Sejarah Antenna Yagi

      Sejarah Antena Yagi. Tidak banyak orang yang mengetahui siapa sebenarnya penemu antenna Yagi, yang banyak dipakai oleh Rekan-Rekan Amatir sedunia ( terutama yang bekerja pada Band VHF maupun Band HF ) maupun oleh hampir semua penerima siaran TV dirumahrumah saat ini. Antena Yagi ditemukan oleh Profesor Hidetsugu ( 1886 – 1976 ) dan Assistantnya yang bernama Shintaro Uda ( 1896 – 1976 ) pada tahun 1925.
  
      Hidetsugu Yagi dilahirkan di Osaka, Japan pada tanggal 28 Januari 1886. Dia memperoleh Engineering Degree dari Tokyo Imperial University ( sekarang Tokyo University ) pada usia 24 tahun. Karirnya dimulai sebagai guru di Sendai Engineering High School. Setelah mengajar selama 4 tahun, Menteri Pendidikan Jepang saat itu, mengirimnya ke Eropa untuk belajar. Hidetsugu Yagi pergi ke German untuk belajat Resonant Transformer yang digunakan pada Transmitter. Dia bekerja bersama Heinrich Barkhausen yang sedang mempelajari Vacum Tube CW Oscillation. Karena pecah Perang Dunia I pada tahun 1914, Hidetsugu Yagi kemudian meninggalkan German dan pergi ke Inggris dan bekerja pada J.A Flemming di London. Flemming telah menemukan Vacuum Diode dan sudah digunakan sebagai Detector pada Radio. 2 tahun kemudian, Hidetsugu Yagi pergi ke Amerika untuk bekerja pada George W Pierce di Harvard University. Pierce adalah penemu Pierce Oscillator. Selama di Amerika, Hidetsugu Yagi bergabung dengan Institute of Radio Engineers ( IRE ), sekarang IEEE, sehingga dia bisa mengakses berbagai macam informasi. Sekembalinya ke Japan, Hidetsugu Yagi meneruskan karirnya sebagai Pengajar dan Peneliti. Dia memperoleh gelar Doctor pada tahun 1921.

      Dalam penelitiannya, Hidetsugu Yagi dibantu oleh Team yang sangat excellent, diantaranya Shintaro Uda dan Kinjiro Okabe. Hidetsugu Yagi dan Shintaro Uda menemukan suatu antenna yang bisa memperbaiki arah pancaran antenna ( directivity ), yaitu dengan penambahan parasitic element pada antenna Dipole, berupa Reflector dan Director. Dengan penambahan parasitic element, maka forward gain akan meningkat tajam dan Front to Back Ratio juga meningkat. Dia kemudian mengajukan hak paten atas penemuannya di Japan pada 28 Desember 1925 dan di Amerika pada September 1926.
Hak paten dari Japan diperoleh pada tahun 1926 dan dari Amerika diperoleh pada 24 Mei 1932. Sejak itu, antena Yagi-Uda digunakan secara komersial mulai tahun 1933. Profesor Hidetsugu Yagi juga mempunyai call sign yaitu J7AA dan merupakan anggota JARL ( Japan Amateur Radio Leaque ).

Pengrtian Antena  

  

     Demikian merupakan sepenggal sejarah dari antena yagi,dan kalian tahu apkah Antena itu? Secara sederhana, antena adalah alat untuk mengirim dan menerima gelombang elektromagnetik, bergantung kepada pemakaian dan penggunaan frekuensinya, antena bisa berwujud berbagai bentuk, mulai dari seutas kabel, dipole, ataupun yagi, dsb. Antena adalah alat pasif tanpa catu daya(power), yang tidak bisa meningkatkan kekuatan sinyal radio, dia seperti reflektor pada lampu senter, membantu mengkonsentrasi dan memfokuskan sinyal.

      Kekuatan dalam mengkonsentrasi dan memfokuskan sinyal radio, satuan ukurnya adalah dB. Jadi ketika dB bertambah, maka jangkauan jarak yang bisa ditempuhpun bertambah. Jenis antena yang akan dipasang harus sesuai dengan sistem yang akan kita bangun, juga disesuaikan dengan kebutuhan penyebaran sinyalnya. Secara umum ada dua jenis antena yaitu :
    1. Directional
    2. Omni Directional

Fungsi
 
     Fungsi antena adalah untuk mengubah sinyal listrik menjadi sinyal elektromagnetik, lalu meradiasikannya (Pelepasan energy elektromagnetik ke udara / ruang bebas). Dan sebaliknya, antena juga dapat berfungsi untuk menerima sinyal elektromagnetik (Penerima energy elektromagnetik dari ruang bebas ) dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Pada radar atau sistem komunikasi satelit, sering dijumpai sebuah antena yang melakukan kedua fungsi (peradiasi dan penerima) sekaligus. Namun, pada sebuah teleskop radio, antena hanya menjalankan fungsi penerima saja.

