JOB 3 LAPORAN PRAKTEK ANTENA DAN PROPAGASI DESAIN DAN PEMBUATAN ANTENA OPEN DIPOLE PRAKTIS
Oleh :
Nama
: Eka Aprilia Irawan
Nim
: !"3333#!$ !"3333#!$
Kela%
: ! T&
Kel'mp'k : " (Sa)*+ Par)ner
: ", Ghali- Uhar.a Tan/*n0 Tan/*n0 1, M, Ri.k2 M*-ar'k 3, N*r Inah Ramana Sari 4, P*)rie Eiali%ha
In%)r*k)*r : Ir, J'n Enri5 M,T
LABORATORIUM TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI SRI6IJA7A PALEMBANG 1"!
JOB 3 I,
II,
JUDUL
: De%ain an Pem-*a)an An)ena Open Dip'le Prak)i%,
TUJUAN
:
1. Mahasiswa mengetahui teori desain antena open dipole 2. Mahasiswa mampu mendesain antena open dipole 3. Mahasiswa mampu membuat antena-antena open dipole praktis sesuai hasil desain.
III,
BA8AN9BA8AN DAN PERALATAN A, Bahan9-ahan 1. Pipa aluminium silinder (ukuran diameter dan panjang pipa disesuaikan dengan hasil desain). 2. PC ukuran ! "m (3 uah) 3. #abel Coa$ial !% ohm sepanjang 2 meter (3 uah) &. #onektor 'C Male (3 uah) !. Pipa PC ukuran 12 in"hi sepanjang 1 meter *. aut-baut dan mur-mur ke"il (ukuran dan jumlah disesuaikan desain) +. #omponen-kompone ,lektronik ang berupa induktor dan kapasitor (nilai Parameter dan jumlah sesuai hasil desain) B, Perala)an 1. ergaji pemotong pipa 2. /ang dan 0beng 3. older set &. mpedan"e analer atau ndu"tan"e Meter dan Capa"itan"e Meter !. Meteran atau mistar *. or
I,
TEORI PENDUKUNG A,
An)ena Open ip'le 4ntena open dipole merupakan antena 2 kutub terbuka ang
mempunai 2 potong elemen terintergrasi menjadi satu kesatuan antena. 4ntena open dipole ini dapat digambarkan sebagai berikut.
#et: l 5 Panjang ,lemen ("m) a5 6arak pasi antara kutub-kutub antena ("m) d5 diameter penampang ,lemen ("m) b5 panjang masing-masing potong elemen ("m) Panjang antena ditentukan sesuai dengan 7rekuensi kerja antena ang diinginkan8 dimana panjang antena tersebut dapat dibuat beberapa kategori diantarana : l = λ, l= 3λ/4, l = λ/2 dan l = λ/4
dan 9 dapat dihitung : ; < (3=>+ ? " dimana : 95 "m dan 7 5 M 6arak atau spasi antara kutub-kutub antena (a) ditentukan proposional dimana a mempunai rentang nilai antara a5 91!% sd a59!%. ;iameter penampang elemen (d) juga ditentukan proposional dimana d mempunaai rentang nilai antara d 5 92%% sd d 5 91%%. 4dapun panjang potongan masing-masing elemen dapat dihitung degan persamaan :
l a −
b
B,
5
2
Impean@e Ma)@hin0 4ntena dihubungkan dengan pesawat komunikasi baik transmitter
maupun re"eiangkaian mpedan"e mat"hing ang dapat dipilih diantarana : 1. >angkaian impedan"e Mat"hing /ipe ? ( ?P@ atau P@) 2. >angkaian impedan"e Mat"hing /ipe / ( ?P@ atau P@) 3. >angkaian impedan"e Mat"hing /ipe
π
( ?P@ atau P@)
ebagai "ontoh rangkaian impedan"e mat"hing tipe
π
?P@ untuk
digunakan pada desain antena ini. >angkaianna daat digambarkan sebagai berikut :
#et : Z A
5 impedansi pada kutub-kutub antenna (0hm)
Z A = R A + j X A ,
> 4 5 >esistansi 4ntena (0hm) A 4 5 >eaktansi 4ntena (0hm)
untuk antena 92 Z A =73 + j 42 Ω
=ntuk antena 3λ& Z A =146 + j 84 Ω
=ntuk antena λ& Z A =36,5 + j 21 Ω Z L
5 impedansi karakteristik salurankabel (0hm) Z L
Untuk radio Untuk tv
Z L
5 !%
5 +!
