antenna yagi

1.      Pengertian Antena Yagi

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 α_Eo, 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://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/Gambaran_Umum_Antenna_Amatir_Radio

http://ensiklo-mini.blogspot.com/2013/08/antena-yagi-uda-penjelasan-super-lengkap.html?m=1