Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

Antena Horn

Unduh sebagai doc, pdf, atau txt
Unduh sebagai doc, pdf, atau txt
Anda di halaman 1dari 18

KATA PENGANTAR

Kami panjatkan puji dan syukur kepada Tuhan YME, oleh karena rahmatnya kami
dapat menyelesaikan makalah Antenna dan Propagasi ini.
Selain sebagai tugas, makalah ini dibuat untuk menambah pengetahuan dan ilmu kita
tentang salah satu dari type antenna yaitu Antenna Horn.
Selanjutnya kami menguapkan terima kasih yang sebesar!besarnya kepada "apak
Er#an Ahmad $ahlan, %r., selaku dosen pembimbing mata kuliah Antenna dan Propagasi
serta kepada segenap pihak yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama penulisan
makalah ini.
Meskipun kami berharap isi dari makalah ini bebas dari kekurangan dan kesalahan,
namun selalu ada yang kurang. &leh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang
membangun agar makalah ini dapat lebih baik lagi.
Akhir kata kami berharap agar makalah ini berman#aat bagi semua pembaa.
Malang, ' April ()*+
M. Sudiro
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 1
DAFTAR ISI
KATA PE,-A,TA...........................................................................................................................*
$A/TA. %S%........................................................................................................................................ (
"A" %................................................................................................................................................... '
PE,$AH010A,................................................................................................................................ '
0.1 Latar Belakang.............................................................................................................. 3
0.2 Rumusan Masalah........................................................................................................ 3
0.3 Tujuan Penulisan.......................................................................................................... 4
"A" %%.................................................................................................................................................. 2
PEM"AHASA,................................................................................................................................... 2
0.4 Antena.......................................................................................................................... 5
0.5 Klasifikasi enis Antena................................................................................................ 5
0.! Antena "#rn.................................................................................................................. 5
0.$ K#nstruksi Antena "#rn................................................................................................ 5
0.$.1 %&Plane 'e(t#ral "#rn............................................................................................$
0.$.2 "&Plane 'e(t#ral "#rn............................................................................................$
0.) enis&enis Antena "#rn............................................................................................... )
0.).1 Antena "#rn Persegi..............................................................................................*
0.).2 Antena "#rn Pirami+al........................................................................................... *
0.).3 Antena "#rn ,#ni(al............................................................................................ 10
0.* Penggunaan Antena "#rn........................................................................................... 11
0.10 'ifat&'ifat Antena "#rn............................................................................................. 11
0.11 P#la Ra+iasi Antena "#rn......................................................................................... 12
0.12 Te#rema Luasan Tangka- .A-erture/.......................................................................14
0.13 Perkem0angan Antena "#rn.....................................................................................15
"A" %%%............................................................................................................................................... *3
PE,0T0P.......................................................................................................................................... *3
1.1 Kesim-ulan................................................................................................................. 1$
$A/TA. P0STAKA *4
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 2
BAB I
PENDAHULUAN
0.1 Latar Belakang
$unia telekomunikasi de5asa ini selalu menuntut suatu kemajuan teknologi yang
lebih sempurna daripada teknologi sebelumnya, salah satu ontohnya adalah teknologi
antena. Antena yang ber#ungsi baik sebagai transmitter 6pemanar7 maupun sebagai
receiver 6penerima7 gelombang elektromagnetik memiliki peranan yang sangat penting
dalam suatu sistem telekomunikasi radio, oleh karena itu peningkatan mutu antena
sangatlah diperlukan untuk menapai suatu nilai panar atau terima yang optimum.
Perangkat antena dibedakan berdasarkan bentuk dan kualitas bahan yang digunakan,
sehingga kemampuan tiap!tiap antena untuk memanarkan maupun menerima suatu
gelombang elektromagnetik tentu berbeda.
Salah satu jenis antena adalah antena horn, antena ini dipakai dalam sistem
telekomunikasi gelombang mikro. Kelebihan antena horn antara lain mempunyai gain
yang tinggi, band5idth yang relati# lebar, tidak berat dan mudah untuk dibuat. Pada
penulisan tugas makalah ini, akan dibahas tentang antena horn seara garis besar.
