1.Apa itu Antena?
Seperti yang kita ketahui bersama, ada berbagai macam wperangkat komunikasi tanpa kabeldalam kehidupan kita, seperti downlink video drone,tautan nirkabel untuk robot, sistem jaring digitaldan sistem transmisi radio ini menggunakan gelombang radio untuk mengirimkan informasi secara nirkabel seperti video, suara, dan data.Antena adalah perangkat yang digunakan untuk memancarkan dan menerima gelombang radio.
2. Bandwidth antena
Ketika frekuensi operasi antena berubah, tingkat perubahan parameter kelistrikan antena yang relevan berada dalam kisaran yang diijinkan.Rentang frekuensi yang diperbolehkan saat ini adalah lebar pita frekuensi antena, biasa disebut bandwidth.Antena apa pun memiliki bandwidth operasi tertentu, dan tidak memiliki efek yang sesuai di luar pita frekuensi ini.
Bandwidth absolut: ABW=fmax - fmin
Bandwidth relatif: FBW=(fmax - fmin)/f0×100%
f0=1/2(fmax + fmin) adalah frekuensi tengah
Ketika antena bekerja pada frekuensi tengah, rasio gelombang berdiri paling kecil dan efisiensi paling tinggi.
Oleh karena itu, rumus bandwidth relatif biasanya dinyatakan sebagai: FBW=2(fmax- fmin)/(fmax+ fmin)
Karena bandwidth antena adalah rentang frekuensi operasi di mana satu atau beberapa parameter kinerja listrik antena memenuhi persyaratan, parameter listrik yang berbeda dapat digunakan untuk mengukur lebar pita frekuensi.Misalnya, lebar pita frekuensi sesuai dengan lebar lobus 3dB (lebar lobus mengacu pada sudut antara dua titik di mana intensitas radiasi berkurang 3dB, yaitu kepadatan daya berkurang setengahnya, di kedua sisi arah radiasi maksimum lobus utama), dan lebar pita frekuensi dimana rasio gelombang berdiri memenuhi persyaratan tertentu.Diantaranya, yang paling umum digunakan adalah bandwidth yang diukur dengan rasio gelombang berdiri.
3.Hubungan antara frekuensi operasi dan ukuran antena
Dalam medium yang sama, kecepatan rambat gelombang elektromagnetik tertentu (sama dengan kecepatan cahaya dalam ruang hampa, dicatat sebagai c≈3×108m/s).Berdasarkan c=λf, terlihat bahwa panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi, dan keduanya merupakan satu-satunya hubungan yang bersesuaian.
Panjang antena berbanding lurus dengan panjang gelombang dan berbanding terbalik dengan frekuensi.Artinya, semakin tinggi frekuensinya, semakin pendek panjang gelombangnya, dan semakin pendek pula antena yang dapat dibuat.Tentu saja, panjang antena biasanya tidak sama dengan satu panjang gelombang, tetapi seringkali 1/4 panjang gelombang atau 1/2 panjang gelombang (umumnya digunakan panjang gelombang yang sesuai dengan frekuensi operasi pusat).Karena jika panjang suatu konduktor merupakan kelipatan bilangan bulat dari 1/4 panjang gelombang, konduktor tersebut menunjukkan karakteristik resonansi pada frekuensi panjang gelombang tersebut.Jika panjang konduktor 1/4 panjang gelombang maka mempunyai sifat resonansi seri, dan jika panjang konduktor 1/2 panjang gelombang maka mempunyai sifat resonansi paralel.Dalam keadaan resonansi ini, antena memancarkan radiasi yang kuat dan efisiensi konversi transmisi dan penerimaan tinggi.Meskipun radiasi osilator melebihi 1/2 panjang gelombang, radiasi akan terus ditingkatkan, namun radiasi anti-fase yang berlebihan akan menghasilkan efek pembatalan, sehingga efek radiasi keseluruhan terganggu.Oleh karena itu, antena umum menggunakan satuan panjang osilator 1/4 panjang gelombang atau 1/2 panjang gelombang.Diantaranya, antena 1/4 panjang gelombang terutama menggunakan bumi sebagai cermin, bukan antena setengah gelombang.
Antena 1/4 panjang gelombang dapat mencapai rasio gelombang berdiri ideal dan efek penggunaan dengan menyesuaikan susunannya, dan pada saat yang sama, dapat menghemat ruang pemasangan.Namun, antena dengan panjang ini biasanya memiliki penguatan yang rendah dan tidak dapat memenuhi kebutuhan skenario transmisi penguatan tinggi tertentu.Dalam hal ini, antena 1/2 panjang gelombang biasanya digunakan.
Selain itu, telah dibuktikan secara teori dan praktik bahwa susunan panjang gelombang 5/8 (panjang ini mendekati 1/2 panjang gelombang tetapi memiliki radiasi yang lebih kuat dari 1/2 panjang gelombang) atau susunan pemendekan pembebanan panjang gelombang 5/8 (ada koil pemuatan pada setengah jarak panjang gelombang dari bagian atas antena) juga dapat dirancang atau dipilih untuk mendapatkan antena yang hemat biaya dan gain lebih tinggi.
Terlihat bahwa ketika kita mengetahui frekuensi pengoperasian antena, kita dapat menghitung panjang gelombang yang sesuai, dan kemudian dikombinasikan dengan teori saluran transmisi, kondisi ruang pemasangan, dan persyaratan penguatan transmisi, secara kasar kita dapat mengetahui panjang antena yang dibutuhkan. .
Waktu posting: 13 Oktober 2023
