Langkah Pengerjaan dan Model Rancangan Antena Grid Komponen Antena Grid

Pada antena grid yang dirancang, penggunaan dipole balun yang umumnya digunakan sebagai driven elemen yang diletakkan ditiang penyangga. Hal ini dilakukan untuk mempermudah dalam menentukan frekuensi yang kita pilih. Pemilihan antena grid sebagai antena bantu lebih dikarenakan kemudahan dalam perakitannya dan biaya yang dikeluarkan relatif murah. Kemampuan antena ini untuk menguatkan sinyal juga terbilang sangat baik namun beamwidthnya cukup sempit.

3.3 Langkah Pengerjaan dan Model Rancangan Antena Grid

Pengerjaan antena Grid dimulai dengan membuat perencanaan pengerjaan dari mulai proses perancangan, pembuatan hingga pengujian. Perencanaan pengerjaan itu dapat di lukiskan dalam diagram alur seperti yang digambarkan pada Gambar 3.1. Langkah yang dilakukan setelah selesai pengumpulan teori dan informasi yang dibutuhkan adalah membuat perancangan dari teori yang diperoleh mengenai dimensi dan bentuk antena grid digambarkan oleh Gambar 3.2. 20 cm 70 cm Universitas Sumatera Utara Gambar 3.2 Model Antena Grid Antena grid memiliki bagian utama yaitu dipole balun sebagai daerah pencatu feeder dan reflector sebagai pemantul dari sinyal yang di catu. Bagian lainnya yaitu kabel koaksial. Gambar 3.3 menunjukkan bagian-bagian utama antena grid. 20 cm 70 cm Ti an g pe ny an gg a f =15. 31 Dipole reflektor Kabel koaksial Gambar 3.3 Bagian-Bagian Utama Antena Grid

3.4 Bagian Utama Antena Grid

Antena grid yang akan dibangun memiliki beberapa bagian yang menjadi penyusun utamanya, antara lain : 1. Reflektor Antena 2. Driven elemen 3. Kabel Penghubung

3.4.1 Reflektor Antena

Reflektor digunakan secara luas untuk memodifikasi pola radiasi antena. Sebagai contoh radiasi backward antena akan dihilangkan dengan menggunakan reflektor lempengan datar yang memiliki dimensi cukup lebar. Universitas Sumatera Utara Dalam kasus yang lebih umum, beamwidth merupakan karakteristik yang dihasilkan oleh lebar reflektor, kesesuaian bentuk, dan permukaan. Pada reflektor antena parabolik, pencatu diletakkan pada titik fokus dan pancarannya diarahkan pada reflektor parabola sehingga jika berkas iluminasi ray mengenainya, berkas ini akan direfleksikan sesuai dengan Hukum Snellius, yaitu [14]: Sudut Datang = Sudut Pantul 3.1 Jadi berkas yang dipancarkan oleh pencatu akan mengenai suatu titik di reflektor seperti ditunjukkan pada Gambar 3.4. Berkas ini akan direfleksikan sesuai dengan hukum pemantulan ke posisi tertentu dengan nilai yang sama dengan titik refleksi, atau dengan kata lain berkas ini akan direfleksikan secara paralel sehingga setelah berkas-berkas pancaran ini direfleksikan oleh reflektor parabola didapatkan pancaran energi yang paralel atau didapatkan fasa gelombang yang datar. Sinyal datang Sinyal datang Gambar 3.4 Pantulan Sinyal pada Reflektor Energi yang dipancarkan oleh pencatu di titik fokus tanpa keberadaan reflektor parabola akan berdivergensi, terbagi kedalam ruang dengan bentuk fasa seperti bola. Tetapi dengan keberadaan reflektor, energi pancaran bisa lebih Universitas Sumatera Utara dikonsentrasikan menuju ke suatu arah karena berkas sinyal akan paralel dan tidak menyebar di ruang. Jika diameter antena diketahui, maka dapat dicari luas apertur dengan cara [1]: 2 . 4 D A ap Π = 3.2 Setelah diketahui luas apertur, maka dapat diperoleh gain maksimal dengan cara : ap A G . 4 2 max λ Π = 3.3

