Difference between revisions of "Tipe Antenna"

From OnnoWiki
Jump to navigation Jump to search
(Created page with " Before we get into the black magic that is wireless signal propagation, we need to understand a vital part of the industrial wireless system: antennas. Antennas are the means...")
 
 
(10 intermediate revisions by the same user not shown)
Line 1: Line 1:
 +
Sebelum kita masuk ke ilmu hitam yaitu perambatan sinyal wireless, kita perlu memahami bagian penting dari sistem wireless yaitu antena. Antena adalah sarana untuk menyambungkan pemancar ke media, dalam hal ini, ruang kosong. Antena adalah radiator elektromagnetik; itu menciptakan medan elektromagnetik yang keluar dari antena pemancar ke antena penerima, yang kemudian mengubah gelombang elektromagnetik menjadi sinyal listrik yang diterapkan ke tahap input penerima.
  
−
Before we get into the black magic that is wireless signal propagation, we need to understand a vital part of the industrial wireless system: antennas. Antennas are the means for coupling the transmitter to the medium, in this case, free space. An antenna is an electromagnetic radiator; it creates an electromagnetic field that proceeds out from the transmitting antenna to the receiver’s antenna, which then converts the electromagnetic wave into electrical signals that are applied to the receiver’s input stages.
+
Ada beberapa jenis antena dalam tiga kategori besar: omni-directional, directional, dan semi-directional.
  
−
There are several different types of antennas in three broad categories: omni-directional, directional, and semi-directional.
+
* Antena omni-directional merambat ke segala arah.
 +
* Antena semi-arah menyebar secara terbatas, ditentukan oleh sudut tertentu.
 +
* Antena directional memiliki "beam" sempit yang memungkinkan perambatan yang sangat terarah; jenis akrab adalah parabola dan Yagi. Masing-masing memiliki karakteristik dan aplikasi yang unik.
  
 +
==Penguatan pasif memperkuat sinyal==
  
−
– Omni-directional antennas propagate in all directions.
+
Semua antena menunjukkan penguatan pasif, yang berfungsi untuk memperkuat sinyal. Gain pasif diukur dengan kuantitas dBi, yang merupakan gain yang dirujuk ke antena isotropik teoretis; antena isotropik mentransmisikan energi secara merata ke segala arah, dan tidak ada di alam. Gain antena dipole setengah gelombang yang ideal adalah 2,15 dBi. Perlu juga dicatat bahwa ketika directionality meningkat, demikian juga gain.
  
−
– Semi-directional antennas propagate in a constricted fashion, defined by a specific angle.
+
EIRP, atau setara (atau effective) isotropic radiated power, adalah ukuran daya maksimum yang akan dipancarkan antena isotropik teoretis ke arah penguatan antena maksimum. EIRP memperhitungkan kerugian dari saluran transmisi dan konektor, dan termasuk penguatan antena yang sebenarnya. EIRP memungkinkan perhitungan keluaran daya nyata dan nilai kekuatan medan, jika penguatan antena aktual dan daya keluaran pemancar diketahui.
  
−
– Directional antennas have a narrow “beam” that allows highly directional propagation; familiar types are the parabolic and Yagi. Each has unique characteristics and applications.
+
==Antena dipole, rubber ducky==
  
−
Propagation patterns are shown on a polar chart, the angle of propagation being limited to where the power level drops by 3 dB. Figure 1 shows a polar plot for different antennas; the half-power beamwidth for a Yagi antenna is shown.
+
Antena dipole adalah jenis antena yang paling umum digunakan dan bersifat omni-directional, menyebarkan energi frekuensi radio (RF) 360 derajat pada bidang horizontal. Perangkat ini dibangun untuk beresonansi pada setengah atau seperempat panjang gelombang dari frekuensi yang diterapkan. Antena ini bisa sesederhana dua potongan kawat yang dipotong dengan panjang yang sesuai; konfigurasi ini biasa disebut sebagai antena “rubber ducky”. Dipol digunakan di banyak perusahaan dan penyebaran Wi-Fi kantor kecil dan rumah (SOHO).
  
