Upload
elsalolitaanggrainiii
View
87
Download
12
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Antena Dan Popagasi
Citation preview
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Antena Yagi adalah salah satu jenis antena radio atau televisi yang diciptakan
oleh Hidetsugu Yagi. Antena ini bersifat direksional, yaitu menambah gain hanya pada
salah satu arahnya. Sisi antena yang berada di belakang reflektor memiliki gain yang
lebih kecil daripada di depan direktor.
1.2 Tujuan
Maksud utama disusunnya makalah ini adalah guna memenuhi nilai tugas mata
kuliah Antena dan Propagasi. Adapun tujuannya adalah:
1. Untuk Merancang Antena Yagi Sesuai Frekuensi yang Telah Ditentukan
2. Untuk Membandingkan Panjang Director Pada Antena
3. Untuk Merancang Antena Dengan SWR < 1.5
4. Menganalisa Hasil Perbandingan yang Didapat
1.3 Alat dan Bahan
Sebelum membahas Penguat Daya Kelas A lebih lanjut, kita harus mengetahui
alat dan bahan yang digunakan sebagai berikut:
1. Laptop
2. Software simulasi (MMANAGAL)
3. Software simulasi (Yagi Calculator)
BAB II
DASAR TEORI
Antena adalah suatu piranti yang digunakan untuk merambatkan dan menerima
gelombang radio atau elektromagnetik. Pemancaran merupakan satu proses perpindahan
gelombang radio atau elektromagnetik dari saluran transmisi ke ruang bebas melalui antena
pemancar. Sedangkan penerimaan adalah satu proses penerimaan gelombang radio atau
elektromagnetik dari ruang bebas melalui antena penerima. Karena merupakan perangkat
perantara antara saluran transmisi dan udara, maka antena harus mempunyai sifat yang sesuai
(match) dengan saluran pencatunya.
Antena yagi secara teoritis yaitu sejenis antena yang terdiri dari 3 macam elemen.
Dimana 3 macam yang memegang peranan penting dalam konstruksi antena yagi yaitu
reflektor, dipole dan direktori dalam pengimplementasianya sebuah antena yagi dapat dibuat
dari elemen berbentuk pararel silindris.
Gambar 1 Antena yagi pada koordinat cartesius
Pada gambar diatas menunjukkan bahwa elemen-elemen yagi terletak sejajar pada Z
axis, sedangkan boom ataupun bahan penyangga elemen sejajar dengan X axis.
2.1 Elemen Driven
Driven merupakan bagian paling penting dari sebuah antena yagi karena elemen
inilah yang akan membangkitkan gelombang elektromagnetik menjadi
sebuah sinyal yang akan di pancarkan. Untuk menjadikan sebuah driven yang
menghantarkan radiasi dengan baik, biasanya menggunakan antena dipole sebagai
bentuk drivennya.
Gambar 2 Antena Dipole
2.2 Elemen Reflector
Sesuai dengan namanya reflector, elemen ini merupakan elemen pemantul. Elemen
reflektor ditempatkan di belakang dipole dan dibuat lebih panjang dari pada panjang
dipole.
Gambar 3 Susunan Reflektor dan Driven
Tujuan utama dari penempatan reflektor di belakang adalah untuk membatasi
radiasi agar tidak melebar kebelakang namun kekuatan pancarannya akan diperkuat
ke arah sebaliknya. Reflektor juga bersifat menjadikan antena lebih induktif.
2.3 Elemen Director
Elemen Direktor merupakan elemen pengarah yang diletakkan didepan antena dipole
terlipat (driven), direktori akan memaksakan radiasi dari driven menuju ke satu arah.
Elemen ini juga kadang sering disebut dengan elemen parasitic.
Gambar 4 Penempatan elemen Direktor
Antena Yagi Uda termasuk dalam tipe antena parasitic array. Konfigurasi antena
Yagi Uda dapat dilihat seperti pada Gambar 2.3
Gambar 5 Antena Yagi 6 Elemen
Elemen kedua dari antena dinamakan driven dan yang lain adalah parasitic. Dipole
pertama memiliki ukuran lebih panjang dibandingkan dengan driven. Dipole kedua ini
difungsikan untuk sebagai reflector. Elemen yang berada pada sisi kanan dari driven
memiliki ukuran lebih pendek dari elemen sebelumnya. Elemen ini memiliki fungsi
sebagai sebagai director. Director dan reflector mengatur radiasi sepanjang sumbu x.