3.4.2 Driven elemen

Driven elemen merupakan antena balun. Driven Element adalah suatu elemen yang menyediakan daya dari pemancar, biasanya melalui saluran transmisi. Driven Element mempunyai panjang sehingga rumus menghitung total panjang Driven Element ditunjukkna pada Persamaan 3.4 sebagai berikut : L = 0.5 x K x 3.4 Dimana : L : Panjang Driven Element K : Velocity Factor pada logam 0.95 : Panjang gelombang meter

3.4.3 Kabel Penghubung

Universitas Sumatera Utara Antena Grid menggunakan perpanjangan kabel koaksial untuk dihubungkan ke konektor yang terpasang pada Antena. Kabel coaxial adalah standar bus serial untuk perangkat penghubung, biasanya kepada televisi namun juga digunakan di peralatan lainnya seperti pada perangkat BTS. Kabel Koaksial adalah suatu struktur bus yang sangat efisien pada loop local, memungkinkan sebuah kabel tunggal dengan badwith yang sangat tinggi untuk dipergunakan secara bersama-sama oleh beberapa pelanggan. Kabel koaksial memiliki kapasitas pita lebar bandwidth 10 Mbps dan kapasitas node 30 node. Kabel koaksial sering dipakai sebagai jalur transmisi untuk frekuensi sinyal radio. Spektrum yang dapat ditransimisikan melalui kabel koaksial ini mulai dari 5 MHZ sampai 2GHZ, mewakili beberapa bagian yang penting pada spektrum radio.

3.5 Perancangan Antena Grid

Sub bab ini menjelaskan hal – hal yang perlu diperhitungkan dalam perancangan antena grid yang meliputi perhitungan reflector antena, posisi driven element.

3.5.1 Perhitungan Reflektor antena

Untuk mendapatkan antena yang bekerja pada frekuensi 900MHz,maka diperlukan suatu perhitungan terhadap reflektor antena. Nilai frekuensi yang diinginkan adalah 900 MHz . Dengan menggunakan Persamaan 2.1, maka didapatkan panjang gelombangnya adalah : Universitas Sumatera Utara Reflector yang digunakan ber diameter 70 cm, dengan menggunakan persamaan 3.2 maka dapat kita peroleh aperture antena, yaitu : A ap = 0,38465 m 2 Setelah luas apertur diketahui, maka gain maksimum dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.3 : G max = ap = 0,38465 = 43.602 W Jika diubah dalam satuan dB, maka hasilnya adalah: G dB =10 log 43.602 =10 . 1,64 = 16.4 dB Dengan asumsi efisiensi antena 0,5, maka gain antena maksimum yang bisa dicapai dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.4, yaitu : G = k x D = 0.5 x 43.602 = 21.801W Jika diubah ke dalam satuan dB, maka hasilnya adalah : G dB = 10 log 21.801 = 1.34 dB Setelah mendapatkan diameter antena, maka jarak titik titik fokus dapat dicari dengan menggunakan Persamaan 3.6 : d D = F Fokus Titik Jarak 16 2 = 3.6 Dimana : F = jarak titik fokus dari pusat parabolik dish D = diameter d = kedalaman Universitas Sumatera Utara

3.5.2 Perhitungan Driven Element

Antena yang akan tirancang di Tugas Akhir ini adalah antena Grid yang memiliki frekuensi kerja 900 MHz . Untuk perangcangan awal digunakan perhitungan panjang gelombang dengan menggunakan persamaan 2.1 didapatkan panjang gelombang dari anten yang akan dibuat adalah: Setelah didapatkan panjang gelombang, maka selanjutnya adalah menghitung panjang driven element yang digunakan. Sebagaimana yang telah di jelaskan di atas yaitu pada Persamaan 3.4. Dengan menggunakan perhitungan tersebut di dapatkan panjang driven yang digunakan adalah 158.33 L = 0.5 x 0.95 x 333.33 158.33 mm Antena grid memiliki konektor yang terbuat dari kabel koaksial yang panjangnya ¼ yaitu 8.3 cm dan elemen ini digandeng dan panjang gandengan tersebut adalah ½ yaitu 16.65 cm.

