Empat Pilar – Pengertian Antena Dipole : Cara Kerja dan Jenisnya Lengkap. Selamat datang dalam eksplorasi mendalam tentang Pengertian Antena Dipole: Cara Kerja dan Jenisnya.
Kamu pernah bertanya-tanya apa itu antena dipole? Cara kerjanya seperti apa? Atau jenis-jenisnya apa saja? Nah, di sini Kamu akan menemukan jawabannya. Ikuti terus artikel ini untuk pemahaman yang lebih luas tentang teknologi ini.
Antena dipole adalah komponen esensial dalam teknologi komunikasi nirkabel. Itu dia! Itulah definisi sederhana antena dipole. Namun, apa arti dari definisi tersebut?
Dipole sendiri, dalam istilah fisika, merujuk kepada sepasang muatan listrik atau kutub magnet dengan kekuatan dan ukuran yang sama tetapi berlawanan arah. Jadi, antena dipole secara esensial adalah antena dengan dua elemen, atau ‘kutub’, yang memancarkan atau menerima sinyal radio.
Pengertian Antena Dipole
Antena dipole adalah jenis antena radio yang dibuat dari kabel yang simpel, memiliki pengisi yang diletakkan di bagian tengah elemen yang diperkuat.
Antena ini terdiri dari dua buah konduktor atau kabel logam, yang berorientasi sejajar atau dalam satu garis lurus satu sama lain.
Antena dipole adalah salah satu tipe antena yang paling mudah dan praktis untuk dipahami dari perspektif teoritis.
Ditemukan oleh seorang fisikawan Jerman bernama Heinrich Hertz pada tahun 1886, antena dipole biasanya digunakan untuk menerima sinyal UHF TV.
Panjang antena dipole biasanya lebih pendek daripada gelombang yang ditangkapnya, dan memiliki daya tahan terhadap radiasi yang rendah serta reaktansi yang tinggi.
Oleh karena itu, antena dipole dianggap sebagai antena yang kurang efisien, tetapi masih sering digunakan untuk gelombang dengan panjang yang besar.
Dipole setengah gelombang adalah jenis dipole yang panjangnya setengah dari panjang gelombang sinyal, dan cenderung lebih efisien. Dalam bidang teknik radio, istilah ‘dipole’ sering merujuk kepada dipole setengah gelombang.
Struktur Bentuk Antena Dipole
Antena dipole terbentuk dari dua elemen konduktif, yang bisa berupa kabel atau batang konduktor. Kedua elemen ini berfungsi sebagai media untuk menerima atau mengirimkan sinyal RF. Panjang konduktor ini setara dengan setengah dari panjang gelombang maksimal atau disebut juga setengah lambda.
Bahan konduktif pada antena dipisahkan menjadi dua bagian di tengah oleh isolator. Bagian konduktif ini dikenal sebagai elemen.
Kedua ujung konduktor di tengah ini dihubungkan dengan kabel koaksial, yang berfungsi sebagai media transmisi antara antena dan perangkat komunikasi.
Panjang elemen radiasi bisa ditentukan berdasarkan berbagai karakteristik frekuensi, seperti jenis antena, impedansi umpan, dan lainnya. Pada antena jenis ini, panjang dipole menjadi parameter yang sangat penting.
Semua tipe antena seperti ini efektif digunakan baik untuk transmisi atau penerimaan. Dalam beragam aplikasi wireless, antena bisa digunakan sebagai pemancar maupun penerima gelombang RF.
Cara Kerja Antena Dipole
Setelah memahami Pengertian Antena Dipole, selanjutnya Antena dipole bekerja dengan cara yang cukup unik dan efisien dalam proses pengiriman dan penerimaan sinyal.
Ketika sumber tegangan RF (Radio Frequency) dihubungkan ke tengah dua ujung konduktor antena, arus dan tegangan akan mengalir sepanjang dua elemen konduktif tersebut.
Aliran ini menghasilkan sinyal gelombang radio atau elektromagnetik yang kemudian dipancarkan keluar dari antena.
Di tengah antena, tegangan mencapai titik minimum, sedangkan arus mengalir dengan bebas. Sebaliknya, di ujung antena, aliran arus dan tegangan mencapai titik maksimal. Dengan kata lain, antena dipole memiliki pola distribusi arus dan tegangan yang berbeda di berbagai bagian strukturnya.
Untuk memahami lebih jauh cara kerja antena dipole, kita bisa mempertimbangkan contoh sebuah stasiun pemancar radio yang ingin menyiarkan programnya.
Proses ini dimulai dengan menangkap suara pembicara melalui mikrofon atau merekam musik. Suara ini kemudian diubah menjadi sinyal listrik.
Sinyal listrik inilah yang kemudian ditransformasikan menjadi gelombang radio atau elektromagnetik oleh antena dipole, dan dipancarkan ke luar agar bisa diterima oleh perangkat radio penerima.
Sebaliknya, dalam proses penerimaan, antena dipole akan menangkap sinyal gelombang radio atau elektromagnetik yang dipancarkan oleh pemancar.
