1 ANTENA V dan RHOMBIC Antena V digunakan terutama untuk panjang gelombang 1 – 50 m dan memiliki tipikal pola pancar antena gelombang berdiri (resonan) untuk panjang elemen 2 λ
Gambar 1. Pola Pancar
Gambar 2. Gambar Gelombang Antena V dengan Resonansi
Gambar 3. Gambar Gelombang Antena V tanpa Resonansi
2
Gambar 3. Gambar Gelombang Antena V Silinder dengan Resonansi Gambar 3 diatas melebar karena Beamwidth melebar akibat penambahan diameter. Model antena dibawah ini merupakan antena model Antena Rhombic yaitu merupakan antenna gelombang berjalan, yang umumnya dipakai untuk frekuensi kurang dari 400 MHz (f = 30 MHz, λ = 10m ). Antena Rhombic memiliki beberapa karakteristik pendukung, seperti halnya : Parameter rhombic : L, Φ , dan h sehingga yang dicari nilai maksimum gain dan minimum sidelobe. Tahanan terminasi : 600-800 ohm. Terdapat pula multiple rhombic. E tot = jumlah E dari tiap kawat pembentuknya.
3
Dimana,
α = elevasi terhadap tanah
φ = 0,5 sudut antara kaki rhombic h λ = tinggi rhombic dari tanah dalam λ L λ = panjang kaki rhombic dalam λ h r = 2 Π hλ L r = 2 Π Lλ
Dilihat dari model matematis diatas, antena merupakan salah satu bagian penting dalam sistem komunikasi radio. Baik itu untuk sistem komunikasi satelit,
4 wireless, radio broadcash maupun TV komersil. Antena terletak pada sisi pemancar
maupun
penerima.
Pada
pemancar
antena
berfungsi
untuk
memancarkan gelombang ke udara dengan frekuensi tertentu, sedangkan antena penerima berfungsi untuk menangkap siaran dengan frekuensi tertentu sesuai dengan yang diinginkan. Antena rhombic adalah antena yang berbentuk diamond ( wajik ) yang terdiri dari 4 sudut. Antena rhombic ini merupakan pengembangan paling mutakhir dari antena long wire. Terdiri dari 4 konduktor yang terhubung bersama dalam bentuk rhombic ( wajik ). Antena ditempatkan diujung-ujung tiang dan diterminasikan dengan terminal resistor untuk menghasilkan pola pancaran uni-directional. Antena rhombic bisa dibuat dari 2 sudut tumpul antena V yang ditempatkan berhadapan satu sama lain Keunggulan Antena Rhombic Antena Rhombic UHF
ANTENA RHOMBIC merupakan salah satu antena yang sederhana pembuatan dan bahannya, tetapi penguatan (gain)-nya tinggi. Sehingga mampu menerima pancaran sinyal UHF di daerah daerah yang mulai lemah. Konstruksi antena Rhombic UHF ini tidak rumit, mudah dibuat dari kawat email, tembaga bekas, batang aluminium, kuningan, maupun kawat seng, yang berdiameter antara 2.5 mm sampai 5 mm. Antena Rhombic merupakan bentangan kawat berbentuk ketupat, yang kalau sudah di atas tiang dan dilihat dari bawah, seperti sebuah layangan. Besar bidang yang dibentuk bisa dimodifikasi sendiri. Tergantung pada berapa frekuensi kerja,
5 dan elemennya berupa lambda. Makin panjang elemen, dalam ukuran lambda, daya terima atau pancarannya akan makin kuat. Antena Rhombic sebetulnya jarang dipergunakan untuk penerimaan siaran televisi. Pemakai terbesar adalah kalangan HAM, amatir radio, eksperimenter, operator radio perhubungan, serta militer. Pemakaian terbanyak pada band HF, di mana untuk mendapatkan penguatan yang tinggi, segulung kabel bekas ternyata mampu mengganti konduktor perak yang mahal, konstruksi rumit, spreader spreader atau antena direksional jenis lain, yang lebih sulit dinaikkan ke atas tiang. Pemakaian kedua ada pada band VHF, namun tidak sedikit HAM yang memanfaatkan pada band UHF. Umumnya antena Rhombic dirancang untuk memberikan penguatan antara 10 dB sampai 18 dB, pada band VHF dan UHF. Jika ia dipasang dengan ketinggian yang cukup, akan mampu dan sesuai untuk menjangkau daerah yang berjarak antara 100 sampai 225 km dari lokasi pemancar, band width pun relatif lebar. Pada band HF, lambda-nya panjang sekali, minimal dibutuhkan empat buah tiang untuk memegang sudut-sudutnya. Namun, pada band UHF, yang lambda-nya pendek, cukup disangga dengan satu tiang saja, yang bisa berupa kerangka kayu kecil berkaki empat, yang dipasang di pucuk tiang sebagai pengganti empat tiang yang dibutuhkan. Setiap kita ingin menambah panjang sisi antena tersebut, besar sudut di antara sisi-sisinya perlu disesuaikan, agar antena bisa bekerja optimum. Di sini, kita mempelajari cara membuat antena Rhombic UHF 4.5 atau 6 lambda. Pembaca dapat memilih sendiri, untuk membuat salah satu di antaranya. Tabel 1 menunjukkan ukuran-ukuran untuk masing-masing panjang gelombang. Jika diinginkan sudut vertikal main lobe berada pada nol derajat, maka besar sudut S harus disesuaikan setiap kali panjang L diubah. Grafik 1 menunjukkan hasil-hasil dari percobaan antara Rhombic pada ujung atas band VHF, dan ujung bawah band UHF. ANTENA RHOMBIC merupakan salah satu antena yang sederhana pembuatan dan bahannya, tetapi penguatan (gain)-nya tinggi. Sehingga mampu