Antena Yagi Uda banyak dipakai sebagai antena penerima TV dan memiliki
directivity yang bagus serta struktur yang sederhana. Antena Yagi Uda termasuk jenis
antena yang banyak dipergunakan karena memiliki gain yang tinggi, biaya
pembuatannya murah serta proses pembuatannya yang relatif mudah. Antena Yagi
Uda terdiri atas sebuah dipole yang disusun dengan beberapa elemen parasitic
(parasitic elemen), dimana terdapat dua macam elemen parasitic tersebut yaitu
− Sebuah reflector yang berfungsi memantulkan radiasi dari driven
− Satu atau beberapa director yang berfungsi mengarahkan radiasi dari driven kearah
tertentu
Pada antenna Yagi Uda jumlah elemen mempengaruhi gain antena tersebut.
Semakin banyak elemen maka semakin tinggi pula gain yang dimilikinya. Sampai
sekarang antena yagi sangat dikenal, terdapat banyak pembahasan mengenai realisasi
antena tersebut, yang membedakan adalah jarak sejumlah direktor, jarak antara
elemen antena dan tingginya masing-masing elemen. Pada kebanyakan kasus, jumlah
elemen, jarak dan tinggi dibedakan berdasarkan percobaan. Sekarang ini banyak
program untuk modeling antena yagi untuk mengoptimalkannya berbasis komputer.
Sebelum memulai analisa angka dari antena yagi, beberapa hal untuk mempermudah
diperkenalkan :
1. Antena dianggap dalam medium lossless.
2. Elemen antena dibuat dari konduktor dengan kualitas yang sempurna.
3. Arus dan pengisian dikonsentrasikan pada sumbu dari kabel antena.
Ada beberapa besaran penting sebagai karakteristik dari setiap antena. Besaran ini
menentukan dimana antena tersebut akan diaplikasikan. Besaran-besaran penting dari setiap
antena biasanya ditentukan pada pengamatan medan jauh (farfield). Teknik pengukuran
besaran antena adalah proses mengukur besaranbesaran karakteristik dari antenna, seperti
Diagram Radiasi : sebagai besaran yang menentukan ke arah sudut mana sebuah antena
memancarkan energinya.
Direktivitas D : besaran yang menyatakan perbandingan antara kerapatan daya maksimal
dengan kerapatan rata-rata
Gain G : direktivitas dikurangi dengan kerugian pada antena. Pada antena yang tak memiliki
kerugian, G = D.
Polarisasi : menyatakan arah dan orientasi dari medan listrik dalam perambatannya dari
antenna pemancar.
Impedansi : impedansi masukan antena dilihat dari rangkaian elektronika, penting untuk
menghindari mismatching.
Bandwidth : lebar pita frekuensi, di interval ini performance antena masih dianggap baik
Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) merupakan kemampuan suatu antena untuk
bekerja pada frekuensi yang diinginkan. Pengukuran VSWR berhubungan dengan
pengukuran koefisien refleksi dari antena tersebut. VSWR sangat dipengaruhi oleh impedansi
input. Impedansi antena penting untuk pemindahan daya dari pemancar ke antena dan dari
antena ke penerima. Sebagai contoh untuk memaksimumkan perpindahan daya dari antena ke
penerima, impedansi antena harus conjugate match. Jika ini tidak dipenuhi maka akan terjadi
pemantulan energi yang dipancarkan atau diterima.
