Jenis Antena

Antena Yagi

Tentang antena Yagi

    Antena Yagi atau kalau orang Jepang menyebutnya Yagi-Uda, kenapa di sebut Yagi- Uda? karena antena Yagi pertama di buat oleh dua orang peneliti dari Jepang yang bernama Yagidan Uda. 

    Dua orang itu mengawali penelitiannya dengan melihat efek dan pengaruh dari unsur pasif dari sebuah batang logam terhadap sifat direksional antena (directional antenna), sebuah susunan paralel  elemen antena lurus yang di hadapkan pada beberapa elemen parasitif. Pada awalnya antena ini di sebut Susunan Yagi-Uda. Antena Yagi adalah desain antena yang menggunakan elemen pasif (gambar 2). Antena ini murah dalam pembuatannya dan efektif , karena dapat menghasilkan penguatan gain signal yang bagus.     Penggunaan satu atau lebih elemen reflektor (biasanya hanya menggunakan satu atau dua reflektor), seperti gambar di bawah ini (gambar 1) sebuah antena yagi dengan satureflektor, sebuah element dipole lipat aktif dan tujuh direktur sebagai penyearah yang terpasang untuk polarisasi horizontal.

Gambar 2. Sebuah antena Yagi khas

    Gambar 3 adalah pola khas untuk antena yagi  tiga element (satu reflektor, satu elemen aktif,  dan satu direktur). Umumnya, semakin banyak elemen Yagi yang di miliki, semakin tinggigain, dan sempit beamwidth. Antena ini dapat dipasang untuk  baik 

Gambar 1 Antena Yagi - (a) tiga elemen dan (b) beberapa elemen

polarisasi dan horizontal atau vertikal sering digunakan untuk aplikasi point-to-point, seperti antara base station dan situs repeater-stasiun.

    Yagi, adalah directional antena yang biasa digunakan dalam komunikasi pada frekuensi di atas 10 MHz.

Gambar 3 Pola horizontalplane antena Yagi

   Seperti di sebut diatas Yagi terdiri dari dua atau tiga unsur batang  lurus, masing-masing berukuran approximately 0,5 panjang gelombang (lamda). 

 Antena Yagi secara teoritis merupakan antena yang linier, antena Yagi lama jarang digunakan di bawah 50 MHz, karena pada frekuensi ini struktur menjadi berat secara fisik.

    Antena Yagi ni adalah yang paling populer sebagai susunan antena directional pada band radio amatir  dari 14MHz dengan selombang VHF dan UHF.

     Kadang-kadang terlihat pada 30 dan 40 meter band. Kebanyakan antena yagi menggunakan penyokong antena yang ber- rotator, sehingga antena dapat menunjuk ke segala arah horisontal.

   Dimana daya transmisi rendah digunakan, seperti turun ke 1 Watt atau kurang, seperti ketika transceiver QRP digunakan, antena yagi lumayan dapat kompensasi untuk itu. Dan karena Yagi yang memberikan peningkatan kinerja penerimaan tersebut, stasiun QRP lain dapat didengar lebih baik.

Desain Antena Yagi

    Sekarang mari kita lihat desain antena Yagi dan elemen- elemen nya. Sekali lagi, antena yagi adalah sebuah antena dengan elemen parasit/ pasif, elemen-elemen yang terhubung ke saluran transmisi disebut elemen driven. Dalam kebanyakan susunan pasif, ada satu elemen driven, satu reflektor, dan satu atau lebih anggota direksi/direktur.

Elemen Driven

    Elemen Driven adalah / terhubung ke saluran feed line. Dalam antena Yagi untuk radio biasanya ada hanya satu elemen driven. Elemen ini kadang-kadang secara fisik disingkat dengan beban induktif (inductive loading). Ini mungkin berisi perangkap sehingga beresonansi pada lebih dari satu band. Pada setengah gelombang resonansi, adalah pusat feed line, dan dengan sendirinya akan sebagai dipole antena .

Elemen Driven Dipole.

 Unsur driven dapat berupa sebagai dipole listrik yang terpisah atau bersama-sama dengan boom dan unsur-unsur lainnya, seperti gamma match.
 Ketika beberapa antena parasititif dioperasikan bersama-sama, seperti dalam sebuah susunan collinear (collinear array) atau ditumpuk, ada beberapa elemen driven. Setiap elemen driven menerima sebagian dari daya output pemancar. Secara umum, daya dibagi rata di antara semua elemen driven (dalam beberapa susunan bertahap, semua elemen driven). 
 Unsur driven dalam susunan parasititif selalu beresonansi pada frekuensi operasi. Elemen elemen parasitif biasanya (tetapi tidak selalu) sedikit dalam ber resonansi; direksi/direktor umumnya disetel ke frekuensi lebih tinggi dari elemen driven, dan reflektor umumnya diatur ke frekuensi yang lebih rendah (sehingga lebih lama). Impedansi dari elemen driven, pada titik umpan, adalah perlawanan murni ketika antena dioperasikan pada frekuensi resonansi nya. Ketika unsur-unsur parasititif yang dekat elemen driven, impedansi dari elemen driven rendah dibandingkan dengan dipole dalam ruang bebas.