0.2 Rumuan !aala"
$ari latar belakang yang telah ada, dapat dirumuskan permasalahan, diantaranya8
*. Apa itu Antena9
(. Apa saja Klasi#ikasi :enis Antena9
'. Apa itu Antena Horn9
+. "agaimana Konstruksi Antena Horn9
2. Apa saja :enis!:enis Antena Horn9
;. Apa kegunaan Antena Horn9
3. Apa saja Si#at!Si#at Antena Horn9
4. "agaimana Pola .adiasi Antena Horn9
<. Apa itu Teorema 1uasan Tangkap (Aperture)9
*). "agaimana Perkembangan Antena Horn9
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 3
0.# Tu$uan Penul%an
Tujuan pembuatan makalah ini adalah8
*. Pembaa dapat mengetahui pengertian Antena.
(. Pembaa dapat mengetahui Klasi#ikasi :enis Antena.
'. Pembaa dapat mengetahui de#inisi Antena Horn.
+. Pembaa dapat mengetahui Konstruksi Antena Horn.
2. Pembaa dapat mengetahui :enis!:enis Antena Horn.
;. Pembaa dapat mengetahui Kegunaan Antena Horn.
3. Pembaa dapat mengetahui Si#at!Si#at Antena Horn.
<. Pembaa dapat mengetahui Pola .adiasi Antena Horn.
*). Pembaa dapat mengetahui Teorema 1uasan Tangkap (Aperture).
**. Pembaa dapat mengetahui Perkembangan Antena Horn
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 4
BAB II
PE!BAHASAN
0.& Antena
Antena adalah perangkat yang ber#ungsi untuk memindahkan energi gelombang
elektromagnetik dari media kabel ke udara atau sebaliknya dari udara ke media kabel.
Karena merupakan perangkat perantara antara media kabel dan udara, maka antena
harus mempunyai si#at yang sesuai (match) dengan media kabel penatunya.
0.' Kla%(%ka% )en% Antena
Terdapat banyak ara untuk mengklasi#ikasikan jenis antena di dalam sistem
komunikasi 5ireless. Salah satu model pengelompokan jenis antena yakni berdasarkan
kon#igurasi struktur material penyusunnya. "erdasarkan sudut pandang ini, antena
dapat dibagi ke dalam beberapa jenis antena seperti wire, aperture, microstrip, array,
reflector, dan lens antenna.
0.* Antena H+rn
Antena Horn merupakan salah satu antenna microwave yang digunakan seara
luas. Antena ini munul dan digunakan pada a5al ahun *4))!an. =alaupun sempat
terabaikan pada tahun *<))!an, antenna horn akhirnya digunakan kembali pada tahun
*<')!an.
Antena horn banyak digunakan sebagai pemanar untuk satelit dan peralatan
komunikasi hampir diseluruh dunia. Antena horn merupakan passed array gain
antenna. Penggunaan antenna horn yang sangat meluas dikarenakan kemudahan dalam
pembuatannya, kekuatan gain yang besar, >S=. yang rendah, bandwith yang relati#
besar, tidak berat serta kemampuan daya total dalam memanarkan gelombang
elektromagnetik sehingga antenna horn ini banyak dipakai.
0., K+ntruk% Antena H+rn
Seperti yang ditunjukan gambar berikut, antena ini mengalami pelebaran pada
kedua sisinya. 0kuran dari penampang pandu gelombangnya adalah a dan b, dengan a
adalah bagian yang lebih lebar dari pada bagian b.
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 5
$ari gambar 6bidang!E7 seara geometris dimensi antena horn bisa dinyatakan
sebagai berikut8
Sedangkan untuk bidang!H dimensinya dapat dinyatakan dengan8
$engan8 Pe ? Ph ? Pp
a*, b* ? ukuran mulut antena horn
a, b ? ukuran dari penampang pandu gelombang
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page !
