Antenna adalah perangkat yang diguankan
untuk mengirim dan menerima sinyal. Antenna dibuat dengan berbagai bentuk sesuai
dengan fungsi penerapanya. Salah satu jenis antenna yang akan penulis bahas
adalah antenna Yagi atau juga dikenal Yagi Uda.
Antenna Yagi adalah jenis antenna radio
atau televise yang diciptakan oleh Hidetsugu Yagi dan Dr. Shintaro Uda. Antenna
Yagi digunakan secara luas dan merupakan salah satu antenna dengan desain
paling sukses dan banyak digunakan untuk aplikasi RF direktif. Antenna Yagi
digunakan untuk menerima atau mengirim sinyal radio. Antenna ini dulu banyak
digunakan pada Perang Dunia Ke-2 karena antenna ini mudah dibuat dan tidak
terlalu ribet.
Antena Yagi adalah antenna directional,
artinya dia hanya dapat mengambil atau menerima sinyal pada satu arah (yaitu
depan), olek karena itu antenna ini berbeda dengan antenna dipole standar yang
dapat mengambil sinyal sama baiknya dalam setiap arah. Antenna Yagi biasanya
memiliki Gain sekitar 3-20 dB.
2.
Prinsip
Kerja Antena Yagi
Setiap
elemen menerima energy dan memancarkan kembali energi tersebut. Batang batang
yang bertetangga mengambil kembali sebagian energy yang di pancarkan, jika
batang-batang terletak dalam jarak yang baik. Keadaan ini memperlihatkan suatu
penggandeng pemancaran. Antenna Yagi adalah antenna directional yaitu antenna
yang hanya dapat mengambil atau menerima sinyal dari satu arah yaitu depan
karena sisi antenna yang berada di belakang reflector memiliki gain yang lebih
kecil daripada di depan director. Antenna Yagi
biasanya memiliki gain sekitar 3-20 dB.
3.
Beberapa
Bentuk Antena Yagi
4.
Bagian-Bagian
Penyusun Antenna Yagi
Elemen dari antenna
Yagi terdiri dari :
a. Driven
adalah titik catu dari kabel antenna, biasanya panjang fisik driven adalah
setengah panjang gelomabang (0,5 λ) dari frekuensi radio yang dipancarkan atau
diterima. Sehingga rumus untuk menghitung total panjang Driven Element sebuah
Yagi adalah :
Dimana :
f
: frekwensi kerja yang diinginkan.
λ
: panjang gelombang diudara
L : panjang Driven Element.
K : velocity factor pada logam yang diambil sebesar
0,95.
b. Reflector
adalah bagian belakang antenna yang berfungsi sebagai pemantul sinyal dengan
panjang fisik lebih panjang dari pada driven, biasanya panjang reflector adalah
0,55λ.
c. Director adalah
bagian pengarah antenna, ukurannya sedikit lebih pendek dari pada driven.
Penambahan batang director akan menambah gain antenna, namun akan membuat pola
pengarahan antenna lebih sempit. Semakin banyak jumlah director, maka semakin
sempit arahnya.
d. Boom adalah
bagian ditempatkannya driven, reflector dan director. Boom berbentuk sebatang
logam atau kayu yang panjangnya sepanjang antenna itu. Antena Yagi, juga
memiliki spasi (jarak) antara elmen. Pada umumnya jaraknya sama yaitu 0,1 λ
dari frekuensi.
5.
Pola
Radiasi Antena Yagi
Antena
mempunyai karakteristik tersendiri yang di sebut Pola Radiasi. Pola Radiasi
antenna Yagi adalah Direksional,. Artinya permabatan sinyal dari antenna Yagi
hanya terletak pada stu garis lurus. Jika terjadi kemiringan sudut dari antenna
atau sumber sinyal, maka sinyal yang diterima akan menjadi kurang bagus. Pola
radiasi direksional antenna Yagi di gambarkan sebagai berikut:
Pada
saat 0° adalah arah kemana antenna harus diletakkan menghadap pemancar. Gambar
disamping mempunyai sudut bukaan αEo, 7 = 36° pemancar yang terletak pada arah daerah bukaan akan
diterima dengan baik.
6.
Kelebihan
dan Kekurangan Antena Yagi
|
No
|
kelebihan
|
kekurangan
|
|
1.
|
Penguatan dapat
diatur sesuai keburuhan
|
Bahan untuk merangkai
cukup banyak
|
|
2.
|
Penggunakan perinsip
antenna direksional
|
Pembuatan dan
perhitungan relative sulit
|
|
3.
|
Bias digunakan pada
frekuensi tinggi
|
|
7.
Antenna
Yagi untuk HF
a. Antenna
Yagi Dua Elemen Kawat
Untuk
band-band 10-30 meter, bahan elemen dapat dari tubing aluminium, sehingga
memungkinkan untuk diputar-putar arahnya. Akan tetapi untuk band 160 atau 80
meter, tubing aluminium menjadi tidak praktis karena terlalu panjang, sehingga
kurang kuat, lebih praktis menggunakan kawat konsekuensi tidak dapat diputar
arah.
Panjang elemen Yagi
dipengaruhi oleh diameter elemen dan adanya sembungan-sambungan. Baik diameter
elemen maupun banyaknya sambungan akan memberikan pengaruh terhadap kapasitansi
antar elemen, karena dua buah logam yang terletak sejajar merupakan suatu kapasitor.
