Antena adalah suatu struktur dari bahan konduktor yang bentuk dan ukurannya didisain untuk dapat memancarkan energi gelombang elektromagnetik dari arus listrik (time-varying currents) yang mengalirinya secara efisien. Hal ini dimungkinkan apabila ketebalan kumparan dan besar kondensator sebanding dengan panjang gelombang resonansi. Dalam kondisi ini, sebagian besar energi medan listrik dan magnet akan dibebaskan sebagai gelombang elektromagnetik. Ukuran minimum antena memiliki perbandingan tertentu terhadap panjang gelombang elektromagnetik yang dipancarkan/ditangkapnya.

Antena merupakan rangkaian resonansi, yang terdiri dari induktor, resistor dan kondensator namun bukan berupa komponen-komponen melainkan rangkaian linear sepanjang kabel antena. Kawat antena yang beresonansi akan mengakibatkan muatan listrik bergetar dengan frekuensi tertentu bolak-balik dari ujung ke ujung kawat. Getaran ini akan menempuh jarak sebesar panjang gelombang resonansi. Untuk dapat menampung getaran ini panjang antena harus paling sedikit ½ panjang gelombang resonansinya.

Untuk frekuensi rendah maka disain ini akan membutuhkan antena yang sangat panjang. Untuk mengatasinya digunakan ground plane atau antena yang dipendekkan sehingga panjangnya tidak melebihi ¼ panjang gelombang. Kekurangan panjang antena ini ditunjang oleh massa atau permukaan bumi agar terjadi pencerminan atau penerusan gelombang.

Satu-satunya alasan mendisain antenna yang optimal adalah untuk mengendalikan pola radiasi. Pola radiasi ini diatur dengan memfokuskan energi yang dipancarkan. Pengaturan dilakukan pada geometri antena dan memperhitungkan objek disekitarnya. Jumlah total energi yang dipancarkan tetap konstan untuk nilai output transmitter tertentu. Jika energi difokuskan pada satu arah, maka pancaran energi ke arah tersebut akan meningkat, sementara pancaran energi ke arah lain akan berkurang. Hal inilah yang menghasilkan penguatan (gain) pada antena.

Aperture dari antena dipole menyerupai bentuk bola rugby (elliptical) jika dilihat dari arah tegak lurus terhadap batang konduktor. Tampang lintang aperture dari antena dipole 1,64 kali dari sumber isotropis.

Gain = 10 LOG(A1/A2) = 10 LOG(1.64/1) = 2.15 dB.

 

Dimana,

A1 = aperture dipole

A2 = aperture sumber isotropis

Iklan