    Untuk suatu tujuan menemukan  matching impedansi antara elemen driven dan saluran transmisi, elemen driven dapat dilipat atau ditekuk ke dalam berbagai konfigurasi. Di antara sistem pengacakan yang paling umum adalah delta, gamma dan jaringan T. Kadang-kadang elemen driven sebagai dipole lipat dari konduktor tunggal.

Dengan elemen driven matching gamma,

Dipole sebagai elemen driven

   Desain dasar menggunakan dipole sebagai elemen didorong. Ini adalah resonansi ketika panjang listrik adalah 1/2 dari panjang gelombang, untuk frekuensi yang digunakan, diterapkan pada titik feed. Dipole lipat biasanya digunakan dalam desain Yagi.

Matching Gamma pada elemen driven

Sebuah matching gamma membuat lebih mudah dalam menyesuaikan sebuah antena. Ini sesuai dengan impedansi feedpoint yang jarang adalah 50 Ohm, dengan 50 Ohm coax. Pada Yagi antena dengan lebih dari 4 elemen, impedansi pada feedpoint menjadi rendah (seperti 20 Ohms).

Elemen parasitik  - Reflektor - Direktur

   Unsur parasititif merupakan elemen yang tidak langsung terhubung ke saluran feed line. Elemen parasitif digunakan untuk tujuan memperoleh keuntungan daya directional. Umumnya, elemen parasit dapat diklasifikasikan sebagai direksi atau reflektor, maka mereka bekerja dengan cara yang berlawanan.

    Elemen parasit beroperasi dengan kopling elektromagnetik untuk elemen driven. Unsur parasitif sejajar dengan elemen pemancar, pada jarak tertentu sesuai hitungan lmda, dan panjang tertentu dengan hitungan lmda pula, menyebabkan pola radiasi untuk menunjukkan keuntungan dalam satu arah dan kerugian dalam arah yang berlawanan. Selama bertahun-tahun sekarang, prinsip Yagi yang digunakan pada frekuensi tinggi oleh operator radio amatir dan komersial.

    Pada frekuensi tinggi, elemen parasitif sering digunakan dalam antena directional. Yang paling umum ini adalah antena Quaddan Yagi.

Forward Gain

Forward Gain, atau memperoleh kekuatan dari Yagi diukur relatif terhadap setengah gelombang dipole (dBd) dalam banyak kasus. Mendapatkan kekuatan yang lebih penting dalam hal transmisi; rasio front-to-back adalah penting dalam hal menerima directivity.

Rasio depan belakang (The front-to-back (F / B) ratio)

    The front-to-back (F / B) ratio ditentukan dalam desibel, dan adalah rasio kekuatan sinyal ke arah yang disukai dengan kekuatan 180 derajat berlawanan arah disukai.Ini adalah salah satu ekspresi dari directivity dari sistem antena.     Istilah ini hanya berlaku untuk antena yang searah, atau direktif dalam didominasi satu arah, seperti untuk antena Yagi. Secara matematis, rasio front-to-back adalah rasio, dalam desibel, kekuatan lapangan ke arah yang di kehendaki, mengingat jarak yang sama. Dalam hal kekuatan, jika P adalah keuntungan kekuatan antena dalam arah maju dan Q adalah hasil kenaikan kekuatan di arah sebaliknya, keduanya dinyatakan dalam desibel sehubungan dengan dipole atau radiator isotropik, maka rasio front-to-back diberikan hanya dengan P - Q.

Dua-elemen Yagi

    Dua-elemen Yagi dapat dibentuk dengan menambahkan salah satu direktur atau reflektor di samping elemen driven. Jarak optimal untuk driven-element/director Yagi adalah sekitar 0,1-0,2 panjang gelombang, dengan direktur disetel ke frekuensi 5 sampai 10 persen lebih tinggi dari frekuensi resonansi dari elemen didorong. 

   Jarak optimal untuk driven-element/reflector Yagi adalah sekitar 0,15-0,2 panjang gelombang, dengan reflectror disetel ke frekuensi 5 sampai 10 persen lebih rendah dari frekuensi resonansi dari elemen didorong.

    Gain dari optimal dibangun, full-size dua-elemen Yagi adalah sekitar 5 dBd baik menggunakan direktur atau reflektor, Jika elemen yang disingkat oleh beban induktif atau dengan perangkap, gain agak terganggu.