−
Passive gain amplifies the signal
+
Sebuah antena menunjukkan impedansi yang khas, memungkinkan pencocokan antena ke pemancar untuk transfer daya maksimum. Jika antena dan pemancar tidak cocok, maka akan terjadi pantulan pada saluran transmisi yang akan menurunkan sinyal atau bahkan merusak pemancar. Refleksi ini dijelaskan dengan istilah rasio gelombang berdiri (SWR) dan menunjukkan efisiensi saluran transmisi. SWR 1:1 menunjukkan bahwa tidak ada daya yang dipantulkan dan hilang; 5:1 akan menunjukkan refleksi dan kehilangan 44%. SWR umumnya digunakan sebagai rasio tegangan dan disebut sebagai VSWR.
−
All antennas exhibit passive gain, which serves to amplify the signal. Passive gain is measured by the quantity dBi, which is the gain referenced to a theoretical isotropic antenna; an isotropic antenna transmits energy equally in all directions, and does not exist in nature. The gain of an ideal half-wave dipole antenna is 2.15 dBi. It should also be noted that as directionality increases, so does gain.
 
  
−
EIRP, or equivalent (or effective) isotropic radiated power, is the measure of the maximum power a theoretical isotropic antenna would emit in the direction of maximum antenna gain. EIRP accounts for losses from transmission lines and connectors, and includes actual antenna gain. EIRP allows calculation of real power output and field strength values, if actual antenna gain and transmitter output power are known.
+
==Directional antenna==
  
−
Dipole antennas, rubber ducky
+
Directional dan semi-directional antenna memfokuskan daya yang dipancarkan ke beam yang sempit, menambahkan keuntungan yang signifikan dalam prosesnya. Sifat antena juga timbal balik. Karakteristik antena pemancar, seperti impedansi dan penguatan, juga berlaku untuk antena penerima. Inilah sebabnya mengapa antena yang sama dapat digunakan untuk mengirim dan menerima. Gain dari antena parabola yang sangat terarah berfungsi untuk memperkuat sinyal yang lemah; inilah salah satu alasan mengapa antena jenis ini sering digunakan untuk sambungan jarak jauh.
−
Dipole antennas are the most common type of antenna used and are omni-directional, propagating radio frequency (RF) energy 360 degrees in the horizontal plane. These devices are constructed to be resonant at a half or quarter wavelength of the frequency being applied. This antenna can be as simple as two pieces of wire cut to the proper length or can be encapsulated as shown in the illustration; this configuration is commonly referred to as a “rubber ducky” antenna. The dipole is used in many enterprise and small office and home office (SOHO) Wi-Fi deployments.
 
  
−
An antenna exhibits a typical impedance, allowing for matching of the antenna to the transmitter for maximum power transfer. If the antenna and transmitter are not matched, reflections will occur on the transmission line which will degrade the signal or even damage the transmitter. These reflections are described by the term standing wave ratio (SWR) and indicate the efficiency of the transmission line. SWR of 1:1 would indicate that no power is reflected and lost; 5:1 would indicate a reflection and loss of 44%. SWR is commonly used as a voltage ratio and referred to as VSWR.
+
==Patch antenna, microstrip antenna==
  
−
Directional antenna
+
Patch antenna adalah radiator semi-arah menggunakan sepotong logam datar yang dipasang di atas ground. Radiasi dari bagian belakang antena secara efektif terpotong oleh ground, meningkatkan arah ke depan. Jenis antena ini juga dikenal sebagai antena mikrostrip. Biasanya berbentuk persegi panjang dan tertutup dalam selungkup plastik. Jenis antena ini cocok untuk diproduksi dengan metode papan sirkuit tercetak standar. Antena patch banyak digunakan semi-directional; antena tambalan dapat memiliki lebar berkas antara 30 hingga 180 derajat dan penguatan tipikal sebesar 9 dB.
−
Directional and semi-directional antennas focus radiated power into narrow beams, adding a significant amount of gain in the process. Antenna properties are also reciprocal. The characteristics of a transmitting antenna, such as impedance and gain, are also applicable to a receiving antenna. This is why the same antenna can be used for both sending and receiving. The gain of a highly directional parabolic antenna serves to amplify a weak signal; this is one reason why this type of antenna is frequently used for long distance links.
 
  
−
Patch antenna, microstrip antenna
+
==Sector antenna==
−
A patch antenna is a semi-directional radiator using a flat metal strip mounted above a ground plane. Radiation from the back of the antenna is effectively cut off by the ground plane, enhancing forward directionality. This type of antenna is also known as a microstrip antenna. It is typically rectangular and enclosed in a plastic enclosure. This type of antenna lends itself to being manufactured by standard printed circuit board methods. Patch antennas are widely used semi-directionals; a patch antenna can have a beamwidth of between 30 to 180 degrees and a typical gain of 9 dB.
 
