Teori Antena - Parameter Dasar

Parameter komunikasi dasar dibahas dalam bab ini untuk mendapatkan gambaran yang lebih baik tentang komunikasi nirkabel menggunakan antena. Komunikasi nirkabel dilakukan dalam bentuk gelombang. Oleh karena itu, kita perlu melihat sifat-sifat gelombang dalam komunikasi tersebut.

Pada bab ini, kita akan membahas tentang parameter berikut -

Frequency
Wavelength
Pencocokan impedansi
VSWR & daya pantul
Bandwidth
Persentase bandwidth
Intensitas radiasi

Sekarang, mari kita pelajari secara detail.

Frekuensi

Menurut definisi standar, “Laju pengulangan gelombang selama periode waktu tertentu, disebut sebagai frequency. ”

Sederhananya, frekuensi mengacu pada proses seberapa sering suatu peristiwa terjadi. Gelombang periodik berulang setelah setiap‘T’ detik (jangka waktu). Frequency Gelombang periodik tidak lain adalah kebalikan dari periode waktu (T).

Ekspresi Matematika

Secara matematis ditulis seperti gambar di bawah ini.

$$ f = \ frac {1} {T} $$

Dimana

f adalah frekuensi gelombang periodik.
T adalah periode waktu di mana gelombang berulang.

Unit

Satuan frekuensi adalah Hertz, disingkat Hz.

Gambar yang diberikan di atas mewakili gelombang sinus, yang diplot di sini untuk Tegangan dalam milivolt terhadap waktu dalam milidetik. Gelombang ini berulang setiap 2t milidetik. Jadi, periode waktu, T = 2t milidetik dan frekuensi, $ f = \ frac {1} {2T} KHz $

Panjang gelombang

Menurut definisi standar, “Jarak antara dua titik maksimum yang berurutan (puncak) atau antara dua titik minimum yang berurutan (palung) dikenal sebagai wavelength. ”

Sederhananya, jarak antara dua puncak positif langsung atau dua puncak negatif langsung tidak lain adalah panjang gelombang itu. Itu bisa disebut sebagaiWavelength.

Gambar berikut menunjukkan bentuk gelombang periodik. Ituwavelength (λ)dan amplitudo dilambangkan pada gambar. Semakin tinggi frekuensinya, semakin kecil panjang gelombangnya dan sebaliknya.

Ekspresi Matematika

Rumus panjang gelombang adalah,

$$ \ lambda = \ frac {c} {f} $$

Dimana

λ adalah panjang gelombang
c adalah kecepatan cahaya ($ 3 * 10 ^ {8} $ meter / detik)
f adalah frekuensinya

Unit

Panjang gelombangnya λdinyatakan dalam satuan panjang seperti meter, kaki atau inci. Istilah yang umum digunakan adalahmeters.

Pencocokan Impedansi

Menurut definisi standar, "Nilai perkiraan impedansi pemancar, bila sama dengan nilai perkiraan impedansi penerima, atau sebaliknya, ini disebut sebagai Impedance matching. ”

Pencocokan impedansi diperlukan antara antena dan sirkuit. Impedansi antena, saluran transmisi, dan sirkuit harus sama sehinggamaximum power transfer terjadi antara antena dan penerima atau pemancar.

Perlunya Pencocokan

Perangkat resonan adalah satu, yang memberikan keluaran yang lebih baik pada pita frekuensi sempit tertentu. Antena seperti ituresonant devices yang impedansinya jika cocok, memberikan keluaran yang lebih baik.

Daya yang dipancarkan oleh antena, akan secara efektif dipancarkan, jika antenna impedance cocok dengan impedansi ruang bebas.
Untuk sebuah receiver antenna, impedansi keluaran antena harus sesuai dengan impedansi masukan dari rangkaian penguat penerima.
Untuk sebuah transmitter antenna, impedansi masukan antena harus sesuai dengan impedansi keluaran penguat pemancar, bersama dengan impedansi saluran transmisi.

Unit

Satuan impedansi (Z) adalah Ohms.

VSWR & Daya Tercermin

Menurut definisi standar, “Rasio tegangan maksimum dengan tegangan minimum dalam gelombang berdiri dikenal sebagai Voltage Standing Wave Ratio. ”

Jika impedansi antena, saluran transmisi, dan sirkuit tidak cocok satu sama lain, daya tidak akan dipancarkan secara efektif. Sebaliknya, sebagian kekuatan dipantulkan kembali.

Fitur utamanya adalah -

Istilah, yang menunjukkan ketidakcocokan impedansi VSWR.
VSWRsingkatan dari Voltage Standing Wave Ratio. Itu juga disebut sebagaiSWR.
Semakin tinggi ketidakcocokan impedansi, semakin tinggi nilainya VSWR.
Nilai ideal VSWR harus 1: 1 untuk radiasi efektif.
Daya yang dipantulkan adalah daya yang terbuang dari daya maju. Baik daya pantul maupun VSWR menunjukkan hal yang sama.

Bandwidth

Menurut definisi standar, “Pita frekuensi dalam panjang gelombang, yang ditentukan untuk komunikasi tertentu, dikenal sebagai bandwidth. ”

Sinyal saat dikirim atau diterima, dilakukan melalui rentang frekuensi. Rentang frekuensi tertentu ini dialokasikan untuk sinyal tertentu, sehingga sinyal lain tidak dapat mengganggu transmisi.

Bandwidth adalah pita frekuensi antara frekuensi yang lebih tinggi dan lebih rendah di mana sinyal ditransmisikan.
Bandwidth setelah dialokasikan, tidak dapat digunakan oleh orang lain.
Seluruh spektrum dibagi menjadi bandwidth untuk dialokasikan ke pemancar yang berbeda.

Bandwidth, yang baru saja kita diskusikan juga bisa disebut sebagai Absolute Bandwidth.

Persentase Bandwidth

Menurut definisi standar, “Rasio bandwidth absolut ke frekuensi tengah dari bandwidth itu dapat disebut sebagai percentage bandwidth. ”

Frekuensi tertentu dalam pita frekuensi, di mana kekuatan sinyal maksimum, disebut sebagai resonant frequency. Itu juga disebut sebagaicenter frequency (fC) dari band.

Frekuensi yang lebih tinggi dan lebih rendah dilambangkan sebagai f_H and f_L masing-masing.
Bandwidth absolut diberikan oleh- f_H - f_L.
Untuk mengetahui seberapa lebar bandwidth juga fractional bandwidth atau percentage bandwidth harus dihitung.

Ekspresi Matematika

Itu Percentage bandwidth dihitung untuk mengetahui seberapa banyak variasi frekuensi yang dapat ditangani oleh suatu komponen atau sistem.

$$ Persentase \ bandwidth = \ frac {absolute \ bandwidth} {frekuensi tengah} = \ frac {f_ {H} - f_ {L}} {f_ {c}} $$

Dimana

$ {f_ {H}} $ adalah frekuensi yang lebih tinggi
$ {f_ {L}} $ adalah frekuensi yang lebih rendah
$ {f_ {c}} $ adalah frekuensi tengah

Semakin tinggi persentase bandwidth, semakin lebar bandwidth saluran tersebut.

Intensitas Radiasi

“Radiation intensity didefinisikan sebagai kekuatan per satuan sudut padat "

Radiasi yang dipancarkan dari antena yang semakin kuat ke arah tertentu menunjukkan intensitas maksimum dari antena tersebut. Emisi radiasi semaksimal mungkin tidak lain adalah intensitas radiasi.