-ambar8 antenna Horn
0.7.1 E-Plane Sectoral Horn
E-Plane Sectoral adalah salah satu yang membuka penyalaan di arah E-field,
seperti yang ditunjukan pada -ambar *'.( 6a7. Sebuah geometri yang lebih rini
ditampilkan pada *'.( 6b7.
0.7.2 H-Plane Sectoral Horn
Flarin the dimensions pada sebuah waveuide persegi panjang kearah !-field,
sementara juga menjaga menjaga kekonstanan daerah lainnya, membentuk sebuah !-
plane sectoral. Sebuah geometry yang lebih rini ditunjukan pada -ambar *'.*)
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page $
0.- )en%.)en% Antena H+rn
"erdasarkan bentuk luasannya, antena horn diklasi#ikasikan dalam dua jenis yaitu
antena horn persegi 6retangular horn antenna7 dan antena horn keruut (conical horn
antenna).
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page )
0.-.1 Antena H+rn Pereg%
Ada tiga maam antena horn persegi seperti ditunjukkan. Antena horn ini diatu
melalui pandu gelombang yang dindingnya melebar. 0ntuk pandu gelombang dengan
mode dominan, bidang!E berada dibagian @ertikal sedangkan bidang!H berada
dibagian horisontal. Antena horn yang mengalami pelebaran pada bidang yang lebar
serta bidang yang sempit tidak mengalami perubahan dinamakan antena horn sektoral
bidang!H. $an sebaliknya, jika antara horn ini mengalami pelebaran pada bidang
yang sempit dinamakan sebagai antena horn sektoral bidang!E. :ika kedua bidang
antena mengalami pelebaran maka disebut sebagai antena horn piramida.
0.-.2 Antena H+rn P%ram%/al
Antena horn persegi yang paling populer adalah antena horn jenis piramidal
(pyramidal horn antenna).
Antena horn piramidal merupakan antena elah (aperture antenna) berbasis
saluran pandu gelombang persegi (rectanular waveuide), sedangkan mulutnya
melebar ke arah bidang medan listrik 6E7 dan bidang medan magnet 6H7, sehingga
bentuk akhir antena ini menyerupai piramida.
-ambar8 Antena horn piramidal
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page *
0.-.# Antena H+rn 0+n%1al
Antena Horn Aonikal merupakan antena elah (aperture anntena) berbasis
saluran pandu gelombang lingkaran 6irular 5a@eguide7 dengan bentuk akhir antena
ini menyerupai keruut, yang mulutnya melebar kearah bidang medanlistrik 6E7 dan
bidang magnet 6H7.
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 10
Antena horn onial merupakan antena yang paling banyak dipakai dalam sistem
komunikasi gelombang mikro karena mempunyai gain yang tinggi, >S=. yang
rendah, lebar pita (bandwidth) yang relati# besar, tidak berat, dan mudah dibuat.
Antena horn onial merupakan jenis lain antenna miro5a@e. Perbedaannya
terletak pada #eed dari antena horn onial ini berbentuk melingkar sedangakan pada
antena horn pyramidal sendiri #eednya berbentuk kotak.
Antena horn onial bertipe antena aperture 6antena elah7 yang berarti sangat
berguna untuk aplikasi pada pesa5at terbang dan kendaraan luar angkasa. Antenna
aperture merupakan suatu antena yang mempunyai struktur berupa suatu luasan yang
dilalui gelombang elektromagnetik. Konsep dari aperture ditunjukkan sangat
sederhana, yaitu dengan mempertimbangkan suatu antena penerima. Andaikata bah5a
antena penerima adalah suatu horn elektromagnetik yang dibenamkan didalam medan
dari suatu gelombang datar serba sama.
0.2 Penggunaan Antena H+rn
Antena horn digunakan seara luas, diantaranya sebagai elemen penerima untuk
radio astronomi, traking satelit, serta sebagai penatu pada re#lektor antena parabola.