  
−
Sector antenna
+
Sector Antena adalah jenis lain dari semi-directional antenna. Sector Antena memberikan pola radiasi berbentuk pie (sektor) dan biasanya dipasang dalam apa yang dikenal sebagai array sektor. Beamwidth untuk antena sektor bisa antara 60 sampai 180 derajat, dengan tipikal 120 derajat. Dalam sectorized array, antena dipasang saling membelakangi untuk menyediakan cakupan 360 derajat penuh. Antena sektoral digunakan secara luas untuk komunikasi seluler.
−
Sector antennas are another type of semi-directional antenna. Sector antennas provide a pie-shaped (sector) radiation pattern and are usually installed in what is known as a sectorized array. Beamwidth for a sector antenna can be between 60 to 180 degrees, with 120 degrees being typical. In a sectorized array, antennas are mounted back-to-back to provide full 360-degree coverage. Sector antennas are used extensively for cellular communication.
 
  
−
+
==Yagi antenna==
  
−
Yagi antenna
+
Antena directional yang umum digunakan adalah Array Yagi-Uda, biasanya hanya disebut Yagi. Ini ditemukan oleh Shintaro Uda dan rekannya, Hidetsugu Yagi, pada tahun 1926. Sebuah antena Yagi menggunakan beberapa elemen untuk membentuk sebuah directional array. Driven element tunggal, biasanya dipole, menyebarkan energi RF; elemen yang ditempatkan tepat di depan dan di belakang elemen yang digerakkan memancarkan ulang energi RF in phase and out of phase, enhancing dan retarding signal. Unsur-unsur tersebut disebut unsur parasit; elemen di belakang driven elemen disebut reflektor, sedangkan elemen di depan elemen driven disebut director. Antena Yagi memiliki beamwidth dalam kisaran 30 hingga 80 derajat dan dapat memberikan penguatan pasif lebih dari 10 dBi.
−
A commonly used directional antenna is the Yagi-Uda Array, usually just called a Yagi. It was invented by Shintaro Uda and his colleague, Hidetsugu Yagi, in 1926. A Yagi antenna uses several elements to form a directional array. A single driven element, typically a dipole, propagates RF energy; elements placed immediately in front of and behind the driven element re-radiate RF energy in phase and out of phase, enhancing and retarding the signal, respectively. The elements are called parasitic elements; the element behind the driven element is called the reflector, while the elements in front of the driven element are called directors. Yagi antennas have beamwidths in the range of 30 to 80 degrees and can provide well in excess of 10 dBi passive gain. A multi-element high-gain Yagi is shown in Figure 4.
 
  
−
Parabolic or dish antenna
+
==Parabolic atau dish antenna==
−
Parabolic, or dish, antennas are the most familiar type of directional antenna. A parabola is a symmetric curve; a parabolic reflector is a surface that describes that curve throughout a 360-degree rotation—a dish or, to use the technical term, a paraboloid. A parabolic reflector has a high degree of directivity and has the ability to focus RF energy into a beam, much like a flashlight. Parabolic antennas have a very narrow beamwidth, usually not exceeding 25 degrees. Gain is dependent on diameter and frequency; at 2.4 GHz, a 1 meter dish will provide about 26 dBi gain, while a 10 meter antenna will provide 46 dBi gain at the same frequency. The antenna is “fed” by either a half wave dipole antenna or a feed horn. Parabolic antennas are used for long distance communication links between buildings or over large geographic areas. Very large parabolic antennas are used for radio astronomy and can provide gain of 10 million or about 70 dBi.
 
  
−
Grid antenna
+
Antena parabola, atau dish, adalah jenis antena directional yang paling dikenal. Parabola adalah kurva simetris; reflektor parabola adalah permukaan yang menggambarkan kurva itu sepanjang rotasi 360 derajat — piringan atau, untuk menggunakan istilah teknis, paraboloid. Reflektor parabola memiliki tingkat keterarahan yang tinggi dan memiliki kemampuan untuk memfokuskan energi RF menjadi sinar, seperti senter. Antena parabola memiliki beamwidth yang sangat sempit, biasanya tidak melebihi 25 derajat. Gain tergantung pada diameter dan frekuensi; pada 2,4 GHz, piringan 1 meter akan memberikan penguatan sekitar 26 dBi, sedangkan antena 10 meter akan memberikan penguatan 46 dBi pada frekuensi yang sama. Antena di "fed" oleh antena dipole setengah gelombang atau feed horn. Antena parabola digunakan untuk hubungan komunikasi jarak jauh antara bangunan atau wilayah geografis yang luas. Antena parabola yang sangat besar digunakan untuk radio astronomi dan dapat memberikan gain sebesar 10 juta atau sekitar 70 dBi.
−
A variation of the dish is the grid antenna. Given that a parabolic reflector will present a large solid surface to the wind, it follows that high or even moderate wind conditions will cause the dish to move out of alignment or deform. To prevent this from happening, the reflector is perforated into a grid. The spacing of the grid elements is frequency dependent; it is inversely proportional to the frequency. Gain and beamwidth are similar to the parabolic antenna.
 
