atas 3000 MHz, sehingga dibutuhkan Network Analyzer dengan batas ukur
frekuensi yang lebih tinggi, atau dapat pula dengan meningkatkan batas ukur
dari alat yang telah tersedia. Oleh karena itu, dalam Proyek Akhir ini penulis
mencoba melakukan peningkatan batas ukur Network Analyzer yang tersedia
di STT Telkom dengan membuat rangkaian tambahan berupa
rangkaian Down Converter gelombang mikro, yang akan menurunkan frekuensi
dari divais yang akan diukur agar frekuensi yang terukur sesuai dengan batas
frekuensi yang dapat terukur oleh Network Analyzer[5].
II. METODE PEROBAAN
A. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada percoban Analisa Pola Radiasi Antena
Menggunakan Antena CPWF Patch dalam Skala
Logaritmik dan Linier dengan Variasi Sudut antara lain antena patch, sebuah network analyzer, penggaris, kabel port penghubung, dan papan
lingkaran penunjuk sudut. Antena
jenis patch dalam percobaan ini yang
berfungsi sebagai objek percobaan untuk menganalisis pola radiasi dengan
mngetahui frekuensi antena dan intensitas radiasi, network analyzer yang berfungsi untuk menganalisa pola radiasi
antena, kabel penghubung
digunakan utnuk menghubungkan antena dengan network analyzer, dan sebuah papan lingkaran yang berfungsi
sebagai alat ukur sudut dalam pemutaran antenna, serta penggaris yang
berfungsi untuk meluruskan sudut.
B. Skema Alat
Dalam percobaan Analisa Pola Radiasi Antena Menggunakan Antena CPWF Patch dalam Skala Logaritmik dan Linier dengan Variasi Sudut dilihat
skema alatnya sebagai berikut :
Gambar 5. Skema alat
percobaan antenna
C. Metodologi
Hal pertama kali yang dilakukan pada
praktikum ini yaitu yang pertama disiapkan peralatan yang akan digunakan. Kemudian antena patch yang telah ditentukan diletakkan tegak lurus dengan prot pada antenna. Untuk menghubungkan antena dengan kabel diletakkan di tengah-tengah papan sudut. Setelah itu, antena Patch dan network analyzer dihubungkan dengan menggunakan kabel prot penghubung yang sesuai dengan port pada antena. Setelah semua terhubung, barulah kabel network analyzer disambungkan dengan tegangan listrik. Kemudian, network analyzer dioperasikan dengan benar dan sesuai. Adapun penjabaran dari langkah pengoperasian di network analyzer yang telah dihubungkan dengan antena Patch yaitu yang pertama, tekan tombol on. Setelah itu, diatur sudut pertama antena yaitu 0o (mulai dari 0° sampai 360°). Setelah langkah tersebut sudah
dilakukan maka yang selanutnya dilakukan adalah ditekan tombol frekuensi. Setelah itu
yaitu ditekan tombol start frekuensi dan gunakan
frekuensi 100 MHz. Kemudian adalah tombol stop frekuensi ditekan dan tekan angka 850 MHz. Kemudian ditekan tombol spectrum. Setelah tombol spectrum ditekan,dilsanjutkan dengan
penekanan pada tombol marker sebanyak dua kali. Setelah itu, maka
ditekan multi marker. Setelah itu, tekan return sebanyak 2 kali. Tombol return ini berfungsi untuk mengembalikan pada keadaan awal yang berfungsi untuk mencari puncak gelombang tertinggi. Dan yang terakhir yaitu klik tombol peak search. Tombol peak search berfungsi untuk mencari puncak gelombang tertinggi yang ditampilkan pada network analyzer. Lalu antena digeser setiap 5o terhitung mulai dari sudut pertama hingga 360o
yang telah ditentukan, setelah
hal itu dilakukan kemudian
langkah-langkah pengoperasian network
analyzer diulangi lagi pada sudut-sudut lainnya.
III. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
A.
