buku_antena

Antena Prinsip dan Aplikasi

Antena Prinsip dan Aplikasi

Mudrik Alaydrus

Antena: Prinsip dan Aplikasi Oleh

: Mudrik Alaydrus

EdisiPertama Cetakan Pertama, 2011

HakCipta 2011padapenulis, HakCiptadilindungiundang-undang.Dilarangmemperbanyakataumemindahkansebagian atauseluruhisibukuinidalambentukapapun,secaraelektronismaupunmekanis,termasuk memfotokopi,merekam,ataudenganteknikperekamanlainnya,tanpaizin tertulisdaripenerbit.

RukoJambusariNo.7A Yogyakarta55283 Telp. : 0274-889836; 0274-889398 Fax. : 0274-889057 E-mail : [email protected]

Alaydrus, Mudrik Antena: Prinsip dan Aplikasi/Mudrik Alaydrus - Edisi Pertama – Yogyakarta; Graha Ilmu, 2011 xii + 321 hlm, 1 Jil. : 23 cm. ISBN: 978-979-756-

1. .............

I. Judul

Kata Pengantar

i era informasi, yang ditandai dengan penyebaran berita yang sangat cepat, dan berita yang bisa diakses kapan dan darimanasaja,pengirimandatasecaranirkabel(wireless,tanpa kabel)menjaditulangpunggung penyebaraninformasitersebut.Dengan komunikasi nirkabel, tidak diperlukan lagi kabel yang menghubungkan sumberberitadenganpemakaiberita,sehinggahubungankomunikasiini menjadi lebih eksibel dan menunjang mobilitas dari pengguna.

D

Disampingelektronikatelekomunikasi,sepertimodulator,osilator, dll.,padasistemkomunikasinirkabeldiperlukankomponenyangbernama antena. Secara denisi, antena pada sebuah pemancar berfungsi sebagai pengubah gelombang yang tertuntun di rangkaian elektronika menjadi gelombang yang merambat bebasdiudara, dan sebaliknya pada sebuah penerima. Tugas bagi perancang antena adalah membuat transisi ini seesien mungkin, yaitu gelombang dari pemancar yang dihasilkan oleh komponen-komponenelektronikainiharus diubahsemaksimalmungkin menjadigelombangbebas.Gelombangyangdipancarkanmelaluiantena iniakandidistribusikankeudaradengansuatupolatertentu,misalnyake semuaarah,atauhanyakesuatuarahtertentusaja.Pemilihanpolapancar initergantungdariaplikasiantenamasing-masing.

Denganperkembanganteknologidanaplikasinirkabel,bermunculan pula berbagai jenis antena yang dirancang dengan karakter-karakternya yang berbeda-beda. Buku ini ditulis untuk memberikan ulasan tentang prinsipdasardariantenadanpemakaiannyadipelbagaiaplikasi. Bab 1 membahas dasar, sejarah singkat dan esensi antena dalam telekomunikasi, yang dilanjutkandengan bab2 tentangbesaran-besaran penting yang mengkarakteristikkan antena. Besaran-besaran penting ini menjadi parameter dalam spesikasi sebuah antena, yang harus dipenuhi padaprosesperancangannya. Karenadasardariilmudanteknologiantenaadalahelektromagnetika, tidaklahlengkapkalautidakdisinggungpersamaan-persamaanMaxwell dan solusinya. Bab 3 mendapatkan tugas untuk melakukannya, solusi untukstrukturantenasederhana,yaitudipoldanloopHertzdiberikandi sini. Bab 4 memberikan solusi untuk antena yang lebih aplikatif, yaitu dipolpanjangyangjugaseringdigunakanpadaaplikasi nirkabeldewasa ini.Antenadipolpanjanginiadalahjenisantenakawat. Dalambanyakaplikasinya,seringkalidigunakansekelompokantena,yangmembentuksuatuformasitertentu.Kelompokantenainidinamakanarray.Bab5membahasteoridasararray,danefekdariperubahan parameternyaterhadappolapancarantena. Bab 6, 7 dan 8 membahas jenis-jenis antena aperture, horn, reektor dan antena mikrostrip. Di sini dijelaskan prinsip dasar masing-masing antena, perancangan dengan menggunakan rumus dan kurva sederhana, sampaipenggunaansoftware. Perkembanganmultimedia,yangditandaidengansemakinbesarnya datayangharusdikirimkan,sepertivideo,menuntutjaringankomunikasi nirkabelyangsemakinberkinerjatinggi,memilikilebarpitayangbesar, bahkansangatbesar,ataumultiband.Bab9membahasjenis-jenisantena yangmemilikikaraktersepertiitu.Bab10membahaspengukuranbesaran besaran pentingantena.Duaterobosanmenarikyangdilakukanpadateknik

