KELAS : 1P52
NIM : 13.230.0090
TUGAS PTI
ANTENA HELICAL
Antena Helical / Heliks
1.
Pendahuluan
Dalam
era globalisasi saat ini, pertukaran informasi telah menjadi bagian yang sangat
penting bagi setiap kehidupan. Pertukaran informasi ini tidak hanya terjadi
pada lokasi yang berdekatan saja, tetapi mengglobal keseluruh penjuru dunia.
Hal ini dapat dimungkinkan dengan makin tumbuhnya teknologi internet dan
jaringan komputer, baik yang memanfaatkan media kabel maupun non kabel
(wireless) sebagai saluran transmisinya.
Pada
proses pengiriman dan penerimaan sinyal informasi ini diperlukan suatu alat
yang dapat merubah sinyal gelombang mikro dalam saluran transmisi, menjadi
saluran gelombang mikro diudara bebas, demikian pula sebaliknya. Alat seperti
ini lazimnya disebut dengan antena. Terdapat berbagai macam jenis antena dengan
berbagai dimensi yang berbeda. Setiap dimensi antena yang berbeda memancarkan
atau meradiasikan sinyal dengan kekuatan yang berdeda pada tiap arahnya.
Prinsip ini dikenal dengan istilah pola radiasi.
Pada
komunikasi antar titik dalam jaringan komputer non kabel (wireless) diperlukan
antena yang berpola radiasi direksional (spesifik kesuatu arah). Salah satu
antena yang dapat digunakan dalam situasi ini adalah antena heliks / helical.
Antea heliks mempunyai struktur geometri yang mirip dengan pegas, dengan jarak
antar lilitan diameter lilitan, dan jumlah lilitan yang diatur sedemikian rupa.
Ada beberapa karakter penting antena yang perlu
dipertimbangkan dalam memilih jenis antena untuk suatu aplikasi (termasuk untuk
digunakan pada sebuah teleskop radio), yaitu pola radiasi, directivity, gain,
dan polarisasi. Karakter-karakter ini umumnya sama pada sebuah antena, baik
ketika antena tersebut menjadi peradiasi atau menjadi penerima, untuk suatu
frekuensi, polarisasi, dan bidang irisan tertentu. Misalnya, David Welkinson
(0806322514) ingin membeli antena maka untuk mendapatkan antena yang sesuai
dengan fungsi yang dinginkan, ia harus memimilih antena dengan karakter yang
sesuai dengan fungsi yang dia inginkan.
·
Pola
radiasi
Pola radiasi antena adalah plot 3-dimensi distribusi
sinyal yang dipancarkan oleh sebuah antena, atau plot 3-dimensi tingkat
penerimaan sinyal yang diterima oleh sebuah antena. Pola radiasiantena dibentuk
oleh dua buah pola radiasi berdasar bidang irisan, yaitu pola radiasi pada
bidang irisan arah elevasi (pola elevasi) dan pola radiasi pada bidang irisan
arah azimuth (pola azimuth).
Kedua pola di atas akan membentuk pola 3-dimensi. Pola
radiasi 3-dimensi inilah yang umum disebut sebagai pola radiasi antena dipol.
Sebuah antena yang meradiasikan sinyalnya sama besar ke segala arah disebut
sebagai antena isotropis. Antena seperti ini akan memiliki pola radiasi
berbentuk bola Namun, jika sebuah antena memiliki arah tertentu, di mana pada
arah tersebut distribusi sinyalnya lebih besar dibandingkan pada arah lain,
maka antena ini akan memiliki directivity Semakin spesifik arah distribusi
sinyal oleh sebuah antena, maka directivity antena tersebut.
Antena dipol termasuk non-directive antenna. Dengan
karakter seperti ini, antena dipol banyak dimanfaatkan untuk sistem komunikasi
dengan wilayah cakupan yang luas. Pada astronomi radio, antena dipol digunakan
pada teleskop radio untuk melakukan pengamatan pada rentang High Frekuensi
(HF). Bentuk data yang dapat diperoleh adalah variabilitas intensitas sinyal
yang dipancarkan oleh sebuah objek astronomi. Namun, karena antena dipol tidak
memiliki directivity pada arah tertentu, teleskop radio elemen tunggal yang
menggunakan antena jenis ini tidak dapat digunakan untuk melakukan pencitraan.
·
Gain
Gain (directive gain) adalah karakter antena yang
terkait dengan kemampuan antena mengarahkan radiasi sinyalnya, atau penerimaan
sinyal dari arah tertentu. Gain bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam
satuan fisis pada umumnya seperti watt, ohm, atau lainnya, melainkan suatu bentuk
perbandingan. Oleh karena itu, satuan yang digunakan untuk gain adalah desibel.
·
Polarisasi
Polarisasi didefinisikan sebagai arah rambat dari
medan listrik. Antena dipol memiliki polarisasi linear vertikal . Mengenali
polarisasi antena amat berguna dalam sistem komunikasi, khususnya untuk
mendapatkan efisiensi maksimum pada transmisi sinyal. Pada astronomi radio,
tujuan mengenali polarisasi sinyal yang dipancarkan oleh sebuah objek astronomi
adalah untuk mempelajari medan magnetik dari objek tersebut.
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pola
radiasi, yang pertama adalah Half-power Beamwidth (HPBW), atau yang biasa
dikenal sebagai beanwidth suatu antena. Dalam astronomi radio, beamwidth adalah
resolusi spasial dari sebuah teleskop radio, yaitu diameter sudut minimun dari
dua buah titik yang mampu dipisahkan oleh teleskop radio tersebut. Secara
teori, beamwidth untuk antena yang berbentuk parabola dapat ditentukan.