Ω
Ω
?8C18C2 5 #omponen-komponen impedan"e mat"hing
,
DESAIN ANTENA A, De%ain Elemen 1. ambarkan antena lengkap dengan parameterna.
2. /entukan 7rekuensi kerja antena @ 5 2%% M 3. itung nilai parameter-parameter antenna. &. uatkan tabel parameter-parameter elemen
'o
#ategori
@ (Mh)
1 2 3
antena ;=1 3;=4 ;=4
; ("m)
? ("m)
4 ("m)
B, De%ain Impean@e Ma)@hin0 1. ambarkan rangkaian impedan"e mat"hing.
; ("m)
("m)
2. /entukan 7rekuensi kerja rangkaian @ 5 2%% M 3. itung nilai paramater-parameter impedan"e mat"hing ?angkah Perhitungan •
/entukan resistansi
RV ¿
Rv = √ R A R L •
/entukan 7aktor kualitas rangkaian (B)
√
R A > = −1 R R makaQ A L untuk R L
•
√
R L R R maka Q < = −1 A L untuk R A
/entukan parameter-parameter komponen impedan"e mat"hing sisi antena X C 1=
R A Q
X L 1=Q R V C 1 =
L1=
•
1 2 πf X C 1
X L 1 2 πf
/entukan parameter komponen impedan"e mat"hing sisi kabel X C 2=
R L Q
X L 2=Q R V C 2 =
1 2 πf X C 2
L2
•
X L 2 2 πf
/entukan nilai total ? ?5
'o.
=
#ategori
L1 + L2
@ (Mh)
antena 1 2 3
Z A
Z L
C 1
C 2
(Ω)
(Ω)
(pF)
(pF)
?(n)
;=1 3;=4 ;=4 4, uat table parameter komponen impedan"e mat"hing
&, De%ain P&B PC ber7ungsi sebagai penangga elemen antena dan sekaligus sebagai tata tempat (laout) komponen-komponen impedan"e mat"hing. ?aout P" didesain proposional sesuai parameter-parameter elemen dan parameterparameter komponen impedan"e mat"hing. entuk desain dapat dibuat seperti gambar desain berikut.
I,
T*0a%
1. ;esain antena open dipole praktis dengan kategori λ28 3λ& dan λ& untuk 7rekuensi kerja 5 2%% M. 2. uatlah antena open dipole praktis sesuai dengan hasil desain tugas desain nomor 1 diatas. II, Pen2ele%aian T*0a% ", De%ain An)ena Open Dip'le Prak)i% A, De%ain Elemen ", Gam-ar An)ena
1, rek*en%i Ker/a 7 5 2%% M 3, Perhi)*n0an parame)er9parame)er elemen a, an)ena λ =1 M9ile fmhz=200 lamdacm=(300./fmhz)*100 lcm=lamdacm./2 acm=lamdacm./100 dcm=lamdacm./100 bcm=(lcm-acm)./2
&'mman 6in'w fmhz = 200 lamdacm = 150 lcm = 75 acm = 1.5000 dcm = 1.5000
bcm = 36.7500
-, an)ena 3λ =4 M9ile fmhz=200 lamdacm=(300./fmhz)*100 lcm=(3*lamdacm)./4 acm=lamdacm./100 dcm=lamdacm./100 bcm=(lcm-acm)./2
&'mman 6in'w fmhz = 200 lamdacm = 150 lcm = 112.5 acm = 1.5000 dcm = 1.5000 bcm = 55.500
@, an)ena λ =4 M9ile fmhz=200 lamdacm=(300./fmhz)*100 lcm=lamdacm./4 acm=lamdacm./100 dcm=lamdacm./100 bcm=(lcm-acm)./2
&'mman 6in'w fmhz = 200 lamdacm = 150 lcm = 37.5000 acm = 1.5000 dcm = 1.5000 bcm = 18
4,Ta-el parame)er elemen 'o
#ategori
@
; ("m)
? ("m)
4 ("m)
; ("m)
("m)
1 2 3
antena ;=1 3;=4 ;=4
(Mh) 2%% 2%% 2%%
1!% 1!% 1!%
+! 1128! 3+8!