vi

Antena: Prinsip dan Aplikasi

antena, yaitu teknik kongurasi ulang antena dan sistem Multiple Input Multiple Output (MIMO) menjadi pokok bahasan di bab 11. Bab12ditulisuntukaplikasiantenapadabeberapasistemnirkabel yang populer sekarang ini, yaitu sistem seluler, Wireless Local Area Network (WLAN) dan Radio Frequency Identication (RFID). Bab terakhir memberikan ulasan singkat beberapa metode numerik yang biasanya dipakaiuntukmenganalisadanmerancangantena,yangdiharapkanbisa memberikan gambaran singkat kepada pembaca, metode apa yang bisa merekagunakandansoftwaremanayangbisadipakai. Buku ini ditulis sebagai suatu bentuk karya yang didedikasikan untuk masyarakat Indonesia, yang diharapkan menjadi satu literatur dalam bidangteknologinirkabel.Danpenulisberpesan,bahwasuatutujuandan cita-citahanyabisadicapaidengankeyakinan,ketekunandankesabaran. Ketiganyaharusdijalankansecarakonsistendankontinu.SemogaAllah SWTmerestuiusahakita. Ucapan terima kasih penulis haturkan kepada Maryam ZA yang selalu menemani dengan penuh pengertian dan perhatian, juga kepada anak-anak kami, Zainal Abidin, Muhammad Fatih, Adni, Muhammad Ayman dan Soa.

Jakarta,November2010

MudrikAlaydrus

Kata Pengantar

vii

Daftar Isi

v DAFTAR ISI ix BAB I PENGENALAN ANTENA 1 1.1 Pendahuluan 1 1.2 EsensiAntenapadaDuniaTelekomunikasiWireless4 1.3 Jenis-jenis Antena 9 KATA PENGANTAR

BAB II

BESARAN PENTING PADA ANTENA

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 BAB III

Diagram Radiasi Direktivitas dan Gain Polarisasi Impedansi Masukan Lebar Pita Kerja Antenna (bandwidth) Datasheet Antena

17 18 23 30 35 37 38

PERSAMAAN MAXWELL DAN SOLUSINYA PADA ANTENA KECIL

3.1 3.2 3.3

Persamaan Maxwell Potensial Vektor dan Skalar Solusi: Potensial Terretardasi

41 41 46 50

3.4 3.5 BAB IV

ANTENA KAWAT

4.1 4.2 4.3 4.4 BAB V

Dipol Pendek Dipol Panjang DipolSetengahGelombang(Dipol λ / 2 ) Antena Yagi-Uda

Pendahuluan Array dua Antena Array Linier N Antena

ANTENA APERTURE DAN HORN

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8

Pendahuluan Teorema Keunikan (Uniqueness Theorem) dan Teorema Ekuivalensi (Equivalence Theorem) Antena Aperture Persegi Panjang Simulasi dengan program Wipl-D Antena Horn Sektor E Antena Horn Sektor H Antena Horn Piramid Antena Horn Berulir (Corrugated Horn)

Pendahuluan Sistem Reektor Dasar Sistem Reektor Banyak

BAB VIII ANTENA MIKROSTRIP

8.1 8.2 8.3 8.4 8.5



75 75 78 86 87

131 131 133 137 150 152 161 163 168 169 169 170 184

BAB VII ANTENA REFLEKTOR

7.1 7.2 7.3

55 62

95 95 97 106

ANTENA ARRAY

5.1 5.2 5.3 BAB VI

Aplikasi Integral Radiasi pada Dipol Hertz Aplikasi Integral Radiasi pada Loop Hertz

Pendahuluan Metode Analisa: Model Saluran Transmisi Metode Analisa: Model Cavity Pencatuan antena mikrostrip Antena Mikrostrip dalam Array

187 187 189 199 206 210


BAB IX

ANTENA BROADBAND, ULTRAWIDEBAND DAN MULTIBAND

9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 BAB X

PENGUKURAN BESARAN ANTENA

10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 BAB XI

Pendahuluan Antena Helix Antena planar Antena Log Periodik Antena Fractal Antena Ultrawideband (UWB)

Pendahuluan Skema Sistem Pengukuran Besaran Antena Pengukuran Diagram Radiasi Pengukuran Gain Pengukuran Impedansi dan Faktor Reeksi

215 215 216 221 223 229 233 237 237 239 245 247 250

PERKEMBANGAN KHUSUS PADA TEKNIK ANTENA 255

11.1 11.2

Antena yang bisa Dikongurasi Ulang (Recongurable Antennas) Multi Antenna Systems: Antena Cerdas (Smart Antennas) dan mimo

256 259

271 AntenaStasiunBasis(Basestation)diKomunikasi Bergerak 273 AntenapadaAlatKomunikasiGenggam (Handheld) 280 Antena di RFID 282 Antena di WLAN 288

BAB XII ANTENNAS IN ACTION

12.1 12.2 12.3 12.4

BAB XIII APLIKASI METODE NUMERIK PADA ANTENA

13.1 13.2 13.3

Daftar Isi

293 293

Pendahuluan Metode Persamaan Integral (Integral Equation Method) 294 MetodeElemenHingga(FiniteElementMethod) 300

i

13.4 13.5 13.6

Metode Diferensi Hingga Wilayah Waktu (Finite Difference Time Domain) 301 MetodeFrekuensiTinggi(HighFrequency Methods) 307 Metode Hibrida 310 313 317 321

DAFTAR PUSTAKA GLOSARIUM TENTANG PENULIS

-oo0oo-

ii


buku_antena

Recommend Documents