  
 +
==Grid antenna==
 +
 +
Sebuah variasi piringan adalah antena grid. Masalahnya reflektor parabola akan menyajikan permukaan padat yang besar menghalangi angin, maka kondisi angin yang tinggi atau bahkan sedang akan menyebabkan piringan bergerak tidak sejajar atau berubah bentuk. Untuk mencegah hal ini terjadi, reflektor dilubangi menjadi kisi-kisi. Spasi elemen grid bergantung pada frekuensi; berbanding terbalik dengan frekuensi. Gain dan beamwidth mirip dengan antena parabola.
  
 
==Referensi==
 
==Referensi==
  
 
* https://www.controleng.com/articles/antenna-basics-antenna-types-antenna-functions/
 
* https://www.controleng.com/articles/antenna-basics-antenna-types-antenna-functions/
 +
 +
==Pranala Menarik==
 +
 +
* [[5G]]

Latest revision as of 11:18, 23 November 2022

Sebelum kita masuk ke ilmu hitam yaitu perambatan sinyal wireless, kita perlu memahami bagian penting dari sistem wireless yaitu antena. Antena adalah sarana untuk menyambungkan pemancar ke media, dalam hal ini, ruang kosong. Antena adalah radiator elektromagnetik; itu menciptakan medan elektromagnetik yang keluar dari antena pemancar ke antena penerima, yang kemudian mengubah gelombang elektromagnetik menjadi sinyal listrik yang diterapkan ke tahap input penerima.

Ada beberapa jenis antena dalam tiga kategori besar: omni-directional, directional, dan semi-directional.

  • Antena omni-directional merambat ke segala arah.
  • Antena semi-arah menyebar secara terbatas, ditentukan oleh sudut tertentu.
  • Antena directional memiliki "beam" sempit yang memungkinkan perambatan yang sangat terarah; jenis akrab adalah parabola dan Yagi. Masing-masing memiliki karakteristik dan aplikasi yang unik.

Penguatan pasif memperkuat sinyal

Semua antena menunjukkan penguatan pasif, yang berfungsi untuk memperkuat sinyal. Gain pasif diukur dengan kuantitas dBi, yang merupakan gain yang dirujuk ke antena isotropik teoretis; antena isotropik mentransmisikan energi secara merata ke segala arah, dan tidak ada di alam. Gain antena dipole setengah gelombang yang ideal adalah 2,15 dBi. Perlu juga dicatat bahwa ketika directionality meningkat, demikian juga gain.

EIRP, atau setara (atau effective) isotropic radiated power, adalah ukuran daya maksimum yang akan dipancarkan antena isotropik teoretis ke arah penguatan antena maksimum. EIRP memperhitungkan kerugian dari saluran transmisi dan konektor, dan termasuk penguatan antena yang sebenarnya. EIRP memungkinkan perhitungan keluaran daya nyata dan nilai kekuatan medan, jika penguatan antena aktual dan daya keluaran pemancar diketahui.

Antena dipole, rubber ducky

Antena dipole adalah jenis antena yang paling umum digunakan dan bersifat omni-directional, menyebarkan energi frekuensi radio (RF) 360 derajat pada bidang horizontal. Perangkat ini dibangun untuk beresonansi pada setengah atau seperempat panjang gelombang dari frekuensi yang diterapkan. Antena ini bisa sesederhana dua potongan kawat yang dipotong dengan panjang yang sesuai; konfigurasi ini biasa disebut sebagai antena “rubber ducky”. Dipol digunakan di banyak perusahaan dan penyebaran Wi-Fi kantor kecil dan rumah (SOHO).

Sebuah antena menunjukkan impedansi yang khas, memungkinkan pencocokan antena ke pemancar untuk transfer daya maksimum. Jika antena dan pemancar tidak cocok, maka akan terjadi pantulan pada saluran transmisi yang akan menurunkan sinyal atau bahkan merusak pemancar. Refleksi ini dijelaskan dengan istilah rasio gelombang berdiri (SWR) dan menunjukkan efisiensi saluran transmisi. SWR 1:1 menunjukkan bahwa tidak ada daya yang dipantulkan dan hilang; 5:1 akan menunjukkan refleksi dan kehilangan 44%. SWR umumnya digunakan sebagai rasio tegangan dan disebut sebagai VSWR.

