Antena

Antena

Disini kita membahas jenis-jenis antenna array ditinjau dari Geometri konstruksinya.
Beberapa antena dapat disusun dalam space untuk menghasilkan suatu pola radiasi yang terarah. Konfigurasi dari beberapa elemen radiasi disebut sebagai antena array atau lebih singkat disebut sebagai array. Pada perang dunia ke-2, antena array UHF dan microwave
telah dipergunakan dalam sistem RADAR. Untuk saat ini, antena array pada frekuensi microwave dan diatasnya telah dipergunakan secara meluas dalam sistem komunikasi satelit.

Banyak antena kecil dapat dipergunakan untuk dijadikan antena array untuk memperoleh hasil yang sama dengan sebuah antena besar. Antena array menawarkan suatu kemampuan khusus scanning beam utama. Dengan cara mengubah fase arus pembangkit pada setiap
elemen antena array, pola radiasi dapat ditinjau melalui space. Antena array dapat dijumpai dalam beberapa bentuk konfigurasi geometri. Konfigurasi paling dasar adalah bentuk konfigurasi array linier (Uniform Linier Array) dimana setiap elemen disusun membentuk garis
lurus, tiap elemen bisa memiliki jarak yang sama maupun tidak sama. Ketika pusat elemen array diletakkan dalam suatu bidang, maka konfigurasi ini biasa disebut dengan array bidang (Planar Array). Jenis dari konfigurasi array bidang adalah circular array (Uniform Circullar
Array) dan rectangular array (Uniform Rectangular Array) yang mana pusat elemen diatur membentuk suatu lingkaran atau diisikan membentuk suatu daerah kotak. (Stutzman,2001)
Antena optimal adalah antena dimana gain dan fase dari tiap elemen antena diatur untuk mencapai performansi yang optimal dari array untuk setiap kondisi yang ada. Contohnya, untuk mendapatkan output signal-to-noise ratio (SNR) yang optimal dengan memperhatikan
sinyal yang tidak diinginkan dari arah kedatangan tertentu dan mendapatkan sinyal yang diinginkan tanpa distorsi adalah mengatur fase dari tiap elemen array. Pengaturan ini juga umum disebut sebagai optimal combining pada literatur mobile communication.
Uniform Liniear Array
Sebuah antena array linier khusus tersusun dari beberapa elemen antena seperti pada gambar 2.3. Output dari setiap elemen array dapat diatur amplitudo maupun fasenya dengan menggunakan phase shifter dan attenuator. Sebagai tambahan, pengaturan amplitudo dan
fase pada setiap elemen dinotasikan dengan I n, yaitu fase relatif antara gelombang yang datang pada elemen antena terhadap posisi mereka dalam suatu space dan sudut datang gelombang.
Faktor array merupakan pola array yang diperoleh dengan mengabaikan pola radiasi dari tiap-tiap elemen array. Jika kita mengganti tiap elemen dari array dengan suatu sumber titik isotropik, pola radiasi yang dihasilkan adalah faktor array. Sumber titik isotropik merupakan
suatu antena hipotesis yang menempati suatu titik pada ruang dan memiliki pola radiasi yang seragam pada semua arah. Antena array dengan N elemen dimana tiap elemen dipisahkan dengan jarak dan memiliki amplitudo yang sama memiliki faktor array ternormalisasi
Faktor array bukanlah merupakan pola radiasi sesungguhnya dari antena array, karena pola radiasi sesungguhnya bukanlah berasal dari sumber isotropis melainkan dari elemen antena. Untuk mencari pola radiasi sesungguhnya, faktor array tetap merupakan bagian penting
yang harus kita perhitungkan dan kita cari. Antena array linier seragam, elemennya dapat disusun sejajar satu sama lain dengan jarak dan amplitudo yang sama. Antena array dengan elemen seragam yang disusun segaris dan arus pada tiap elemen mengalir searah dengan
garis tersebut biasa disebut dengan collinear.
Pola radiasi sesungguhnya merupakan perkalian dari pola radiasi dari elemen atau yang biasa disebut dengan elemen pattern dengan faktor array. Proses pemfaktoran pola antena array kedalam pola elemen dan faktor array biasa disebut dengan the principle of pattern
multiplication. Pola medan listrik dari antena array yang terdiri dari elemen serupa merupakan perkalian pola dari satu elemen (the elemen pattern) dan pola dari antena array sumber isotropik dengan lokasi yang sama, amplitudo dan phase relative sebagaimana antena
sesungguhnya (array faktor).
1. Stutzman, W.L. dan Thiele, G. A., 1981. “Antenna theory and design”. John wiley and sons, pp. 108-109. Sumber dari UNP