Analisa Data
Tabel 1. Data hasil percobaan
antena
No
|
Sudut (˚)
|
Frekuensi (MHz)
|
I radian
|
1
|
0
|
100
|
-13,6
|
2
|
5
|
100
|
-12,25
|
3
|
10
|
100
|
-11,58
|
4
|
15
|
100
|
-11,8
|
5
|
20
|
100
|
-13,55
|
6
|
25
|
100
|
-13,46
|
7
|
30
|
100
|
-12,54
|
8
|
35
|
100
|
-13,49
|
9
|
40
|
100
|
-13,53
|
10
|
45
|
100
|
-12,81
|
11
|
50
|
100
|
-12,53
|
12
|
55
|
100
|
-13,44
|
13
|
60
|
100
|
-13,65
|
14
|
65
|
100
|
-13,49
|
15
|
70
|
100
|
-13,51
|
16
|
75
|
100
|
-13,83
|
17
|
80
|
100
|
-11,92
|
18
|
85
|
100
|
-13,34
|
19
|
90
|
100
|
-11,79
|
20
|
95
|
100
|
-13,58
|
21
|
100
|
100
|
-12,6
|
22
|
105
|
100
|
-13,37
|
23
|
110
|
100
|
-13,49
|
24
|
115
|
100
|
-13,23
|
25
|
120
|
100
|
-13,78
|
26
|
125
|
100
|
-13,54
|
27
|
130
|
100
|
-13,47
|
28
|
135
|
100
|
-13,31
|
29
|
140
|
100
|
-12,21
|
30
|
145
|
100
|
-13,65
|
31
|
150
|
100
|
-13,35
|
32
|
155
|
100
|
-11,96
|
33
|
160
|
100
|
-13,52
|
34
|
165
|
100
|
-13,65
|
35
|
170
|
100
|
-13,63
|
36
|
175
|
100
|
-13,8
|
37
|
180
|
100
|
-13,66
|
38
|
185
|
100
|
-13,37
|
39
|
190
|
100
|
-12,57
|
40
|
195
|
100
|
-13,53
|
41
|
200
|
100
|
-12,51
|
42
|
205
|
100
|
-11,88
|
43
|
210
|
100
|
-12,47
|
44
|
215
|
100
|
-13,13
|
45
|
220
|
100
|
-11,5
|
46
|
225
|
100
|
-13,33
|
47
|
230
|
100
|
-12,25
|
48
|
235
|
100
|
-13,44
|
49
|
240
|
100
|
-12,64
|
50
|
245
|
100
|
-13,6
|
51
|
250
|
100
|
-13,53
|
52
|
255
|
100
|
-13,37
|
53
|
260
|
100
|
-12,41
|
54
|
265
|
100
|
-13,74
|
55
|
270
|
100
|
-12,76
|
56
|
275
|
100
|
-13,59
|
57
|
280
|
100
|
-13,52
|
58
|
285
|
100
|
-12,59
|
59
|
290
|
100
|
-13,19
|
60
|
295
|
100
|
-12,92
|
61
|
300
|
100
|
-13,42
|
62
|
305
|
100
|
-13,63
|
63
|
310
|
100
|
-13,43
|
64
|
315
|
100
|
-13,76
|
65
|
320
|
100
|
-13,85
|
66
|
325
|
100
|
-13,54
|
67
|
330
|
100
|
-13,52
|
68
|
335
|
100
|
-13,15
|
69
|
340
|
100
|
-13,54
|
70
|
345
|
100
|
-14,09
|
71
|
350
|
100
|
-14,27
|
72
|
355
|
100
|
-13,49
|
73
|
360
|
100
|
-14,25
|
Dengan menggunakan persamaan 3 maka didapat hasil perhitungan sebagai
berikut :
Tabel 2. Data hasil perhitungan antena
No
|
Sudut (˚)
|
Frekuensi (MHz)
|
I linier
|
1
|
0
|
100
|
22,909
|
2
|
5
|
100
|
16,788
|
3
|
10
|
100
|
14,388
|
4
|
15
|
100
|
15,136
|
5
|
20
|
100
|
22,646
|
6
|
25
|
100
|
22,182
|
7
|
30
|
100
|
17,947
|
8
|
35
|
100
|
22,336
|
9
|
40
|
100
|
22,542
|
10
|
45
|
100
|
19,099
|
11
|
50
|
100
|
17,906
|
12
|
55
|
100
|
22,080
|
13
|
60
|
100
|
23,174
|
14
|
65
|
100
|
22,336
|
15
|
70
|
100
|
22,439
|
16
|
75
|
100
|
24,155
|
17
|
