Impedansi Input Dan Pola Radiasi Antena Ultra Wide Band (UWB) Egg

Antena merupakan instrumen yang penting dalam suatu sistem komunikasi radio. Antena adalah suatu media peralihan antara ruang bebas dengan piranti pemandu (dapat berupa kabel koaksial atau pemandu gelombang / Waveguide) yang digunakan untuk menggerakkan energi elektromagnetik dari sumber pemancar ke antena atau dari antena ke penerima. Berdasarkan hal ini maka antena dibedakan menjadi antena pemancar dan antena penerima. Perancangan antena yang baik adalah ketika antena dapat mentransmisikan energi atau daya maksimum dalam arah yang diharapkan oleh penerima. Meskipun pada kenyataannya terdapat rugi-rugi yang terjadi ketika penjalaran gelombang seperti rugi-rugi pada saluran transmisi dan terjadi kondisi tidak matching antara saluran transmisi dan antena. Sehingga matching impedansi antena juga merupakan salah satu faktor penting yang harus dipertimbangkan dalam perancangan sebuah antena.

Antena Ultra Wide Band merupakan sebuah perangkat yang mempunyai emisi / daya pancar dengan bandwidth yang lebih besar daripada 0.2 atau lebih besar daripada 1.5 GHz. Karena bentuknya yang mirip dengan bentuk bola telur (egg) maka antena tersebut dinamakan dengan antena Egg. Perencanaan antena Egg memiliki tujuan untuk menemukan antena dengan bandwidth yang lebih lebar daripada antena Planar Inverted Cone (PICA).

A. Impedansi Input Antena Ultra Wide Band (UWB) Egg

Impedansi input didefinisikan sebagai impedansi yang ditunjukkan oleh antena pada terminal–terminalnya atau perbandingan tegangan terhadap arus pada pasangan terminalnya. Perbandingan tegangan dan arus pada terminal–terminal tanpa beban, memberikan impedansi input antena sebesar :

ZA = RA + jXA

dengan:

ZA = impedansi antena (Ω)
RA = resistansi antena (Ω)
XA = reaktansi antena (Ω)

B. Pola Radiasi Antena Ultra Wide Band (UWB) Egg

Pola radiasi antena didefinisikan sebagai ”Gambaran secara grafik dari sifat–sifat radiasi suatu antena sebagai fungsi koordinat ruang”. Dalam banyak keadaan, pola radiasi ditentukan pada pola daerah medan jauh dan digambarkan sebagai fungsi koordinat–koordinat arah sepanjang radius konstan, dan digambarkan pada koordinat ruang. Sifat–sifat radiasi ini mencakup intensitas radiasi, kekuatan medan (field strenght) dan polarisasi.

Jejak daya yang diterima pada radius tetap disebut pola daya. Sedangkan grafik variasi ruang medan listrik dan medan magnet sepanjang radius tetap disebut pola medan. Koordinat–koordinat yang sesuai ditunjukkan pada:

Gambar Pola Radiasi Antena Ultra Wide Band (UWB) Egg

Lebar berkas ½ daya (half power beamwidth/HPBW) adalah lebar sudut pada 3 dB dibawah maksimum. Untuk menyatakan lebar berkas biasanya dalam satuan derajat. Pada gambar tampak pola radiasi yang terdiri dari lobe-lobe radiasi yang meliputi main lobe dan minor lobe (side lobe). Main lobe adalah lobe radiasi yang mempunyai arah radiasi maksimum. Sedangkan minor lobe adalah radiasi pada arah lain yang sebenarnya tidak diinginkan.

Pola radiasi antena dapat dihitung dengan perbandingan antara daya pada sudut nol derajat (radiasi daya maksimum) dengan daya pada sudut tertentu. Maka pola radiasi (P) dinyatakan :

$P(dB)=10\cdot log\frac{P_{o}}{P_{T}}(dB)$

$P(dB)=10\cdot log P_{o}-10\cdot log P_{T}$

dengan:

P = intensitas radiasi antena pada sudut tertentu (dB)
Po= daya yang diterima antena pada sudut 0o (watt)
PT= daya yang diterima antena pada sudut tertentu (watt).

Berbagi Artikel "Impedansi Input Dan Pola Radiasi Antena Ultra Wide Band (UWB) Egg":