11
mode memancarkan, sinyal-sinyal digital baseband diubah ke RF dengan menggunakan Digital to Analog Converters DACs. Perubahan ke bawah dari RF
ke baseband atau perubahan ke atas dari baseband ke RF dapat melibatkan penggunaan sinyal-sinyal IF. Sinyal-sinyal baseband yang diterima dari masing-
masing antena kemudian digabungkan menggunakan algoritma-algoritma smart pada bagian pengolahan digital. Karena itu, masing-masing elemen antena
mempunyai sebuah rantai RF mulai dari elemen antena ke front end RF ke konversi digital untuk penerima dan sebaliknya untuk pengirim. Bagian pengolahan digital
dapat diimplementasikan pada sebuah mikroprosesor atau sebuah DSP Digital Signal Processor atau FPGA Field Programmable Gate Array. Oleh karena itu,
implementasi algoritma smart biasanya adalah sebuah kode perangkat lunak software jika tidak diimplementasikan dalam sebuah ASIC Application Specific
Integrated Circuit atau FPGA.
2.4 Antenna Array
Salah satu cara untuk meningkatkan direktivitas antena adalah dengan memperbesar ukuran fisik antena. Adapun cara lainya adalah yaitu dengan
mengubah konfigurasi antena tanpa memperbesar ukurannya. Dalam beberapa penggunaan sangat penting untuk mendesain sebuah antena dengan direktivitas
yang baik gain yang tinggi untuk kebutuhan telekomunikasi jarak jauh. Salah satu cara efektif untuk membentuk elemen peradiasi secara geometris dan rangkaian
listrik tanpa memperbesar ukuran masing-masing elemen yaitu dengan menggunakan antenna array. Susunan dari beberapa elemen antena disebut sebagai
antenna array [3].
Universitas Sumatera Utara
12
Adapun tujuan membuat susunan antena, yaitu untuk mendapatkan diagram arah dengan pola tertentu beamforming dan mendapatkan diagram arah dengan
pengendalian arah tertentu beamsteering. Adapun konfigurasi dari sebuah antena array linier sepanjang sumbu x ditunjukkan oleh Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Antena array linier
Medan listrik total dari sebuah array ditentukan oleh penjumlahan vektor medan listrik dari masing-masing elemen sesuai Persamaan 2.1 [3].
= +
= �̅
�
ƞ
� 4�
{
− [ � − �⁄ ]
�
+
− [ � + �⁄ ]
�
} 2.1
dimana � adalah beda fasa antar elemen. Medan listrik sebuah antenna
array dapat berbentuk 2 dimensi atau 3 dimensi. Untuk array yang sama, ada beberapa degrees of freedom yang dapat digunakan untuk membentuk pola sorotan
sebuah antena, yaitu [3] : 1.
Konfigurasi array secara geometris linear, circular, planar dan spherical. 2.
Amplitude excitation dari tiap elemen. 3.
Phase excitation dari tiap elemen. 4.
Pancaran relatif dari tiap elemen.
Universitas Sumatera Utara
13
2.5 Linear Array
Linear array merupakan konfigurasi antena susun array yang paling sederhana. Adapun contoh linear array yaitu dua elemen array dan N-elemen
linear array. Berikut uraian beberapa jenis linear array.
2.5.1 Dua Elemen Array
Adapun bentuk antena array yang paling mudah untuk dianalisis yaitu antena array dengan dua elemen array. Gambar 2.7 menunjukkan antena dipole
yang disusun secara vertikal sepanjang sumbu y dengan jarak sebesar d [3].
Gambar 2.7 Dua elemen array
Field point terletak pada jarak r dari titik awal origin dimana ≫ .
Misalkan vektor r, r
1
, dan r
2
paralel antara satu sama lainnya yang diberikan oleh Persamaan 2.2 dan Persamaan 2.3. Maka, persamaan untuk medan listrik total
diberikan oleh Persamaan 2.4 [3].
≈
+ sin � 2.2
≈
− sin � 2.3
=
ƞ�
− �
4�
sin � . cos
sin �+ �
2.4 dimana :
Universitas Sumatera Utara
14
� = beda fasa antar dua elemen yang berdekatan L = panjang antena
� = sudut yang diukur dari sumbu z pada spherical coordinates d = jarak antar elemen
2.5.2 N – Elemen Linear Array
Adapun contoh linear array yang paling umum yaitu linear array dengan N elemen array. Misalkan tiap elemen mempunyai jarak antar elemen yang sama
dan amplituda yang sama. Gambar 2.8 menunjukkan N – elemen linear array yang
terdiri atas beberapa elemen isotropis [3].
Gambar 2.8 N
– elemen linear array
Misalkan pada kondisi medan jauh dimana ≫ , maka array factor dapat
ditentukan dengan menggunakan Persamaan 2.5 [3]. � = +
sin �+ �
+
sin �+ �
+ ⋯ . . +
− sin �+ �
2.5 dimana
� adalah beda fasa antar elemen. Karena elemen isotropis mempunyai amplituda yang tetap, maka setiap perilaku dari array ditentukan oleh beda fasa
antar elemen. Beda fasa tersebut sebanding dengan jarak antar elemen dalam panjang gelombang.
Universitas Sumatera Utara
15
2.6 Circular Array dan Planar Array
Adapun contoh konfigurasi antena array lainnya yang dapat digunakan untuk membentuk pola sorotan antena yaitu uniform circular dan uniform planar
circular array. Gambar 2.9 menunjukkan konfigurasi uniform circular array dan Gambar 2.10 menunjukkan konfigurasi uniform planar circular array [3].
Gambar 2.9 Uniform circular array
Gambar 2.10 Uniform planar circular array
Universitas Sumatera Utara
16
2.7 Konsep Adaptive Array