80
|
100
|
15,560
|
18
|
85
|
100
|
21,577
|
19
|
90
|
100
|
15,101
|
20
|
95
|
100
|
22,803
|
21
|
100
|
100
|
18,197
|
22
|
105
|
100
|
21,727
|
23
|
110
|
100
|
22,336
|
24
|
115
|
100
|
21,038
|
25
|
120
|
100
|
23,878
|
26
|
125
|
100
|
22,594
|
27
|
130
|
100
|
22,233
|
28
|
135
|
100
|
21,429
|
29
|
140
|
100
|
16,634
|
30
|
145
|
100
|
23,174
|
31
|
150
|
100
|
21,627
|
32
|
155
|
100
|
15,704
|
33
|
160
|
100
|
22,491
|
34
|
165
|
100
|
23,174
|
35
|
170
|
100
|
23,067
|
36
|
175
|
100
|
23,988
|
37
|
180
|
100
|
23,227
|
38
|
185
|
100
|
21,727
|
39
|
190
|
100
|
18,072
|
40
|
195
|
100
|
22,542
|
41
|
200
|
100
|
17,824
|
42
|
205
|
100
|
15,417
|
43
|
210
|
100
|
17,660
|
44
|
215
|
100
|
20,559
|
45
|
220
|
100
|
14,125
|
46
|
225
|
100
|
21,528
|
47
|
230
|
100
|
16,788
|
48
|
235
|
100
|
22,080
|
49
|
240
|
100
|
18,365
|
50
|
245
|
100
|
22,909
|
51
|
250
|
100
|
22,542
|
52
|
255
|
100
|
21,727
|
53
|
260
|
100
|
17,418
|
54
|
265
|
100
|
23,659
|
55
|
270
|
100
|
18,880
|
56
|
275
|
100
|
22,856
|
57
|
280
|
100
|
22,491
|
58
|
285
|
100
|
18,155
|
59
|
290
|
100
|
20,845
|
60
|
295
|
100
|
19,588
|
61
|
300
|
100
|
21,979
|
62
|
305
|
100
|
23,067
|
63
|
310
|
100
|
22,029
|
64
|
315
|
100
|
23,768
|
65
|
320
|
100
|
24,266
|
66
|
325
|
100
|
22,594
|
67
|
330
|
100
|
22,491
|
68
|
335
|
100
|
20,654
|
69
|
340
|
100
|
22,594
|
70
|
345
|
100
|
25,645
|
71
|
350
|
100
|
26,730
|
72
|
355
|
100
|
22,336
|
73
|
360
|
100
|
26,607
|
B. Grafik
Dari
data yang diperoleh melalui hasil percobaan, maupun hasil perhitungan, maka
dapat dibuat grafik sebagai berikut :
Gambar 7. Grafik intensitas radial
Gambar 8. Grafik intensitas linier
C. Pembahasan
Pada percobaan Analisa Pola Radiasi Antena Menggunakan Antena CPWF dalam Skala Logaritmik dan Linier dengan Variasi Sudut
dengan tujuan untuk
menentukan pola radiasi antena dalam skala logaritmik dan linier kemudian
bertujuan untuk memahami sifat-sifat dan prinsip dari antenna selain itu untuk memahami
jenis-jenis pola radiasi antenna. Dari percobaan yang dilakukan, didapatkan data
nilai dari hasil percobaan, yang mana dapat dilihat pada tabel 1, sedangkan
dari hasil percobaan, didapatkan nilai hasil perhitungan sebagaimana
ditunjukkan pada tabel 2. Pada praktikum ini, dilakukan pengambilan data
disetiap perubahan atau interval sebesar 5o , hal ini dimaksudkan
agar semakin teliti nilai dari intensitas yang didapat. Pengambilan data
dimulai pada sudut 0o hingga satu putaran penuh yaitu 360o,
sehingga didapatkan 73 data.