Karakter antena
  
     Ada beberapa karakter penting antena yang perlu dipertimbangkan dalam memilih jenis antena untuk suatu aplikasi (termasuk untuk digunakan pada sebuah teleskop radio), yaitu pola radiasi, directivity, gain, dan polarisasi. Karakter-karakter ini umumnya sama pada sebuah antena, baik ketika antena tersebut menjadi peradiasi atau menjadi penerima, untuk suatu frekuensi, polarisasi, dan bidang irisan tertentu. Misalnya, David Welkinson (0806322514) ingin membeli antena maka untuk mendapatkan antena yang sesuai dengan fungsi yang dinginkan, ia harus memimilih antena dengan karakter yang sesuai dengan fungsi yang dia inginkan.

Pola radiasi

     Pola radiasi antena adalah plot 3-dimensi distribusi sinyal yang dipancarkan oleh sebuah antena, atau plot 3-dimensi tingkat penerimaan sinyal yang diterima oleh sebuah antena. Pola radiasiantena dibentuk oleh dua buah pola radiasi berdasar bidang irisan, yaitu pola radiasi pada bidang irisan arah elevasi (pola elevasi) dan pola radiasi pada bidang irisan arah azimuth (pola azimuth).

  
     Kedua pola di atas akan membentuk pola 3-dimensi. Pola radiasi 3-dimensi inilah yang umum disebut sebagai pola radiasi antena dipol. Sebuah antena yang meradiasikan sinyalnya sama besar ke segala arah disebut sebagai antena isotropis. Antena seperti ini akan memiliki pola radiasi berbentuk bola Namun, jika sebuah antena memiliki arah tertentu, di mana pada arah tersebut distribusi sinyalnya lebih besar dibandingkan pada arah lain, maka antena ini akan memiliki directivity Semakin spesifik arah distribusi sinyal oleh sebuah antena, maka directivity antena tersebut.
Antena dipol termasuk non-directive antenna. Dengan karakter seperti ini, antena dipol banyak dimanfaatkan untuk sistem komunikasi dengan wilayah cakupan yang luas. Pada astronomi radio, antena dipol digunakan pada teleskop radio untuk melakukan pengamatan pada rentang High Frekuensi (HF). Bentuk data yang dapat diperoleh adalah variabilitas intensitas sinyal yang dipancarkan oleh sebuah objek astronomi. Namun, karena antena dipol tidak memiliki directivity pada arah tertentu, teleskop radio elemen tunggal yang menggunakan antena jenis ini tidak dapat digunakan untuk melakukan pencitraan.

Gain

  

     Gain (directive gain) adalah karakter antena yang terkait dengan kemampuan antena mengarahkan radiasi sinyalnya, atau 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 desibel.

Polarisasi

     Polarisasi didefinisikan sebagai arah rambat dari medan listrik. Antena dipol memiliki polarisasi linear vertikal . Mengenali polarisasi antena amat berguna dalam sistem komunikasi, khususnya untuk mendapatkan efisiensi maksimum pada transmisi sinyal. Pada astronomi radio, tujuan mengenali polarisasi sinyal yang dipancarkan oleh sebuah objek astronomi adalah untuk mempelajari medan magnetik dari objek tersebut.
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pola radiasi, yang pertama adalah Half-power Beamwidth (HPBW), atau yang biasa dikenal sebagai beanwidth suatu antena. Dalam astronomi radio, beamwidth adalah resolusi spasial dari sebuah teleskop radio, yaitu diameter sudut minimun dari dua buah titik yang mampu dipisahkan oleh teleskop radio tersebut. Secara teori, beamwidth untuk antena yang berbentuk parabola dapat ditentukan.

Antena Directional

     Antena jenis ini merupakan jenis antena dengan narrow beamwidth, yaitu punya sudut pemancaran yang kecil dengan daya lebih terarah, jaraknya jauh dan tidak bisa menjangkau area yang luas, antena directional mengirim dan menerima sinyal radio hanya pada satu arah, umumnya pada fokus yang sangat sempit, dan biasanya digunakan untuk koneksi point to point, atau multiple point, macam antena direktional seperti antena grid, dish “parabolic”, yagi, dan antena sectoral.

