Directivity Dan Penguatan Antena Ultra Wide Band Egg

Setiap antena ultra wide band (UWB) selalu memiliki tingkat keterarahan (directivity), penguatan (gain) dan faktor daya yang hilang (return loss) yang berbeda – beda untuk tiap tipenya. Antena ultra wide band tipe Egg juga memiliki karakteristirk tingkat keterahanan, penguatan dana faktor daya yang hilang sendiri. Berikut diuraikan kerakteristik penguatan, keterarahan dan daya yang hilang dari antena UWB tipe Egg.

Keterarahan (Directivity) Antena Ultra Wide Band Egg

Keterarahan dari suatu antena didefinisikan sebagai ”perbandingan antara intensitas radiasi maksimum dengan intensitas radiasi dari antena referensi isotropis”. Keterarahan dari sumber non-isotropis adalah sama dengan perbandingan intensitas radiasi maksimumnya di atas sebuah sumber isotropis. Keterarahan pada antena secara umum dinyatakan dari persamaan di bawah ini:

$D_{0}=10 \cdot log \frac{4\cdot \pi \cdot U_{max} }{P_{rad}}$

dengan:

Do = directivity (dB)
Umax = intensitas radiasi maksimum (watt)
Prad = daya radiasi total (watt)

Nilai keterarahan sebuah antena dapat diketahui dari pola radiasi antena tersebut, semakin sempit main lobe maka keterarahannya semakin baik dibanding main lobe yang lebih lebar. Nilai keterarahan jika dilihat dari pola radiasi sebuah antena adalah sebagai berikut :

$D_{0}=10 \cdot log \frac{4\cdot \pi (\frac{180}{\pi})^{2} }{\theta _{HP}\cdot \phi _{HP}}$

$D_{0}=10 \cdot log \frac{41252,96125 }{\theta _{HP}\cdot \phi _{HP}}$

dengan:

DdB = keterarahan (directivity) (dB)
θHP= lebar berkas setengah daya pada pola radiasi horisontal (°)
φHP = lebar berkas setengah daya pada pola radiasi vertikal (°)

Penguatan (Gain) Antena Ultra Wide Band Egg

Penguatan sangat erat hubungannya dengan directivity. Penguatan mempunyai pengertian perbandingan daya yang dipancarkan oleh antena tertentu dibandingkan dengan radiator isotropis yang bentuk pola radiasinya menyerupai bola. Secara fisik suatu radiator isotropis tidak ada, tapi sering kali digunakan sebagai referensi untuk menyatakan sifat–sifat kearahan antena.

Penguatan daya antena pada arah tertentu didefinisikan sebagai 4π kali perbandingan intensitas radiasi dalam arah tersebut dengan daya yang diterima oleh antena dari pemancar yang terhubung. Apabila arahnya tidak diketahui, penguatan daya biasanya ditentukan dalam arah radiasi maksimum, dalam persamaan matematik dinyatakan sebagai :

$D_{0}=10 \cdot log \frac{4\pi \cdot U_{m}}{P_{in}}$

dengan:

G = gain antena (dB)
Um = intensitas radiasi antena (watt)
Pin = daya input total yang diterima oleh antena (watt)

Return Loss (RL) Antena Ultra Wide Band Egg

Return loss adalah salah satu parameter yang digunakan untuk mengetahui berapa banyak daya yang hilang pada beban dan tidak kembali sebagai pantulan. RL adalah parameter seperti VSWR yang menentukan matching antara antena dan transmitter.

Koefisien pantulan (reflection coefficient) adalah perbandingan antara tegangan pantulan dengan tegangan maju (forward voltage). Antena yang baik akan mempunyai nilai return loss dibawah -10 dB, yaitu 90% sinyal dapat diserap, dan 10%-nya terpantulkan kembali. Koefisien pantul dan return loss didefinisikan sebagai :

$\tau = \frac{V_{r}}{V_{i}}$

$RL=10 \cdot log \cdot \tau (dB)$

dengan:

Γ = koefisien pantul
Vr = tegangan gelombang pantul (reflected wave)
Vi = tegangan gelombang maju (incident wave)
RL = return loss (dB)

Untuk matching sempurna antara transmitter dan antena, maka nilai Γ = 0 dan RL = yang berarti tidak ada daya yang dipantulkan, sebaliknya jika Γ = 1 dan RL = 0 dB maka semua daya dipantulkan.

Berbagi Artikel "Directivity Dan Penguatan Antena Ultra Wide Band Egg":