Tiga-elemen Yagi

    Sebuah Yagi dengan satu direktur dan satu reflektor, bersama dengan elemen driven, meningkatkan keuntungan rasio F / B, dibandingkan dengan susunan dua elemen. Dirancang secara optimal tiga elemen Yagi yang dapat ditingkatkan untuk tujuan pembangunan universal. Optimasi harus dilakukan setelah antena dibangun. Pencocokan skema dan detail konstruksi tidak termasuk.

Panjang Yagi

    Gain dan rasio F / B dari Yagi meningkat sebagai elemen yang lebih banyak. Hal ini biasanya dilakukan dengan menempatkan direksi ekstra di depan tiga elemen Yagi. Beberapa Yagi memiliki 10, 15 atau bahkan 20 elemen. PElemen direktur ekstra cenderung memiliki jarak optimal yang meningkatkan sebagai jumlah elemen meningkat. 

    Dengan demikian, untuk membuat 10-elemen Yagi menjadi 11-elemen Yagi, direktur ditambahkan sekitar 0,4 panjang gelombang di depan 10-elemen Yagi untuk kinerja optimal. Elemen direktur alse cenderung mendapatkan lebih pendek dan lebih pendek, konvergen ke batas minimum.   

    Sangat jarang untuk melihat Yagi lebih dari 20 elemen. Ideal 20-elemen Yagi secara teoritis dapat memberikan 19 dBd penguatan. Jika gain diperlukan dalam antena membutuhkan lebih dari 20 elemen pada optimasi tunggal, dua atau lebih Yagi bisa di buat feed bersama dalam pahse, dan ditempatkan end-to-end (collinear) atau dibuang, atau keduanya. 

    Antena lain, seperti disc, menjadi lebih mudah dalam membangun dan penyesuaian tune daripada Yagi di UHF tinggi dan frekuensi microwave , ketika gain besar dan rasio F / B yang diinginkan.

Multiband Yagi

   Traps/perangkap dapat ditempatkan dalam elemen Yagi, yang memungkinkan operasi pada lebih dari satu band. Elemen tambahan untuk beberapa band dapat ditempatkan di antara elemen-elemen untuk band-band lain, karena perbedaan jarak elemen optimal. Sebuah Yagi multiband sering mengambil penampilan yang kompleks. Yagis multiband yang paling umum bekerja band dari 14MHz melalui 29.7MHz (20 sampai 10 meter). Beberapa juga bekerja kombinasi lain seperti 40/30/20 meter atau 30 sampai 10 meter.

Variasi pada Yagi

   Unsur driven dari Yagi bisa menjadi lingkaran gelombang penuh, sehingga polarisasi feed sejajar dengan unsur lainnya. Antena ini disebut Quagi karena merupakan campuran antara Yagi dan Quad. 

   Kadang-kadang reflektor juga dibentuk menjadi lingkaran untuk membuat cQuagi.

    Sepasang Yagi dapat berorientasi pada sudut kanan pada optimasi tunggal, dan feed 90 derajat keluar dari fase untuk mendapatkan polarisasi melingkar. Hal ini lebih disukai ketika satelit bekerja.

Antena dua yagi untuk low band dan multi band

CARA MEMBUAT ANTENA FM DIPOLE 1/2 λ SEDERHANA

 Antena adalah bagian yang sangat penting pada radio pemancar atau penerima. Sebatang logam yang panjangnya 1⁄4 Lambda (λ) akan beresonansi dengan baik bila ada gelombang radio yang menyentuh permukaannya. Jadi bila pada ujung coax bagian inner kita sambung dengan logam sepanjang 1⁄4 λ dan outer-nya di ground, ia akan menjadi antena. Antena semacam ini hanya mempunyai satu pole dan disebut monopole (mono artinya satu). Apabila outer dari coax tidak di-ground dan disambung dengan seutas logam sepanjang 1⁄4 λ lagi, menjadi antena dengan dua pole dan disebut dipole 1⁄2 λ (di artinya dua).

 

      Cara membuatnya pertama tama kita harus menentukan frekuensi kerja pemancar, setelah itu menghitung panjang gelombangnya.
   Rumus panjang gelombamg:

contoh; pemancar dengan frekuensi 90 Mhz memiliki panjang gelombang

λ= 300 / 90 Mhz = 3.33 meter 

  Di atas adalah panjang gelombang di udara. Cepat rambat gelombang 
listrik pada logam itu lebih kecil, ialah 0.95 kali gelombjang gelombang adalah 3.333 x 0.95 =3.166 meter 

Untuk membuat antena dipole kita hanya menggunakan 1/2 panjang gelombang dan di bagi2 lagi menjadi 1/4 λ 
di masing masing sisi. lihat gambar di bawah ini 
 

Jadi panjang antena dipole masing masing sisinya adalah 
 3.166 x 1/4= 0.791 meter atau 79.1 cm .

  untuk aplikasinya bisa di letakkan secara vertikal atau horizontal sesuai radiasi yang 

di inginkan.