Rumrus perkiraan untuk menghitung panjang elemen dan spacing
antenna Yagi dua elemen adalah sebagai berikut :
·
Driven elemen 145 / f (dalam MHz) meter.
·
Director 137 / f (dalam MHz) meter.
·
Spacing 36.6
/ f (dalam MHz) meter
b.
Antenna Yagi Tiga Elemen
Elemen antenna yagi untuk band 20,17,15,12,dan 10
meter akan lebih praktis dibuat dari bahan tabing aluminium, sehingga dapat
diputar-putar dengan menggunakan rotator yang digerakkan dengan listrik atau
rotataor yang digrekkan dengan tangan.
Tubing yang diperlukan
untuk membuat antena ini adalah tubing aluminium yang tebal yang disusun secara
teleskopik, ialah ditengah diameter besar makin ke ujung diameter makin
mengecil, agar antena tersebut tidak menjadi terlalu melengkung ke bawah pada
ujung-ujungnya. Untuk antena 10 meter, elemen dapat dibuat dari tubing diameter
1⁄2 inch dan 3⁄4 inch, untuk 20 meter dengan diameter 1⁄4, 1⁄2 h, 3⁄4 dan 1
inch.
Antena untuk band band
20 sampai 10 meter dapat dibuat dengan 3 elemen, yaitu driven elemen, satu
reflektor dan satu director. Power gain antena tergantung pada spacing antar
elemen, dengan spacing 0.15 λ antena ini diharapkan akan memberikan gain
sebesar sekitar 8 dB dengan front to back ratio antara 10 sampai 25 dB.
Panjang elemen dan spacing
antar elemen dapat diperhitungkan dengan rumus sebagai berikut ini:
· Reflektor elemen 153 / f (dalam MHz) meter.
· Driven elemen 144 / f (dalam MHz) meter.
· Director 137 / f (dalam MHz) meter.
· Spacing 36.6 / f (dalam MHz) meter.
c.
Antenna Yagi Empat Elemen
Elemen antenna Yagi diatas masih dapat ditambaha
lagi menjadi empat elemen dengan menambahakan satu director akan tetapi panjang
elemennya perku biunah. Power gain antenna tergantung pad spacing antar elemen
atau panjang boomnya. Dengan panjang boom 0.45 λ antenna emapat elemen Yagi
diharapkan akan memberikan gain sebesar 9.5 – 10 dB dengan front to back ration
antara 15 -25 dB.
Untuk antenna Yagi empat elemen, perhitungan elemen
serta spacing menjadi:
·
Reflektor elemen 153 / f (dalam MHz) meter.
·
Driven elemen 144 / f (dalam MHz) meter.
·
Director 1 137 / f (dalam MHz) meter.
·
Director 2 135 / f (dalam MHz) meter.
·
Spacing 36.6 / f (dalam MHz) meter.
Diameter tubing, panjang masing bagian elemen,
serta ketinggian antenna akan berpengaruh terhadap kepanjangan elemen Yagi.
Rumus diatas akan memberikan panjang teoritis yang masih perlu koreksi
lingkungan
8.
Antenna
Yagi untuk VHF
Antenna
Yagi untuk band VHF dua meteran biasanya elemennya dibuat lebih banyak untuk
mendapatkan gain yang memuaskan penggunanya. Walaupun penambahan director yang
semakin banyak akan memberikan tambahan gainyang semakin kecil, akan tetapi
karena wujud fisik antenna tersebut kecil dan ringan, maka penambahan elemen
yang banyak tidak mempunyai dampak yang buruk bagi ketahanan boom dan ketahanan
terhadap tiupan angina serta jumlah bahan yang dipakai.
Seperti
halnya dengan antenna Yagi untuk HF, maka driven element dapat berupa dipole,
akan tetapi kebanyakan mengunakan gamma matching device. Untuk band dua
meteran, dimensi gamma matching device dibuat lebih kecil. Sedangkan bahan
untuk elemen dapat digunakan tubing aluminium dari ¼ inch dan tidak perlu
dibuat teleskopik.
Untuk
VHF dua meteran, konfigurasi elemen-elemen dibuat tegak untuk mendapatkan
polaritass vertical. Yang perlu diperhatikan feeder line harus diatur
sedemikaian sehingga tegak lurus dengan arah bentengan elemen. Feeder line
dapat ditarik ke arah belekang mengikuti boom atau dapat juga ditarik tegak
lurus dengan boom dan tegak lurus pula dengan bentengan elemen.
Pada
gambar diperkihatkan contoh antenna Yagi untuk VHF diameter dengan tujuh
elemen, terdiri atas driven elemen, reflector dan lima buah director.
Matching
dilakukan dengan mengatur gamma rod dan bracket sehingga didapatkan SWR yang
baik. Menggerakkan bracket berarti mengatur induktansi dan menggerakkan rod
berarti mengatur kapasitansi. Antara gamma rod dan inner coaxial membentuk
suatu kondensator, nilai kapasitasnya ditentukan oleh panjang coaxial cable
dalam gamma rod.
sumber:
http://ensiklo-mini.blogspot.com/2013/08/antena-yagi-uda-penjelasan-super-lengkap.html?m=1