2.
Pengertian
dan fungsi
Antena heliks atau helical adalah antena yang terdiri dari
kawat konduktor yang dililitkan pada media penyangga berbentuk helix.
Khusus untuk frekuensi di kisaran 2-5 GHz desain ini sangat mudah, dan praktis.
Untuk frekuensi sekitar 2,4 GHz dapat digunakan untuk packet radio kecepatan
tinggi dan satelit amatir. Antena heliks ini dapat beroperasi dalam satu dari
dua mode utama, yakni : mode normal (selebaran) atau mode aksial.
a.
Antena heliks mode normal
Dalam
antena heliks mode normal ini diameter dan pitch akan lebih kecil dibandingkan
dengan panjang gelombangnya. Antena bertindak sama ke dipol electrik pendek
ataupun monopole, dan pola radiasi, yang serupa dengan ini adalah antena
omnidirectional, dengan radiasi maksimum pada sudut kanan terhadap sumbu
heliks. Radiasi terpolarisasi liniar sejajar dengan sumbu heliksnya.
b.
Antena heliks mode aksial
Berbeda
dengan mode normal, pada mode aksial ini dimensi yang dimiliki heliks akan
sebanding dengan panjang gelombangnya. Fungsinya sebagai antena directional
yang memancarkan sinar dari ujung heliks dan disepanjang sumbu antena, ia
memancarkan gelombang radio sirkuler terpolarisasi.
Ada
beberapa parameter yang penting dari antena yang perlu untuk diperhatikan,
yaitu:
Ø Beam width ( lebar berkas)
Ø Gain (penguatan)
Ø Impedance
Parameter – parameter diatas merupakan fungsi
dari banyaknya lilitan (n), jarak antar lilitan (s), dan frekuensi. Untuk
jumlah lilitan yang telah ditentukan, sifat dari beamwidth, gain, dan impedance
dapat menentukan lebar bandwith. Sementara itu, nilai bandwith juga berhubungan
erat dengan circumference dari antena heliks.
Parameter lain yang mempunyai peran penting
dalam perancangan antena heliks adalah bentuk dan ukuran dari ground plane,
diameter konduktor heliks, struktur penunjang heliks, dan pengaturan feed.
Ground plane dapat dibuat dalam berbagai macam bentuk. Namun umumnya ground
plane dibuat dalam bentuk lingkaran atau persegi yang datar atau flat.
Antena heliks dihubungkan dengan saluran
transmisi (kabel coaxial) melalui feeder. Pada pemasangan feeder ini, konduktor
antena heliks dihubungkan dengan bagian dalam kabel coaxial melalui baagian
dalam feeder, sementar bagian luar dari feeder berfungsi menghubungkan bagian
luar dari kabel coaxial dengan ground plane.
Dan ini
adalah sebuah gambar dari antena heliks :
3.
CARA KERJA
Pola radiasi antena adalah plot
3-dimensi distribusi sinyal yang dipancarkan oleh sebuah antena, atau plot
3-dimensi tingkat penerimaan sinyal yang
diterima oleh sebuah antena. Polaradiasiantena dibentuk
oleh dua buah pola radiasi berdasar bidang irisan, yaitu pola radiasi pada
bidang irisan arah elevasi (pola elevasi) dan pola radiasi pada bidang irisan
arah azimuth (pola
azimuth).
Kedua pola di
atas akan membentuk pola 3-dimensi. Pola radiasi 3-dimensi inilah yang umum
disebut sebagai pola radiasi antena dipol. Sebuah antena yang meradiasikan
sinyalnya sama besar ke segala arah disebut sebagai antena isotropis. Antena
seperti ini akan memiliki pola radiasi berbentuk bola Namun,
jika sebuah antena memiliki arah tertentu, di mana pada arah tersebut
distribusi sinyalnya lebih besar dibandingkan pada arah lain, maka antena ini
akan memiliki directivity Semakin spesifik arah distribusi sinyal oleh
sebuah antena, maka directivity antena tersebut.
Antena
dipol termasuk non-directive antenna. Dengan karakter seperti ini, antena dipol
banyak dimanfaatkan untuk sistem komunikasi dengan
wilayah cakupan yang luas. Pada astronomi radio, antena dipol digunakan pada
teleskop radio untuk melakukan pengamatan pada rentang High Frekuensi (HF).
Bentuk data yang dapat diperoleh adalah variabilitas intensitas sinyal yang
dipancarkan oleh sebuah objek astronomi.
Namun, karena antena dipol tidak memiliki directivity pada arah tertentu, teleskop radio
elemen tunggal yang menggunakan antena jenis ini tidak dapat digunakan untuk
melakukan pencitraan.
4. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan tentang antena diatas,
khususnya antena heliks / helical, dapat ditarik beberapa kesimpulan yaitu :
a.
Lebar berkas setengah daya ( Half Power Beamwidth) dari
antena heliks sebesar 17o .
b.
Antena heliks mempunyai dua buah mode pola radiasi, mode
normal dan mode aksial.
c.
Antena heliks ini baik sekali digunakan pada komunikasi pada
jaringan wireless LAN atau dapat juga digunakan sebagai antena pengganti pada
komputer yang menggunakan wireless LAN card.
5. Daftar Pustaka
Tidak ada komentar:
Posting Komentar