Directional antenna

Directional dan semi-directional antenna memfokuskan daya yang dipancarkan ke beam yang sempit, menambahkan keuntungan yang signifikan dalam prosesnya. Sifat antena juga timbal balik. Karakteristik antena pemancar, seperti impedansi dan penguatan, juga berlaku untuk antena penerima. Inilah sebabnya mengapa antena yang sama dapat digunakan untuk mengirim dan menerima. Gain dari antena parabola yang sangat terarah berfungsi untuk memperkuat sinyal yang lemah; inilah salah satu alasan mengapa antena jenis ini sering digunakan untuk sambungan jarak jauh.

Patch antenna, microstrip antenna

Patch antenna adalah radiator semi-arah menggunakan sepotong logam datar yang dipasang di atas ground. Radiasi dari bagian belakang antena secara efektif terpotong oleh ground, meningkatkan arah ke depan. Jenis antena ini juga dikenal sebagai antena mikrostrip. Biasanya berbentuk persegi panjang dan tertutup dalam selungkup plastik. Jenis antena ini cocok untuk diproduksi dengan metode papan sirkuit tercetak standar. Antena patch banyak digunakan semi-directional; antena tambalan dapat memiliki lebar berkas antara 30 hingga 180 derajat dan penguatan tipikal sebesar 9 dB.

Sector antenna

Sector Antena adalah jenis lain dari semi-directional antenna. Sector Antena memberikan pola radiasi berbentuk pie (sektor) dan biasanya dipasang dalam apa yang dikenal sebagai array sektor. Beamwidth untuk antena sektor bisa antara 60 sampai 180 derajat, dengan tipikal 120 derajat. Dalam sectorized array, antena dipasang saling membelakangi untuk menyediakan cakupan 360 derajat penuh. Antena sektoral digunakan secara luas untuk komunikasi seluler.

Yagi antenna

Antena directional yang umum digunakan adalah Array Yagi-Uda, biasanya hanya disebut Yagi. Ini ditemukan oleh Shintaro Uda dan rekannya, Hidetsugu Yagi, pada tahun 1926. Sebuah antena Yagi menggunakan beberapa elemen untuk membentuk sebuah directional array. Driven element tunggal, biasanya dipole, menyebarkan energi RF; elemen yang ditempatkan tepat di depan dan di belakang elemen yang digerakkan memancarkan ulang energi RF in phase and out of phase, enhancing dan retarding signal. Unsur-unsur tersebut disebut unsur parasit; elemen di belakang driven elemen disebut reflektor, sedangkan elemen di depan elemen driven disebut director. Antena Yagi memiliki beamwidth dalam kisaran 30 hingga 80 derajat dan dapat memberikan penguatan pasif lebih dari 10 dBi.

Parabolic atau dish antenna

Antena parabola, atau dish, adalah jenis antena directional yang paling dikenal. Parabola adalah kurva simetris; reflektor parabola adalah permukaan yang menggambarkan kurva itu sepanjang rotasi 360 derajat — piringan atau, untuk menggunakan istilah teknis, paraboloid. Reflektor parabola memiliki tingkat keterarahan yang tinggi dan memiliki kemampuan untuk memfokuskan energi RF menjadi sinar, seperti senter. Antena parabola memiliki beamwidth yang sangat sempit, biasanya tidak melebihi 25 derajat. Gain tergantung pada diameter dan frekuensi; pada 2,4 GHz, piringan 1 meter akan memberikan penguatan sekitar 26 dBi, sedangkan antena 10 meter akan memberikan penguatan 46 dBi pada frekuensi yang sama. Antena di "fed" oleh antena dipole setengah gelombang atau feed horn. Antena parabola digunakan untuk hubungan komunikasi jarak jauh antara bangunan atau wilayah geografis yang luas. Antena parabola yang sangat besar digunakan untuk radio astronomi dan dapat memberikan gain sebesar 10 juta atau sekitar 70 dBi.

Grid antenna

Sebuah variasi piringan adalah antena grid. Masalahnya reflektor parabola akan menyajikan permukaan padat yang besar menghalangi angin, maka kondisi angin yang tinggi atau bahkan sedang akan menyebabkan piringan bergerak tidak sejajar atau berubah bentuk. Untuk mencegah hal ini terjadi, reflektor dilubangi menjadi kisi-kisi. Spasi elemen grid bergantung pada frekuensi; berbanding terbalik dengan frekuensi. Gain dan beamwidth mirip dengan antena parabola.

Referensi

Pranala Menarik

Retrieved from "https://onnocenter.or.id/wiki/index.php?title=Tipe_Antenna&oldid=66970"