Walaupun Hertz sering disebut sebagai ‘bapak radio’,namun selama hampir satu dekade,
penemuannya hanya tertinggal di laboratorium,keingintahuanGuglielmo Marconi yang pada saat itu berusia 20
tahunyang melihat majalah tentang eksperimen Hertz, apakah gelombang Hertz itu bisa digunakan untuk mengirimkan pesan. Dia menjadi terobsesi dan
melakukan penelitian dirumahnya.Dia mengulang eksperimen Hertz dan berhasil. Setelah itu ia mencobanya dengan antena yang lebih besar untuk jarak yang lebih
jauh. Pada tahun 1901, iamengumumkan kepada dunia bahwa ia telah menerima sinyal radio di Newfoundland, Canada, yang dikirimkan dari seberang samudera
atlantik dari sebuah stasiun yang telah dibangun nya dari Cornwall, Inggris [1].
2.2 Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang mempunyai sifat listrik dan sifat magnet secara bersamaan.Gelombang radio merupakan bagian
dari gelombang elektromagnetik pada spectrum frekuensi radio. Gelombang dikarakteristikkan oleh panjang gelombang dan frekuensi.
Panjang gelombang λ memiliki hubungan dengan frekuensi ƒ dan kecepatan ν yang ditunjukkan pada Persamaan 2.1[2]:
2.1 Kecepatan ν bergantung pada medium. Ketika medium rambat adalah hampa
udara free space, maka [2]:
v = c = 3 x 10
8
ms 2.2
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
2.3 Pengertian Antena
Antena adalah perangkat media transmisi wireless nirkabel yang memanfaatkan udara atau ruang bebas sebagai media penghantar. Antena
mempunyai fungsi untuk merubah energi elektromagnetik terbimbing menjadi gelombang elektromagnetik ruang bebas gelombang mikro yang merupakan
fungsi antena sebagai transmitterTx. Energi listrik dari transmitter dikonversi menjadi gelombang elektromagnetik dan oleh sebuah antena yang kemudian
gelombang tersebut dipancarkan menuju udara bebas.Pada receiverRx akhir gelombang elektromagnetik dikonversi menjadi energi listrik dengan
menggunakan antena.Gambar 2.1 menunjukkan antena sebagai pengirim dan penerima.
Gambar 2.1 Antena Sebagai Pengirim dan Penerima
2.4 Parameter – Parameter Antena
Parameter-parameter antena digunakan untuk menguji atau mengukur performa antena yang akan digunakan. Berikut penjelasan beberapa parameter
antena yang sering digunakan yaitu direktivitas antena, gain antena, pola radiasi antena, polarisasi antena, beamwidth antena, bandwidth antena, impedansi antena
dan voltage standing wave ratio VSWR.
Antena Antena
Tx Rx
Gelombang Elektromagnetik
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
2.4.1 Direktivitas Antena
Direktivitas, pengarahan dari sebuah antena adalah perbandingan kerapatan daya maksimum terhadap daya rata-rata yang menembus seluruh kulit
bola yang diamati pada medan jauh. Nilai D diperoleh melalui persamaan [3] :
2.3
2.4.2 Gain Antena
Gain directive gain adalah karakter antena yang terkait dengan kemampuan antena mengarahkan radiasi sinyalnyaatau penerimaan sinyal dari
arah tertentu. Gain bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis pada umumnya seperti watt, ohm, atau lainnya, melainkan suatu bentuk perbandingan.
Oleh karena itu, satuan yang digunakan untuk gain adalah decibel[4]. Gain dari sebuah antena adalah kualitas nyala yang besarnya lebih kecil
daripada penguatan antena tersebut yang dapat dinyatakan dengan [5] : Gain = G = k. D 2.4
Dimana : k = efisiensi antena, 0
≤ k ≤1 Gain antena dapat diperoleh dengan mengukur power pada main lobe dan
membandingkan power-nya dengan power pada antena referensi. Gain antena diukur dalam satuan decibel.Decibel dapat ditetapkan dengan dua cara yaitu [6] :
a. Ketika mengacu pada pengukuran daya power
2.5
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
b. Ketika mengacu pada pengukuran tegangan volt
2.6
Gain antena biasanya diukur relatif pada : 1
dBi relatif pada radioatorisotropic 2
dBd relatif pada radioatordipole Hubungan antara dBi dan dBd adalah sebagai berikut [6] :
0 dBd = 2,15dBi 2.7 Umumnya dBi digunakan untuk mengukur gain sebuah antena.
Gain dapat dihitung dengan membandingkan kerapatan daya maksimum antena yang diukur dengan antena referensi yang diketahui gainnya. Maka dapat
dituliskan pada persamaan [3]:
2.8
Atau jika dihitung dalam nilai logaritmik dirumuskan oleh persamaan [3] : Gt dB = PtdBm – PsdBm + GsdB 2.9
Dimana : Gt
= Gain total antena. Pt
= Nilai level sinyal maksimum yang diterima antena terukur dBm. Ps
= Nilai level sinyal maksimum yang diterima antena referensi dBm. Gs
= Gain antena referensi.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
2.4.3 Pola Radiasi Antena
Pola radiasi antena pada umumnya terdiri dari sebuah lobeutama
main lobe
dan beberapa lobekecil
minor lobe.
Lobeutama merupakan gambaran kualitas antena yang menunjukkan energi yang tersalurkan sesuai dengan yang diinginkan
Gambar 2.2.Diagram arah sebenarnya tiga dimensi, tetapi biasa digambarkan sebagai dua dimensi, yaitu dua penampangnyasaja yang saling tegak lurus
berpotongan pada poros
main lobe
[1].
Gambar 2.2 Pola Radiasi Antena Directional
2.4.4 Polarisasi Antena
Polarisasi antena merupakan orientasi perambatan radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh suatu antena di mana arah elemen antena
terhadap permukaan bumi sebagai referensi arah. Dalam jaringan wireless, polarisasi dipilih dan digunakan untuk mengoptimalkan penerimaan sinyal yang
diinginkan dan mengurangi derau dan interferensi dari sinyal yang tidak diinginkan.
Polarisasi dari sebuah antena menginformasikan ke arah mana medan listrik memiliki orientasi dalam perambatannya. Ada tiga macam polarisasi secara
garis besarnya yaitu polarisasi linier, eliptis dan circular.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
a. Polarisasi Linier
Polarisasi linier terdiri dari polarisasi vertikal dan polarisasi horisontal. Arah dari polarisasi ditentukan oleh arah dari medan listrik. Polarisasi linier,
artinya, dengan berjalannya waktu arah dari medan listrik tidak berubah, hanya orientasinya saja.
Gambar 2.3 menunjukkan sebuah gelombang yang memiliki polarisasi linier yangvertikal.Medan listrik terletak secara vertikal. Di gambar, arah medan
listrik selalu menunjuk ke arah sumbu x positif atau negatif dan arah medan magnet-nya selalu ke sumbu y positif atau negatif. Polarisasi linier yang
horisontal merupakan kebalikan dari vertikal.Medan listrik terletak horisontal arah sumbu y [7].
Gambar 2.3
Polarisasi Linier
b. Polarisasi Eliptis