Telah diketahui sebelumnya , secara umum antena adalah suatu alat
listrik yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi gelombang elektromagnetik
kemudian memancarkannya ke ruang bebas atau sebaliknya yaitu menangkap
gelombang elektromagnetik dari ruang bebas dan mengubahnya menjadi sinyal
listrik. Pada percobaan ini cara kerj
antennanya yaitu saat pertama kali antena dialiri arus listrik melalui bagian pembangkit
sinyal pemancar, maka akan menyenbabkan pergerakan elektron-elektron yang
berada pada saluran antena, elektron yang terdapat
dalam sinyal listrik tersebut bergerak naik dan turun (bolak-balik) sehingga terjadi pemancaran secara kontinu.
Setelah terjadi pergetaran elekron secara kontinu, maka didaerah transmisi,
terjadi perubahan pemancaran secara diskrit. Pemancaran secara diskrit ini,
akan melalui medium udara dan akhirnya ditangkap sinyalnya.
Dari percobaan yang
dilakukan didapatkan nilai intensitas radial yang bernilai negatif, yang mana
bisa dilihat pada tabel 1. Nilai intensitas pada percobaan ini seluruhnya
bernilai negatif. Tanda negatif ini tidaklah berpengaruh besar pada hasil perhitungan. Pada network analyzer
nilai intensitas radian didapat nilai negative, hal itu terjadi karena arah
radiasi yang berlawanan . Hal ini disebabkan oleh sifat dari network anlyzer yang menggunakan
sifat sinyal input dari antena sebagai sinyal refleksi. Kemudian network
anlyzer membandingkan dengan data referensi dalam sistem. Karena seringkali pemantulan atau
refleksi dari antena bernilai refleksi negatif maksimum (-1) maka nilai
intensitas menjadi negatif.
Pada percobaan ini
menggunakan antenna Patch untuk melepas atau menerima energi berupa energi
gelombang elektromagnetik dari atau ke udara. Ini dapat terjadi karena energy
listrik yang diperoleh ketika network analyzer yang disambungkan ke sumber
tegangan menyebabkan adanya elektron yang sifatnya tidak tetap (naik turun)
dikarenakan sumber tegangan yang digunakan adalah sumber listrik. Sifat naik
turunnya elektron ini akan divisualisasikan oleh alat network analyzer dimana
akan memunculkan pola naik turun yang berupa sinyal dari energi listrik yang
digunakan. Karakteristik dari antena
patch ini sendiri yaitu pada umumnya patch terbuat dari
bahan konduktor seperti tembaga atau emas yang mempunyai bentuk bermacam-macam.
Bentuk patch ini bisa bermacam-macam, lingkaran, persegi, persegi
panjang, segitiga, ataupun annular ring. Patch ini berfungsi untuk
meradiasikan gelombang elektromagnetik ke udara. Patch dan saluran pencatu
biasanya terletak diatas substrat. Tebal patch dibuat sangat tipis (t
<< λ0; t = ketebalan patch). Antena patch merupakan antena yang terbuat dari
lempengan konduktor yang berfungsi sebagai pemancar gelombang elektromagnetik.
Antena ini bebrebntuk tipis dan ringan sering digunakan dalam perangkat Wi-Fi
maupun perangkat elektronik lainnya. Antena ini digunakan dalam percobaan
karena jenis antena yang paling familiar digunakan disekitar kita.
Pada
percobaan antena ini tidak boleh ada bahan logam disekitar antena, dikarenakan
logam dapat mempengaruhi efek dari radiasi antena. Saat antena dialiri arus
listrik, hal ini akan menyebabkan pergetaran elektron-elektron yang ada dalam
antena tersebut, jika disekitarnya ada logam, maka akan mempengaruhi pergerakan
elektron elektron yang ada pada logam tersebut. Sehingga akan menjadi suatu
pengganggu daam proses radiasi antena.
Dari
tabel yang menyajikan data percobaan dapat diketahui bahwa range frekuensi yang
diterima oeh antenna Patch adalah rentang 100 MHz – 752.5 MHz. Besar frekuensi
yang dapat diterima dari antenna Patch tidak jauh berubah pada tiap variasi
sudut. Akan tetapi nilai intensitas radian yang dihasilkan berbeda-beda pada
tiap perubahan variasi sudut. Hal ini menunjukkan bahwa antenna patch memiliki
parameter gain, sehingga intensitas linier dapat dihasilkan seperti pada tabel.