Antena Omni-Directional

    Antena ini mempunyai sudut pancaran yang besar (wide beamwidth) yaitu 3600; dengan daya lebih meluas, jarak yang lebih pendek tetapi dapat melayani area yang luas Omni antena tidak dianjurkan pemakaian-nya, karena sifatnya yang terlalu luas se-hingga ada kemungkinan mengumpulkan sinyal lain yang akan menyebabkan inter-ferensi. antena omnidirectional mengirim atau menerima sinyal radio dari semua arah secara sama, biasanya digunakan untuk koneksi multiple point atau hotspot.

Type Antena

1. Antena Omnidirectional

      Sebuah antena Omnidirectional adalah antena daya sistem yang memancar secara seragam dalam satu pesawat dengan bentuk pola arahan dalam bidang tegak lurus. This pattern is often described as “donut shaped”. Pola ini sering digambarkan sebagai “donat berbentuk”. Omnidirectional antenna can be used to link multiple directional antenna in outdoor point-to-multipoint communication systems including cellular phone connections and TV broadcasts. Antena Omnidirectional dapat digunakan untuk menghubungkan beberapa antena directional di outdoor point-to-multipoint komunikasi systems termasuk sambungan telepon selular dan siaran TV.

      Antena omni mempunyai sifat umum radiasi atau pancaran sinyal 360-derajat yang tegak lurus ke atas. Omnidirectional antena secara normal mempunyai gain sekitar 3-12 dBi. Yang digunakan untuk hubungan Point-To-Multi-Point ( P2Mp) atau stu titik ke banyak titik di sekitar daerah pancaran. Yang baik bekerja dari jarak 1-5 km, akan menguntungkan jika client atau penerima menggunalan directional antenna atau antenna yang ter arah.Yang ditunjukkan di bawah adalah pola pancaran khas RFDG 140 omnidirectional antena. Radiasi yang horisontal dengan pancaran 360-derjat. Radiasi yang horisontal pada dasarnya E-Field.yang berbeda dengan, polarisasi yang vertikal adalah sangat membatasi potongan sinyal yang di pancarkan. Antena ini akan melayani atau hanya memberi pancaran sinyal pada sekelilingnya atau 360 derjat, sedamgkan pada bagian atas antena tidak memiliki sinyal radiasi.

Pola radiasi dari antenna Omni

2. Antena Grid

Contoh antena grid

      Antena ini merupakan salah satu antena wifi yang populer. Sudut pola pancaran antena ini lebih fokus pada titik tertentu sesuai pemasangannya.

3. Antena Parabolik

- Dipakai untuk jarak menengah atau jarak jauh
- Gain-nya bisa antara 18 sampai 28 dBi

Contoh antena parabolic

Pola radiasi dari antena Parabolik

Kelebihan antenna parabola

• Dapat digunakan untuk menerima 3 satellite sekaligus tanpa harus menggerakkan antenna.


• Dapat menampilkan gambar dari semua TV dari satelit yang ditangkap dalam sekejap.


• Kondisi permanent sehingga tidak gampang goyah terhadap posisi.


• Signal quality dapat maksimum

Kekurangan antenna parabola

• Tidak dapat digunakan menangkap satelit lebih dari 5


• Membutuhkan lebih banyak LNBF


• Channel yang diterima lebih sedikit

4. Antena Sectoral

Antena Sectoral hampir mirip dengan antena omnidirectional. Yang juga digunakan untuk Access Point to serve a Point-to-Multi-Point (P2MP) links. Beberapa antenna sectoral dibuat tegak lurus , dan ada juga yang horizontal.
Antena sectoral mempunyai gain jauh lebih tinggi dibanding omnidirectional antena di sekitar 10-19 dBi. Yang bekerja pada jarak atau area 6-8 km. Sudut pancaran antenna ini adalah 45-180 derajat dan tingkat ketinggian pemasangannya harus diperhatikan agar tidak terdapat kerugian dalam penangkapan sinyal.
Pola pancaran yang horisontal kebanyakan memancar ke arah mana antenna ini di arahkan sesuai dengan jangkauan dari derajat pancarannya, sedangkan pada bagian belakang antenna tidak memiliki sinyal pancaran.
Antenna sectoral ini jika di pasang lebih tinggi akan menguntungkan penerimaan yang baik pada suatu sector atau wilayah pancaran yang telah di tentukan.

Pola radiasi dari antena Sektoral

Artikel ini dibuat dari berbagai sumber,dan saya coba definisikan,mudah mudahan artikel ini dapat bermanfaat buat para pembaca.

Sumber: http://mazzofa.wordpress.com/antenna 

             http://teknologi.kompasiana.com/internet/2010/08/20/macam-macam-antena/