3.5.3 Kabel Penghubung Yang Digunakan

Kabel penghubung yang digunakan pada antena ini yaitu kabel koaksial yang berjenis Yuri RG-6 HFB-NL 75 dengan panjang 30 meter. Selain harga kabel yang murah kabel ini juga sangat mudah di dapatkan di pasaran. Sedangkan ujung kabel yang di hubungkan ke handphone harus di buat menjadi kumparan yang berfungsi sebagai induktor.

3.6 Komponen Antena Grid

Universitas Sumatera Utara Komponen antena grid terdiri atas perlengkapan dan peralatan. Berikut perlengkapan dan peralatan yang dibutuhkan dalam rancang bangun antena grid. 3.6.1 Perlengkapan Perlengkapan yang diperlukan dalam rancang bangun antena grid antara lain:  Plat Aluminium Plat aluminium digunakan sebagai kerangka dari reflector antena. Plat dibuat dengan diameter 70 cm dan kedalaman 20 cm. Semakin besar diameter reflector maka Gain akan semakin besar. Dari ketentuan diatas dapat kita cari titik focus dari kerangka reflector dengan Persamaan 3.6 : Gambar 3.5 Plat Aluminium  Jaring-Jaring Aluminium Jaring-jaring aluminium ini digunakan untuk melapisi kerangka dan berfungsi sebagai pemantul gelombang sinyal. Jaring-jaring aluminium ini terlihat pada Gambar 3.6 Universitas Sumatera Utara Gambar 3.6 Jaring-Jaring Aluminium  Pipa Alumunium Pipa alumunium ini berfungsi sebagai driven element pada pencatu. Panjang pipa alumunium driven element mempunyai panjang 35 cm dab diameter 0.5 cm. Dapat terlihat pada Gambar 3.7. Gambar 3.7 Pipa Alumunium  Besi Besi berfungsi sebagai mounting antena dan penyangga driven element. Besi yang digunakan untuk mounting berukuran 2inci dan untuk penyangga driven element berukuran 15.3 cm dan diameter 1 inci. Besi dirancang untuk dapat menyangga antena dan driven element. Gambar 3.8 memperlihatkan gambar besi yang digunakan Universitas Sumatera Utara a. Mounting antena b. Penyangga driven element Gambar 3.8 Besi Penyangga  Baut Baut berfungsi sebagai pelekat antara antena dengan mounting. Baut yang akan digunakan berukuran 10. Gambar 3.9 memeperlihatkan baut yang digunakan untuk perancangan antena. Gambar 3.9 Baut  Kabel Koaksial Kabel koaksial berfungsi sebagai penghubung antara antena dengan handphone. Kabel koaksial yang digunakan berukuran 75 dengan panjang 30 cm. Gambar 3.10 memperlihatkan kabel yang digunakan untuk perancangan antena. Universitas Sumatera Utara Gambar 3.10 Kabel Koaksial  Induktor Induktor berfungsi sebagai penghasil induktansi pada handphone. Indoktor ini di diletakkan pada ujung kebel koaksial. Gambar 3.11 memperlihatkan induktor yang dipakai dalam perancangan antena. Gambar 3.11 Induktor Tabel 3.1 berikut menunjukkan perlengkapan yang digunakan pada rancang bangun antena grid beserta fungsinya. Tabel 3.1 Perlengkapan Antena Grid Perlengkapan Antena Grid No. Bahan Fungsi Universitas Sumatera Utara 1 Plat alumunium Sebagai kerangka reflektor 2 Jaring-jaring alumunium Grid antena 3 Pipa alumunium Sebagai penyangga pencatu dan elemen 4 Besi Mounting antena 5 Baut Sebagai pelekat 6 Kabel koaksial Sebagai penghubung 7 Induktor Penghasil induktansi pada hanphone

3.7 Perakitan Antena Grid