Memahami BeamWidth pada Antenna

Dalam bab ini, kita akan membahas tentang faktor penting dalam pola radiasi dari antena, yang dikenal sebagai beamwidth.

Dalam bab ini, kita akan membahas tentang faktor penting dalam pola radiasi dari antena, yang dikenal sebagai beamwidth. Dalam pola radiasi dari antena, lobus utama adalah beam utama dari antena, di mana maksimum dan energi yang konstan dipancarkan oleh arus antena.

Beamwidth adalah sudut aperture yang mana sebagian besar daya yang dipancarkan. Dua pertimbangan utama beamwidth ini adalah Half Power BeamWidth (HPBW) dan First Null BeamWidth (FNBW).

Half-Power BeamWidth

Menurut definisi standar, "Pemisahan sudut, di mana besarnya pola radiasi menurun sebesar 50% (atau -3dB) dari puncak balok utama, adalah Half Power BeamWidth."

Dengan kata lain, Beamwidth adalah daerah di mana sebagian besar daya yang dipancarkan, yang merupakan puncak kekuasaan. HPBW adalah sudut di mana kekuasaan relatif lebih dari 50% dari daya puncak, di bidang terpancar efektif antena.

Indikasi dari HPBW

Ketika garis ditarik antara asal radiasi pola ini dan kekuatan poin setengah dari lobus utama, di kedua sisi, sudut antara dua vektor disebut sebagai HPBW, beamwidth Half Power. Hal ini dapat dipahami dengan bantuan diagram berikut.

Angka ini menunjukkan titik setengah-daya pada lobus utama dan HPBW.

Rumus Matematika BeamWidth

HalfpowerBeamwith=70λ/D$$HalfpowerBeamwith=70{\lambda }_{/D}$$

dimana

• λ$\lambda$ is wavelength (λ = 0.3/frequency).
• D is Diameter.

Satuan

Satuan HPBW adalah desibel atau hanya dB.

Null pertama Beamwidth

Menurut definisi standar, "The sudut rentang antara nol pola pertama yang berdekatan dengan lobus utama, disebut sebagai Pertama Nol Beamwidth."

Sederhananya, FNBW adalah pemisahan sudut, dikutip dari beam utama, yang ditarik antara titik nol dari pola radiasi, pada lobus utama.

Indikasi FNBW

Menggambar garis singgung di kedua sisi mulai dari asal-usul pola radiasi, tangensial ke beam utama. Sudut antara dua garis singgung dikenal sebagai Pertama Nol Beamwidth (FNBW).

Hal ini dapat dipahami dengan lebih baik dengan bantuan diagram berikut.

Gambar di atas menunjukkan kekuatan beamwidth setengah dan nol beamwidth pertama, ditandai dalam pola radiasi bersama dengan lobus kecil dan besar.

Rumus Matematika

Rumus Matematika dari First Null BeamWidth adalah

FNBW=2HPBW$$FNBW=2HPBW$$

FNBW2(70λ/D)=140λ/D$$FNBW2\left(70\lambda /D\right)=140\lambda /D$$

dimana

• λ$\lambda$ is wavelength (λ = 0.3/frequency).
• D is Diameter.

Satuan

Satuan dari FNBW adala decibels atau disingkat dB.

Panjang efektif dan Lokasi efektif

Di antara parameter antena, panjang efektif dan luas efektif juga penting. Parameter ini membantu kita untuk mengetahui tentang kinerja antena.

Panjang Efektif

Panjang Antena efektif digunakan untuk menentukan efisiensi polarisasi antena.

Definisi - "Panjang Efektif adalah rasio besarnya tegangan pada terminal terbuka antena penerima dengan besarnya kekuatan bidang depan gelombang datang, dalam arah yang sama antena polarisasi."

Ketika gelombang insiden tiba di terminal masukan antena, gelombang ini memiliki beberapa kekuatan medan, yang besarnya tergantung pada polarisasi antena. polarisasi ini harus sesuai dengan besarnya tegangan pada terminal penerima.

Mathematical Expression

Rumus matematika untuk panjang efektif adalah −

le=VocEi$$l_e=\frac{V_{oc}}{E_i}$$

dimana

• le$l_e$ adalah panjang efektif.
• Voc$V_{oc}$ adalah tegangan rangkaian terbuka.
• Ei$E_i$ adalah kekuatan medan dari gelombang insiden.

Daerah yang Efektif

Definisi - "daerah yang efektif adalah area antena penerima, yang menyerap sebagian kekuatan dari depan gelombang yang masuk, dengan luas total antena, yang terkena gelombang depan."

Seluruh wilayah antena saat menerima, menghadapkan gelombang elektromagnetik yang masuk, sedangkan hanya beberapa bagian dari antena, menerima sinyal, yang dikenal sebagai daerah yang efektif.

Hanya beberapa bagian dari depan gelombang yang diterima digunakan karena beberapa bagian dari gelombang akan tersebar sementara beberapa akan hilang sebagai panas. Oleh karena itu, tanpa mempertimbangkan kerugian, daerah, yang memanfaatkan kekuatan maksimum diperoleh untuk daerah yang sebenarnya, dapat disebut sebagai daerah yang efektif.

luas efektif diwakili oleh Aeff$A_{eff}$.