:enis antena horn yang sering dipakai dalam praktek adalah antena horn piramida. Horn
dapat dianggap sebagai bumbung 6pandu7 gelombang yang dibentangkan sehingga
gelombang!gelombang di dalam pandu tersebut menyebar menurut suatu orde tertentu
dan akan menghasilkan suatu distribusi medan melalui mulut horn sehingga dapat
dianggap sebagai sumber radiasi yang menghasilkan distribusi medan melalui suatu
luasan tangkap. Amplitudo dan #ase medan pada bidang mulut horn tergantung pada
jenis dan mode gelombang atu yang masuk ke horn melalui pandu gelombang dan
tergantung pada si#at!si#at horn.
0.10 S%(at.S%(at Antena H+rn
Karakteristik medan!medan radiasi misalnya8 pola radiasi, #aktor penguatan,
keterarahan dan sebagainya sangat ditentukan oleh dimensi antena horn, seperti
panjang horn . 6B* atau B( 7, lebar a dan tinggi b atau ukuran!ukuran aperture
Penguatan maksimum dari antenna horn diuraikan dengan persamaan8
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 11
Sedangkan directivity untuk sebuah antenna horn adalah8
0ntuk antenna horn retangular Ap ? aEaH, diperoleh Cap ? ).;, maka persamaan
menjadi8
0.11 P+la Ra/%a% Antena H+rn
Pola radiasi suatu antena dide#inisikan sebagi suatu pernyataan seara gra#is yang
menggambarkan si#at radiasi suatu antena 6pada medan jauh7 sebagian #ungsi dari arah
itu adalah pointing @ektor, maka ia disebut sebagai Pola $aya 6Po5er Pattern7.
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 12
0ntuk menentukan pola radiasi antena horn piramida sebagai #ungsi dari medan
jauh, maka terlebih dahulu ditentukan medan listriknya pada luasan 6mulut7 horn.
$engan8 E) ? konstanta
Dg ? konstanta #ase di dalam pandu gelombang
E ? impedansi intrinsi
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 13
-ambar8 $eskripsi Pola .adiasi Antena Horn.
0.12 Te+rema Luaan Tangka3 (Aperture)
Suatu antena yang mempunyai struktur berupa suatu luasan yang dilalui
gelombang elektromagnetik dinamakan antena luasan (aperture antenna). Antena
horn adalah merupakan salah satu ontoh dari antena luasan. Konsep dari aperture
ditunjukkan sangat sederhana, yaitu dengan mempertimbangkan suatu antena
penerima. Andaikata bah5a antena penerima adalah suatu horn elektromagnetik
yang dibenamkan didalam medan dari suatu gelombang datar serba sama.
Ambilah @ektor poynting, atau kerapatan po5er dari gelombang datar S 5att permeter
persegi. Apabila horn menyerap semua po5er dari gelombang melalui seluruh
luasan a*, maka po5er P yang diserap dari gelombang adalah8
Sehingga, horn elektromagnetik dapat dianggap sebagai suatu aperture. Po5er
total yang diserap dari gelombang yang melaluinya menjadi sebanding dengan
aperture atau luasan mulut.
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 14
0.1# Perkem4angan Antena H+rn
Perkembangan antenna horn sekarang ini begitu pesat terutama dalam
memodi#ikasi bentuknya. Hal ini disebabkan karena antenna horn kon@esional memiliki
keterbatasan band5idth. Selain itu para peneliti ingin menari antenna yang broadband,
ultra 5ide band, dan antenna yang memiliki gain yang tinggi. Salah satu dari modi#ikasi
itu adalah penambahan ride horn. "entral #ide memuati 5a@eguide dan itu
berman#aat untuk meningkatkan bandwidth dengan menurunkan fre$uency cutoff dari
mode dominan.
-ambar8 Pemandu rectanular sinle ride dan double ride
Pemandu retangular dengan single ridge terlihat dalam gambar a dan double
ride pada gambar b.
Sebenarnya fre$uency cutoff dapat diturunkan dengan menempatkan material
dielektri dalam waveuide. Tapi ini tidak meningkatkan bandwidth bahkan dapat
menyebabkan losses yang meningkat.