18! 18! 18!
18! 18! 18!
3*8+ !!8! 1
B, De%ain Impean@e Ma)@hin0 ", Gam-ar Ran0kaian
1, rek*en%i Ker/a 7 5 2%% M 3, Perhi)*n0an parame)er k'mp'nen impean@e ma)@hin0
a, an)ena λ =1 M9ile f=250*(10.^6) RA=73 RL=50 RV=(RA*RL).^0.5 =((RA./RL)-1).^0.5 !"1=RA./ !"2=RL./ !L1=*RV "1=1./(2*#$*f*!"1) "2=1./(2*#$*f*!"2) L1=!L1./(2*#$*f) L=2*L1 "1#f="1*(10.^12) "2#f="2*(10.^12) L%&=L*(10.^')
&'mma 6in'w
f = 200000000 RA = 73 RL = 50 RV = 60.4152 = 0.6782 !"1 = 107.6326 !"2 = 73.7210 !L1 = 40.'756 "1 = 7.3'34-12 "2 = 1.07'4-11 L1 = 3.2607-08 L = 6.5215-08 "1#f = 7.3'34 "2#f = 10.7'44 L%& = 65.2147
-, an)ena 3λ =1 M9ile f=200*(10.^6) RA=146 RL=50 RV=(RA*RL).^0.5 =((RA./RL)-1).^0.5 !"1=RA./ !"2=RL./ !L1=*RV "1=1./(2*#$*f*!"1) "2=1./(2*#$*f*!"2) L1=!L1./(2*#$*f) L=2*L1 "1#f="1*(10.^12) "2#f="2*(10.^12) L%&=L*(10.^')
&'mman 6in'w f = 200000000 RA = 146 RL = 50 RV = 85.4400 = 1.3856 !"1 = 105.3664 !"2 = 36.0844 !L1 = 118.38'2 "1 = 7.5525-12 "2 = 2.2053-11 L1 = '.4211-08 L = 1.8842-07 "1#f = 7.5525
"2#f = 22.0532 L%& = 188.4222
@, an)ena λ =4 M9ile f=200*(10.^6) RA=36.5 RL=50 RV=(RA*RL).^0.5 =((RL./RA)-1).^0.5 !"1=RA./ !"2=RL./ !L1=*RV "1=1./(2*#$*f*!"1) "2=1./(2*#$*f*!"2) L1=!L1./(2*#$*f) L=2*L1 "1#f="1*(10.^12) "2#f="2*(10.^12) L%&=L*(10.^')
&'mman 6in'w f = 200000000 RA = 36.5000 RL = 50 RV = 42.7200 = 0.6082 !"1 = 60.0167 !"2 = 82.2147 !L1 = 25.'808 "1 = 1.325'-11 "2 = '.67'2-12 L1 = 2.0675-08 L = 4.1350-08 "1#f = 13.25'2 "2#f = '.67'2 L%& = 41.34'7
4,Ta-el parame)er impean@e ma)@hin0
'o.
1 2 3
#ategori
@
antena
(Mh)
;=1 3;=4 ;=4
2%% 2%% 2%%
Z A
Z L
C 1
(Ω) +3Dj&2 1&*Dj& 3*8!Dj21
(Ω) !% !% !%
(pF) +83E3& +8!!2! 1382!E 2
&, De%ain P&B ", PC di desain seperti gambar berikut :
De%ain P&B
C 2
?(n)
(pF) 1%8+E&& *!821&+ 228%!3! 18&222 E8*+E2 &183&E+
De%ain Len0kap 1, Pem-*a)an an)enna 'pen ip'le prak)i% ;ibuat antenna open dipole praktis dengan kategori λ28 3λ& dan •
•
λ& sesuai hasil desain /ugas butir 1. ;ihasilkan antena-antena open dipole praktis seperti gambar berikut :
", λ =1
1, 3λ =4
3, λ =4