6 menerima pancaran sinyal UHF di daerah daerah yang mulai lemah. Konstruksi antena Rhombic UHF ini tidak rumit, mudah dibuat dari kawat email, tembaga bekas, batang aluminium, kuningan, maupun kawat seng, yang berdiameter antara 2.5 mm sampai 5 mm. 4 lambda5
lambda
6 lambda
L (centimeter)
185.3
231.65
278
S (derajat)
124
130
135
W (centimeter)
177
191
213
T (centimeter)
330
435
513
Untuk frekuensi pada pertengahan band UHF (TV), ada kemungkinan lengkung kurva sedikit berubah. Gambar 1 menunjukkan sebuah antena Rhombic UHF dipandang dari sisi atas atau bawah. Panjang sisinya masing-masing adalah S sedangkan W dan T menyatakan jarak keempat kaki penyangga, yang diperlukan untuk menyiapkan pembuatan kaki kayu penyangga. W adalah jarak antara kaki kiri dan kaki kanan, dan T adalah jarak antara kaki depan dan belakang. Rancangan tersebut di atas didasarkan pada posisi datar 0 derajat (horizon). Tetapi, jika elevasi horizon sekitar 3 derajat, atau di hadapan lokasi penerima tertutup oleh bukit kecil, ataupun lereng gunung, namun sinyal pantulan masih bisa diharapkan datang dari arah agak tinggi, maka antena perlu dibuat lebih kurus. Dengan kata lain, sisi kiri kanannya agak ditarik ke dalam. Sedangkan kaki depan belakang ditarik memanjang ke luar. Pada ujung antena, kedua ujung elemennya ditutup dengan dua buah resistor dari jenis, dari bahan, karbon. Nilainya 390 ohm, dihubungkan seri. Sisi yang lain, yang juga mempunyai dua ujung kawat, yaitu terminal F. Dipakai sebagai terminal antena, dan dihubungkan dengan kabel penyalur ke televisi, yang memiliki impedansi karakteristik sekitar 450-600 ohm. Umumnya dipakai open line, tetapi karena pembuatannya rumit, kita ganti saja dengan kabel antena televisi pipih 300 ohm.
7 Di antara kabel dan terminal antena Rhombic, perlu dipasang penyesuai impedansi, sebuah trafo penyesuai yang memiliki impedansi karakteristik 400 ohm balans. Cara membuatnya adalah dengan membuat dua buah silinder dari lembaran kuningan, tembaga, seng yang baik, dilingkarkan membentuk tabung atau silinder, dengan rongga dalamnya berdiameter 4.2 cm, panjangnya 11.3 cm. Jajarkan kedua silinder tersebut. Lantas, sisi sisinya yang bersentuhan disolder. Boleh juga ditambahkan plat penguat, disolder di kiri kanannya. Sebagai penutup lubang silinder tersebut, perlu dibuat empat buah, yang dibuat dari bahan plastik ataupun mika. Lubangi keempat tutup plastik tersebut, persis di tengah-tengahnya. Lantas masing-masing silinder itu ditembus kawat email, berdiameter 1.5 mm, dengan panjang 14 cm. Setelah keempat tutup direkatkan dengan kuat, keempat ujung dari dua tabung, masukkan kedua kawat tadi ke lubang di tengah tutup. Rekatkan bagian kawat yang menembus tutup kuat-kuat. Ujung kawat dinyatakan dengan A, B, C, serta D. Solderkan A dan B ke terminal F antena Rhombic. Dan solderkan C dan D ke kabel TV 300 ohm. Ikat tabung ke kaki kayunya, agar tidak goyah. Kabel antena TV 300 ohm yang menuju ke pesawat TV harus dipelintir atau dipilin sebanyak 3-5 ulir tiap meternya. Sehingga kapasitansinya terhadap tiang, tanah, ataupun benda di sekitarnya tetap seimbang atau balans, antara konduktor satu dan lainnya. Pada ujung kabel yang dekat televisi, masih harus dipasang sebuah balun 4:1 atau trafo berimpedansi 300 ohm ke 75 ohm, yang bisa dibeli di toko elektronik. Jadi, harus diperhatikan, yang dipakai adalah kabel antena televisi 300 ohm yang bentuknya pipih, bukan kabel televisi 75 ohm yang bentuknya bulat. Setelah antena terpasang kuat di atas tiang, arahkan antena ke pemancar, atau ke gunung, tebing, yang akan memantulkan gelombang, bila lokasinya agak terhalang. Apabila perlu, tambahkan booster UHF. Perhatikan cara pemasangannya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
8