Sinyal ini kemudian diubah menjadi sinyal listrik oleh antena, yang kemudian diterjemahkan oleh perangkat penerima menjadi suara atau data yang bisa dimengerti oleh pengguna.
Rumus Antena Dipole
Nah sudah masih dalam pembahasan Pengertian Antena Dipole, selanjutnya perhitungan panjang gelombang atau panjang antena sering dilakukan dalam sebuah komponen antena dipole. Kecepatan rambat gelombang adalah sama dengan kecepatan cahaya, yaitu 300 juta meter/detik.
Gelombang tersebut bergetar dengan frekuensi siklus/detik. Jika frekuensinya adalah 6 MHz, maka gelombang tersebut bergetar sebanyak 6 juta kali setiap detiknya.
Satu lambda (λ) adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu siklus getar.
Jadi, panjang satu lambda dapat dihitung dengan rumus berikut:
λ = 300.000.000 m/detik (/) dibagi f siklus/detik.
Jika f diukur dalam MHz dan λ diukur dalam meter, maka rumus untuk antena dipole di udara menjadi:
λ = 300 (/) dibagi f
Namun, jika perhitungan dilakukan pada gelombang listrik di media logam, rumusnya berbeda karena kecepatan rambat gelombang yang lebih kecil, yaitu 0,95 kali kecepatan gelombang radio. Dalam hal ini, rumusnya menjadi:
λ = 300 (/) dibagi f x 0,95
Jenis-Jenis Antena Dipole
Sudah mengetahui Pengertian Antena Dipole kan? berikutnya terdapat beberapa jenis antena model dipole berdasarkan rumus panjang elemen antena yang digunakan :
1. Jenis Setengah Panjang Gelombang
Antena ini memiliki panjang dipole atau elemen konduktor setengah dari panjang gelombang pada frekuensi operasinya. Terkadang, antena ini juga disebut sebagai antena Hertz.
Antena ini memiliki struktur resonansi sederhana dibandingkan dengan jenis antena lainnya. Oleh karena itu, antena ini sering digunakan dalam transmisi dan penerimaan sinyal RF dalam berbagai aplikasi. Rentang frekuensi operasi antena ini berkisar antara 3 kHz hingga 300 GHz.
Salah satu keuntungan dari antena dipole setengah gelombang adalah bahwa ia ringan, ekonomis, dan memiliki impedansi input yang mirip dengan impedansi input saluran transmisi.
Namun, kerugian dari jenis antena setengah gelombang ini adalah bahwa ia tidak menghasilkan sinyal yang independen.
Antena dipole setengah gelombang dapat digunakan sebagai elemen dasar untuk jenis antena lain yang bekerja pada frekuensi sangat tinggi dan memiliki pola radiasi omnidirectional. Antena ini sering digunakan dalam penerimaan sinyal TV dan radio.
2. Jenis Folded (Dipole Terlipat)
Antena jenis folded merupakan kombinasi dari beberapa antena dipole yang terpisah dan membentuk jaringan loop antena.
Seperti namanya, jenis antena dipol ini dilipat ke belakang dan terdiri dari dua dipole setengah gelombang, di mana salah satunya kontinu dan yang lainnya terbelah di tengah. Antena ini dapat dihubungkan secara paralel di kedua ujungnya.
Pola radiasi antena ini mirip dengan dipole normal, namun memiliki impedansi input yang lebih tinggi dan directivity antena adalah dua arah.
Alasan utama penggunaan antena ini adalah karena memiliki nilai impedansi feed yang tinggi dan bandwidth yang lebar.
Antena jenis ini dapat digunakan sendiri sebagai antena independen, menjadi bagian dasar dari antena lain, serta memberikan bandwidth yang luas. Antena ini tersedia dalam tipe dengan dua kabel dan tiga kabel.
3. Jenis Dipole Pendek
Antena dipole pendek adalah jenis antena dipole yang memiliki panjang lebih pendek daripada setengah panjang gelombang.
Antena ini berbentuk kawat atau konduktor sederhana dengan salah satu ujungnya terhubung terbuka dan ujung lainnya diumpankan melalui sumber sinyal.
Rentang frekuensi yang dapat dioperasikan oleh antena ini berkisar antara 3 KHz hingga 30 MHz, sehingga cocok digunakan pada penerima RF berbasis frekuensi rendah.
Panjang antena ini lebih kecil daripada panjang gelombang. Sumber sinyal terhubung pada salah satu ujung antena dengan membentuk bentuk dipole berupa garis-garis yang berakhir di ujung yang lain.
4. Jenis Dipole FM
Antena dipole FM mudah dibuat dengan berbagai cara dan memiliki biaya yang lebih murah. Antena ini merupakan solusi ideal untuk digunakan di ruang atap atau loteng sebagai antena FM internal.
Desain antena ini adalah antena setengah gelombang setengah dipole vertikal yang sering digunakan untuk meningkatkan penerimaan siaran gelombang FM VHF.
