cara mendesain antena

Pada saat sekarang ini, ada begitu banyak software yang bisa dijadikan sebagai alat bantu untuk mendisain sebuah antena. Sebutlah diantaranya seperti ELNEC, MMANA atau paling sederhana dengan menggunakan Microsoft Exel. Perangkat lunak ini, ada yang sudah dilengkapi dengan kelengkapan untuk mendisain dan sekaligus melakukan simulasi semua parameter penting antena seperti: pola radiasi, HPBW, Gain, Impedansi dan lain sebagainya. Beberapa software antena buatan amatir radio bahkan dapat di download dengan bebas tanpa harus membayar lisensi ke pembuat software tersebut.
Untuk uji coba, beberapa penjual software simulasi antena sering kali menawarkan software serupa versi percobaan (trial version) dengan lama waktu pemakaian bervariasi dari 15 sampai 30 hari.
Berikut beberapa contoh metode disain menggunakan ELNEC versi 3.07, 1993 yang dibuat oleh seorang amatir radio dari Amaerika bernama Roy Lewallen (W7EL). Software ELNEC memiliki kelebihan daam hal kemudahan untuk mendisain antena.
Untuk memulai dengan Elnec, bukalah program ELNEC sehingga diperoleh tampilan seperti pada Gambar 10.1. Selanjutnya ikuti langkah berikut:

                                                  gambar.1 tampilan pertama software ELNEC
Prosedur Disain

Prosedur disain dilakukan secara bertahap. Hal ini dimaksudkan agar setiap tindakan yang dilakukan dapat dievaluasi bila terjadi kesalahan perhitungan. Karena itu sangat penting bahwa semua rencana disain sedapatnya terlebih dahulu ditulis diatas kertas kerja yang kelak bisa menjadi dokumen acuan. Dari pengalaman penulis, sketsa awal sangat membantu disaat proses simulasi dilakukan.
Peralatan tulis menulis ini diperlukan untuk membuat sketsa antena sebelum disimulasi pada computer. Tahap selanjutnya adalah menginput data kedalam software ELNEC. Semua perintah program ditampilkan pada layar monitor dengan dua huruf besar.
Buatlah sketsa diatas kertas dimensi antena. Panjang elemen bisa dinyatakan dalam satuan millimeter (mm), centimeter (cm), meter (m) atau panjang gelombang (wave length) disingkat ‘wl’.
1. Tulis nama antena dengan menekan huruf TI, kemudian Enter
2. Tentukan frekuensi dengan menulis FR kemudian enter
3. Untuk mendisain konstruksi antenna, ketik huruf WI (wire), pada layar akan muncul tampilan seperti pada Gambar 10.2.
4. Perhatikan bahwa satu elemen antena sama dengan satu garis yang ditarik dari satu kordinat ke kordinat lain dalam kordinat Cartesian (3 dimensi). Tiap titik dinyatakan dalam x,y,z. Jadi untuk satu elemen, kita harus menarik garis dari titik X1, Y1, Z1 ke titik X2, Y2, Z2. Z menyatakn tinggi antena dari tanah. Panjang dimensi antenna, bisa dinyatakan dalam satuan metric atau panjang gelombang (wl).
5. Setelah semua elemen selesai di gambar, maka tekan ESC untuk keluar dari menu.
6. Tahap selanjutnmya dalah menentukan titik catu pada elemen driven. Untuk melakukan hal itu, ketik huruf SO, maka akan muncul tampilan seperti pada Gambar 10.3. Ketik no elemen dari jarak pososi sumber (Source) dalam persen. Misal posisi driven pada elemen ke 2 dan titik catu tepat di tengah, maka ketiklah 2, 50. Artinya posisi driven pada elemen pertama dengan titi catu tepat ditengah elemen.

 

gambar.2 Tampilan pilihan WI untuk membuat konstruksi antena

gambar.3 Tampilan menu SO (source).

7. Tahap selanjutnya adalah melakukan proses perhitungan. Untuk mengamati pola radiasi antenna, tekan Enter, maka akan tampil pada monitor grafik pola radiasi antena dilihat dari arah azimum atau elevasi. Pilihan ada pada peruntah PA.

gambar.4 Pola radiasi arah azimuth

gambar.5 pola radiasi arah elevasi

8. Untuk melihat harga impedansi hasil simulasi, ketik SD. Akan muncul menu pilihan. Pilih S kemudian enter. Tampilan pada monitor seperti pada Gambar 10.5. Terlihat dalam monitor harga impedansi antenna Yagi 4 elemen sebesar
Z = 18,6825 + J 9,4442 ohm.
SWR = 2,786 mengacu pada impedansi saluran transmisi 50 ohm.

gambar.6 Tampilan hasil simulasi untuk perhitungan impedansi antena

9. Untuk melihat tampilan antenna hail disain, ketik VA (view antenna), nmaka pada monitor akan muncul tampilan seperti pada Gambar 10.6. Dalam gambar terlihat distribusi arus pada tiap elemen antenna. Sumber di catu pada elemen antenna ke dua.
8. Untuk melihat harga impedansi hasil simulasi, ketik SD. Akan muncul menu pilihan. Pilih S kemudian enter. Tampilan pada monitor seperti pada Gambar 10.5. Terlihat dalam monitor harga impedansi antenna Yagi 4 elemen sebesar
Z = 18,6825 + J 9,4442 ohm.
SWR = 2,786 mengacu pada impedansi saluran transmisi 50 ohm.
Gambar 10.5 Tampilan hasil simulasi untuk perhitungan impedansi antena
9. Untuk melihat tampilan antenna hail disain, ketik VA (view antenna), nmaka pada monitor akan muncul tampilan seperti pada Gambar 10.6. Dalam gambar terlihat distribusi arus pada tiap elemen antenna. Sumber di catu pada elemen antenna ke dua.

 

gambar.7 Tampilan konstruksi antena hasil simulasi

10. Paramater antena dapat dilihat pada monitor dengan mengetik huruf AN (Analyze) pada menu utama, maka akan tampil pada monitor seperti pada Gambar.8

 

gambar.8 Parameter dasar antenna hasil simulasi

Posted in gelombang mikro