BAB III
PEREENCANAAN DAN SIMULASI
Perencanaan Antena Yagi Channel : O Channel Frekuensi Kerja Antena : 539.31-595.31 MHz BW Frekuensi Yang Diharapkan : ± 28MHz VSWR : ≤ 1.3 Gain : 13 dB Impedansi Input Antena : 50 Ω
Perhitungan Antena Yagi
f c=595.31−539.3 1
2+539.31=567.31 MHz
λ= cf c
=3 ×108
567.31=52.9 cm
Untuk menghitung panjang pada elemen, menggunakan tabel berikut:
Tabel 1 Ketentuan Perhitungan
(Dari tabel diatas di dapat, space 0.2λ, banyak elemen 7)
Mencari Panjang Elemen: Panjang Reflektor
0.489 λ=0.489 ×52.9=25.9cm
Panjang Driver
0.463 λ=0.463 ×52.9=24.5cm
Panjang Director Dengan Menggunakan Panjang yang berbeda (Meruncing)
L1=0.444 λ=0.444 ×52.9=23.5 cm
L2=0.439 λ=0.439 ×52.9=23.2cm
L3=0.434 λ=0.434 ×52.9=22.9 cm
L4=0.429 λ=0.429 ×52.9=22.7 cm
L5=0.424 λ=0.424 ×52.9=22.4 cm
L6=0.419 λ=0.419 ×52.9=22.2cm
L7=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm
Panjang Director Dengan Menggunakan Panjang yang Sama (Sejajar)
L1=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm
L2=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm
L3=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm
L4=0.414 λ=0.414 × 52.9=21.9 cm
L5=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm
L6=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm
L7=0.414 λ=0.414 ×52.9=21.9 cm
Jarak Antar Elemen
0.2 λ=0.2× 52.9=10.58 cm
Simulasi Antena Yagi
Simulasi Antena Dengan Panjang Dirctor Yang Berbeda (Meruncing)
Gambar 6. Hasil Simulasi
Dari gambar diatas didapat:
SWR : 1.18
Impedansi input : 52.82Ω
Gain : 13.3 dB
Gambar 7. Far Fields Plots Antena
Gambar 8. View Antena
Gambar 9. Grafik SWR Antena
Gambar 10. Grafik Gain Antena
Gambar 11. Grafik Impedansi Input Antena
Simulasi Antena Dengan Panjang Dirctor Yang Sama (Sejajar)
Gambar 12. Hasil Simulasi Antena
Dari gambar diatas didapat:
SWR : 1.11
Impedansi input : 51.21Ω
Gain : 12.62dB
Gambar 13. Far Fields Plots Antena
Gambar 14. View Antena
Gambar 15. Grafik SWR Antena
Gambar 16. Grafik Gain Antena
Gambar 17. Grafik Impedansi Input Antena
Langkah-Langkah Simulasi Antena Yagi
1. Membuat perencanaan antenna yagi
2. Memasukkan data perencanaan pada yagi calculator
3. Klik ‘Calculate’, lalu klik ‘create maa’
4. Klik ‘Save.MAA’, lalu isikan nama file yang sesuai
5. Buka file ‘MAA’ pada aplikasi Mmanagal
6. Pilih tab Calculate, lalu klik ‘Start’ untuk melihat hasil simulasi
7. Membuat analisa hasil simulasi yang telah dibuat.
BAB IV
ANALISA DAN KESIMPULAN
Analisa
Tabel Perbandingan Antena
Director SWR Gain (dB) Input Impedansi (Ω)
Meruncing 1.18 13.3 52.82Sejajar 1.11 12.62 51.21
Dari Tabel diatas dapat dilihat bahwa, pada Antena sejajar memiliki SWR lebih bagus dan
input impedansi hamper mendekati 50Ω. Tetapi Gainnya lebih kecil dari pada antenna yang
meruncing.
Kesimpulan
Dari Data Diatas Dapat Disimpulkan Bahwa:
1. Antena sejajar memiliki SWR dan input impedansi lebih baik.
2. Antena Meruncing memiliki gain yang lebih tinggi.
MATA KULIAH ANTENA DAN PROPAGASI
LAPORAN PERENCANAAN DAN SIMULASI ANTENA YAGI
UNTUK FREKUENSI 4G
Disusun untuk memenuhi tugas
Mata Kuliah Antena dan Propagasi
Semester 3
DOSEN PEMBIMBING :
Ir. Waluyo ST., MT.
PENYUSUN :
JTD 2A
No. Nama
1 Andy Reza Novichi.
2 Elsa Lolita Anggraini
JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL
TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MALANG
2015