Antena ini umumnya digunakan terutama untuk siaran FM dengan rentang frekuensi antara 88 MHz hingga 108 MHz.
5. Jenis Dipole Kipas
Antena jenis ini juga dikenal sebagai dipole berkipas atau paralel. Ini adalah antena kawat multi-band yang memiliki desain yang sangat sederhana.
Biasanya, antena ini terdiri dari beberapa antena dipole yang menggunakan saluran umpan koaksial yang sama.
Setiap dipol harus dipotong agar sesuai dengan frekuensi pusat pada bandwidth di mana Kamu ingin antena ini beresonansi.
Setelah sinyal ditransmisikan, hanya elemen dipol yang beresonansi pada band tertentu yang akan menerima sinyal yang dapat didengar melalui radio Kamu, karena elemen dipol lainnya hadir pada impedansi yang lebih tinggi.
Desain mekanis antena ini tidak terlalu kritis karena dapat diatur dalam bentuk “V” terbalik atau bahkan secara horizontal.
Beberapa pengaturan menggunakan penyebaran kabel yang berdekatan ke arah yang berbeda. Namun, elemen-elemen yang saling berdekatan dapat saling mengganggu, terutama jika mereka sangat dekat.
Umumnya, penyetelan antena ini membutuhkan pemangkasan elemen dengan hati-hati untuk mencapai resonansi pada berbagai pita frekuensi yang berbeda.
Kelebihan Antena Dipole
Berikut adalah beberapa kelebihan dari antena dipole:
- Bentuknya sederhana dan mudah dibuat.
- Sangat efisien saat digunakan pada frekuensi resonansi.
- Ukuran celah dipol tidak mempengaruhi kinerja antena.
- Merupakan jenis antena omnidirectional saat mengirim atau menerima sinyal.
- Dipole telescoping, dibandingkan dengan antena monopole telescoping, memungkinkan rentang frekuensi yang lebih luas.
- Pola pancaran antena ini berbentuk donat dengan antena berada di tengah lubang.
- Mudah dirancang dan dipasang dalam konfigurasi yang berbeda, seperti miring atau dalam bentuk “V” terbalik.
- Dapat menerima sinyal dari berbagai arah.
- Dapat dipasang dengan koil pemuatan sehingga dapat direduksi dan beresonansi. Ketika kumparan ini ditempatkan di tengah, hasilnya dapat lebih baik.
Contoh Penggunaan Antena Dipole
Terakhir mengenai pembahasan Pengertian Antena Dipole, selanjutnya hal yang perlu kalian ketahui adalah Contoh penggunaan Antena Dipole :
- Antena dipole digunakan sebagai bagian dasar dalam pembuatan antena yang lebih kompleks dan juga digunakan di berbagai bidang.
- Antena ini dapat digunakan dalam radio dan telekomunikasi.
- Digunakan dalam komunikasi dua arah, baik untuk transmisi maupun penerimaan.
- Antena tipe setengah gelombang dapat digunakan dalam penerimaan TV dan radio.
- Secara umum, antena digunakan sebagai antena pengirim atau penerima. Antena pengirim mengubah sinyal dari listrik menjadi elektromagnetik dan memancarkannya, sementara antena penerima mengubah sinyal dari elektromagnetik menjadi listrik.
- Antena tipe reflektor parabola digunakan dalam astronomi radio, komunikasi satelit, dan beberapa jenis tautan komunikasi radio.
- Antena tipe VHF dan UHF terutama digunakan dalam komunikasi seluler darat untuk keamanan publik, wilayah pesisir, aplikasi komunikasi industri, dan publik.
- Antena tipe lipat dapat digunakan dalam antena Yagi-Uda untuk penerimaan TV global melalui saluran seimbang seperti Z0 = 300, karena memiliki impedansi input yang tinggi dan cocok hanya melalui impedansi saluran transmisi.
- Antena jenis FM terutama digunakan sebagai antena penerima siaran FM, terutama untuk pita siaran FM yang berkisar antara 88 MHz hingga 108 MHz.
Penutup
Dalam penutupan, pengertian antena dipole, cara kerja dan jenis-jenisnya menjadi topik yang sangat penting untuk dipahami, terutama bagi mereka yang bergerak di bidang teknologi komunikasi.
Antena dipole telah menjadi elemen fundamental dalam teknologi transmisi dan penerimaan sinyal. Dengan pemahaman yang jelas tentang bagaimana antena dipole bekerja, kita dapat memanfaatkan teknologi ini secara lebih efektif dan efisien.
Mengingat perkembangan teknologi yang begitu pesat, pemahaman mendalam tentang antena dipole tentu akan membuka pintu untuk inovasi baru di masa depan.
Semoga artikel dari empatpilar.com ini, bisa memberikan pengetahuan dan pemahaman yang bermanfaat bagi Kamu tentang antena dipole, dan dapat menjadi pijakan bagi Kamu untuk terus belajar dan berinovasi di dunia teknologi.