-ambar8 stuktur double ride
$engan membuat stu%tur double ride dari 5a@eguide dalam pyramidal horn
seperti pada gambar. Penggunaan bandiwdth dari horn dapat ditingkatkan berlipat!lipat.
$imana double ride tersebut menggunakan coa&ial feed dan diletakan memotong salah
satu bagian dari ride. 'ouble ride juga menghasilkan sinle polari(ation.
Selain double ride terdapat metode lain dalam meningkatkan per#ormansi dari
suatu antenna horn yaitu penggunaan $uad-ride s$uare waveuide. )uad-ride s$uare
waveuide dapat menghasilkan dual orthoonal linear polari(ation dengan
menggunakan dual- coa&ial feed dalam ride nya. Seperti pada gambar berikut.
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 15
-ambar8 )uad-ride s$uare dengan dual-coa&ial
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 1!
BAB III
PENUTUP
1.1 Ke%m3ulan
Kesimpulan dari penulisan makalah tentang antenna horn ini adalah8
*. Antena 6antenna atau areal7 adalah perangkat yang ber#ungsi untuk memindahkan
energi gelombang elektromagnetik dari media kabel ke udara atau sebaliknya dari
udara ke media kabel.
(. Antena dapat dibagi ke dalam beberapa jenis antena seperti wire, aperture,
microstrip, array, reflector, dan lens antenna.
'. Antena horn merupakan antena yang paling banyak dipakai dalam sistem
komunikasi gelombang mikro karena mempunyai gain yang tinggi, >S=. yang
rendah, lebar pita (bandwidth) yang relati# besar, tidak berat, dan mudah dibuat.
+. Antena aperture sangat berman#aat untuk aplikasi pada pesa5at dan kendaraan
angkasa. $itambah lagi, antena!antena ini dapat dilapisi dengan sebuah bahan
dielektrik untuk melindunginya dari sejumlah pengaruh #aktor kimia5i dan
#enomena #isika lainnya yang berasal dari lingkungan komunikasi 5ireless.
2. "erdasarkan bentuk luasannya, antena horn diklasi#ikasikan dalam dua jenis
yaitu antena horn persegi (rectanular horn antenna) dan antena horn keruut
(conical horn antenna).
;. Antena horn digunakan seara luas, diantaranya sebagai elemen penerima
untuk radio astronomi, traking satelit, serta sebagai penatu pada re#lektor
antena parabola.
3. Karakteristik medan!medan radiasi misalnya8 pola radiasi, #aktor penguatan,
keterarahan dan sebagainya sangat ditentukan oleh dimensi antena horn,
seperti panjang horn . 6B* atau B( 7, lebar a dan tinggi b atau ukuran!ukuran
aperture.
4. Konstruksi Antena Horn mengalami pelebaran pada kedua sisinya.
<. $engan melihat pola radiasinya, antenna Horn digolongkan sebagai antenna
diretional yang memanar dengan pengarahan.
*). Antena Horn mempunyai struktur berupa suatu luasan yang dilalui gelombang
elektromagnetik dinamakan antena luasan (aperture antenna).
**. Horn dapat dikembangkan menjadi antenna horn ridge untuk memperbesar lebar
band dari antenna horn kon@entional.
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 1$
DAFTAR PUSTAKA
Krous, :ohn $. *<44. FAntenasG. M-ra5!Hill "ook Aompany.
"alanis, A.A. ())2. Antenna Theory Analysis and $esign. 'rd Edition. ,e5 :ersey8 :ohn
=iley and Sons.
http8HHharry!ramIa.Ioomshare.omH#ilesH"ukuH"ukuAntenaJbaru.pd# 6' April ()*+7
http8HH555.image.google.o.id, key5ord8 Antenna Horn 6' April ()*+7
http8HH555.sribd.omHdoH3<2()4)4HAntena!Horn 6' April ()*+7
Antena dan Propagasi Antenna Horn Page 1)

Anda mungkin juga menyukai