Jika dilihat dari grafik dalam radian maupun linear antenna
memancar ke segala arah maka antenna tersebut termasuk pola antenna
omnidirectional. Antena omnidirectional,yaitu jenis antena yang memiliki pola
pancaran sinyal ke segala arah dengan daya sama.Untuk menghasilkan cakupan area
yang luas,gain dari antena omnidirectional harus memfokuskan dayanya secara
horizontal mendatar, dengan mengabaikan pola pemancaran ke atas dan ke
bawah,sehingga antean dapat di letakan di tengah-tengah base station. Antena
omni mempunyai sifat umum radiasi atau pancaran sinyal 3600 yang tegak lurus
ke atas. Omnidirectional antena secara normal mempunyai gain sekitar 3-12 dBi.
Antena ini akan melayani atau hanya memberi pancaran sinyal pada sekelilingnya
atau 360o.
Faktor-faktor
yang mempengaruhi pola radiasi antena sangatlah beragam, daintaranya adalah Keterarahan atau Directivity adalah perbandingan antara
dentisitas daya antenna pada jarak sebuah titik tertentu relatif terhadap
sebuah radiator isotropis. Gain atau sering juga disebut dengan Directivity
Gain adalah sebuah parameter Antena yang mengukur kemampuan antena dalam
mengarahkan radiasi sinyalnya atau penerimaan sinyal dari arah tertentu. Bandwidth didefinisikan
sebagai jangkauan frekuensi dimana performa antena, dengan mengacu pada
beberapa karakteristik, dapat memenuhi standar yang telah ditentukan. Return loss adalah salah
satu parameter yang digunakan untuk mengetahui berapa banyak daya yang hilang
pada beban dan tidak kembali sebagai pantulan. VSWR adalah rasio amplitudo tegangan maksimum
terhadap amplitudo tegangan minimum dalam pola tegangan berdiri.
IV. KESIMPULAN
Dari percobaan Analisa Pola Radiasi Antena Menggunakan Antena CPWF Patch dalam Skala Logaritmik dan Linier dengan Variasi Sudut Sifat
maka dapat disimpulkan bahwa sifat dari antena adalah mampu untuk memindahkan energi gelombang elektromagnetik dari media kabel ke
udara atau sebaliknya. Jenis pola radiasi antenna CPWF patch yang digunakan adalah Omnidrectional. Hal tersebut
dapat diketahui dari bentuk grafik hubungan antara besar sudut dengan
intensitas linier maupun
intensitas radial yang tergambarkan
yang menunjukkan bahwa
pola radiasi yang tersebar ke segala arah.
pola radiasi yang tersebar ke segala arah.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada asisten laboratorium fisika
laboratorium Optoelektronika, Aloysius Niko dan Rachmad Januar untuk percobaan tentang Pola Radiasi Antena ini, yang telah membimbing jalannya praktikum
serta menyalurkan ilmu yang sangat dibutuhkan oleh penulis serta dalam
pelaksanaan briefing jurnal. Serta tidak lupa terimakasih kepada teman-teman
satu team atas kerjasamanya dalam melaksanakan praktikum tentang Pola Radiasi Antena ini.
DAFTAR
PUSTAKA
[1]
Surjati,
Indra. 2010. Antena Mikrostrip : Konsep
dan Aplikasinya. Jakarta : Universitas Trisakti.Dainty, J.C. 1975. “Laser Speckle
and Related Phenomena”. Berlin: Springer Verlag.
[2]
Utami P
.Hestty 1998“Mengenal cahaya dan optik’’Ganesa;Jakarta
[3] Young, Daniel. 2008. UHF Microstrip Antena Design and Simulation.
[4] Giancoli, Douglas C. 2001.“Physics
Second Edition”. California: Thomson Brooks/Cole.
[5] Kraus, Johd. 1950. “Antenas”. New
York. Graw-Hill Book Company
LAMPIRAN
.
Gambar 1.
Pada sudut 600
gambar 2.
pada sudut 1200
Gambar 3.
Pada sudut 1800
Gambar 4.
Pada sudut 2400
Gambar 6.
Pada sudut 3000
Gambar 7.
Pada sudut 3600