Masih Ingat ‘kan Ya? 0505

Masih Ingat ‘kan Ya? 0505

Merancang “Shortened (Dipole) Antenna”

Sudarmanta Tri Widada – YD1DCN

‘Ngebonsai antenna, kiat yang baik dan benar (dan agak ilmiah pembahasannya, gitu lhoooo)

Pengantar:

Sekedar mengingatkan kembali, sekitar 2 tahunan lalu (Sept-Okt 2002) di kolom 3-‘ng ini ada diulas tentang ihwal pemende- kan elemen antenna dengan sub judul: Lahan pas---pasan, siapa takut? Menang- gapi tulisan di dua edisi tersebut, banyak masukan dari rekan pembaca dari sean- tero pojok negri, yang menanyakan detil teknis dari berbagai kiat pembonsaian an- tenna tersebut. Biasanya inquiries terse- but penulis response lewat japri —atau ka- lo’ sekiranya banyak yang meminati— se- kali-sekali ada juga yang penulis “broad- cast” lewat milist orari-news, atau lewat distribution list “antenna-mania”.

Di edisi ini (dan mungkin harus bersam- bung di 2-3  edisi), kolom ini kedatangan guest contributor (penulis tamu) yang se- benarnya bukan orang asing bagi pecinta BEON, karena selama ini paling ‘nggak sekali dalam setahun adalah tulisan beli- au yang nongol di BEON.

Kali ini mas Dar (OM Sudarmanta Tri Widada, YD1DCN) mencoba menuangkan ilmu yang diinspirasi dari tulisan Luiz Duarte  Lopes, CT1EOJ dari majalah QST edisi Oktober 2003,  yang tentunya tidak bisa diakses begitu aja oleh mayoritas pembaca BEON (so, matur nuwun mas Dar – atas partisipasi dan kontribusi Anda dalam upaya pengentasan kemiskinan ‘ilmu anak negri, terutama di bidang per- antenna-an ini). 73 de YB0KO/1.

Pendahuluan

Tentunya semua mahfum bahwa kendala terbesar yang dihadapi rata-rata amatir yang mau bekerja di HF, apalagi di low--- bandnya: 160, 80 dan 40M, adalah ma- salah keterbatasan lahan (di samping ma- salah ketinggian atau posisi feed point yang ideal), terutama bagi mereka yang tinggal di daerah perkotaan, yang terpak- sa nrimo jadi penghuni real estat kelas BTN atau Perumnas dengan lahan yang tidak lebih dari 300 m2, apalagi mereka yang kurang beruntung yang mesti tinggal suk-sukan adu tembok dan pager sama tetangga. Tarohlah untuk band 80 m di- perlukan bentangan sekitar 40 m, untuk band 40 m seukuran bentangan 20 m. Untuk mengatasi hal ini dapat digunakan antena dipole yang dipendekkan, salah satu kiatnya adalah dengan memasang “loading coil“, yang akan diulas secara rinci di tulisan bersambung ini. Kinerja an- tena tersebut tentu tidak sebagus full size half wave dipole, namun kata pepatah “Tak ada rotan akarpun jadi“, yang pen- ting bagaimana mengoptimalkan ranca- ngan dengan hitungan yang sederhana.

Distribusi Arus

Pada antena “half wave dipole“ yang di feed di tengah-tengah bentangan antena (center-fed), dalam kondisi resonans dis- tribusi arus sepanjang antena berbentuk sinusoidal dengan arus maksimum pada tengah-tengah antena (feed foint) dan a- rus minimum –hampir nol– terletak pada kedua ujung antena. Kondisi ini dengan mengasumsikan bahwa diameter kawat antena adalah sangat kecil dibandingkan dengan panjangnya, dan pada kondisi ini kita tidak mempertimbangkan efek ujung antena (end-effect) sehingga diasumsikan arus pada ujung antena bernilai nol.

Kita asumsikan antena ini dibagi menjadi beberapa segmen kecil, maka kuat sinyal pada suatu tempat merupakan penjumla- han dari pancaran yang berasal dari seg- men-segmen kecil tersebut. Sinyal terse- but terutama berasal dari elemen yang terletak di bagian tengah antena dengan arus terbesar, sedangkan andil elemen dengan arus mendekati nol dapat diabai- kan. Pengurangan panjang antena dilaku- kan dengan mengganti suatu bagian an- tena tertentu dengan kumparan (coil),  se- demikian rupa sehingga bentuk distribusi arus pada kondisi resonans tetap sinusoidal penuh.

Panjang fisik antena horisontal half wave dipole adalah ekivalen dengan panjang secara elektrikal sebesar    radian atau 180 derajat. Jika selanjutnya antena ter- sebut kita bagi menjadi enam bagian de- ngan tiap bagian sebesar 30 derajat, maka nampak bahwa bagian yang paling ku--- rang memberikan kontribusi pancaran adalah dua bagian paling ujung bertanda C. Lihat gambar 1.

Jika kita mencoba memendekkan  antena dengan  mengganti  bagian  C (yang tidak efektif menyumbang pancaran ini) dengan kumparan, cara ini tidak  praktis ka- rena memerlukan nilai induktansi yang besar, yang teoritis malah memerlukan nilai induktansi tak berhingga!.

Di lain pihak, dua bagian di tengah, bagi- an A, di mana arus maksimum atau men- dekati maksimum seharusnya tidak di- ganti dengan kumparan karena bagian ini yang memberikan kontribusi terbesar ter- hadap pancaran. Pancaran dari bagian A ini sama dengan total pancaran bagian B dan C bersama-sama.

Sebagai langkah kompromi, bagian yang diganti kumparan adalah bagian B. De- ngan demikian kita memiliki antena de- ngan panjang total 2/3 dari panjang dipo- le penuh. Bila lokasi masih menuntut uku- ran yang lebih pendek lagi, dapat diper- timbangkan untuk mengurangi sebagian dari bagian C, dan mungkin perlu mengu- rangi sedikit bagian A. Keputusan akhir adalah sesuai dengan ukuran lahan dan nilai induktansi yang praktis untuk dilak- sanakan. Namun secara umum sebaiknya tidak mengurangi panjang bagian A, atau 1/3 bagian tengah antena.

Karena ruangan yang terbatas, edisi mendatang kita pakai untuk membahas reaktansi sepanjang antena serta kita coba desain antena dipole untuk 7 MHz yang dipendekkan 2/3-nya.               [73]