Sistem pita lebar adalah solusi terbaik dalam berbagai aplikasi Elektromagnetik seperti radar resolusi tinggi multi-standar, pendeteksi sinyal & komunikasi. Untuk sistem pita lebar, antena dasi kupu-kupu telah diidentifikasi sebagai solusi terbaik untuk sistem karena impedansi input pita lebarnya & bentuk planar yang sederhana. Ini juga dianggap sebagai sistem antena gain tinggi pita lebar setelah dikaitkan dengan magnet buatan konduktor . Saat ini, ini antena digunakan dalam array wideband & beam-steerable. Tapi, geometri dasi kupu-kupu harus dipilih dengan hati-hati jika penguatan yang diperlukan harus dipertahankan dalam arah tertentu pada seluruh rentang frekuensi yang diinginkan. Padahal, pemilihan ini seringkali bermasalah, karena berbagai jenis bow-tie seringkali menggunakan parameter yang berbeda seperti panjang radiator, impedansi referensi, sudut suar, pengaturan pengukuran & material. Maka artikel ini membahas tentang ikhtisar a Antena Bow Tie – bekerja dengan aplikasi.
Apa itu Antena Bow Tie?
Antena yang disusun dalam konfigurasi bowtie dengan dua potongan kawat kaku segitiga atau dua pelat logam datar segitiga melalui feed point pada ruang di antara puncak segitiga dikenal sebagai antena bowtie. Ini adalah jenis antena yang umum dengan desain biconical dua dimensi. Antena ini sering digunakan untuk penerimaan TV UHF jarak pendek dan juga untuk aplikasi GPR karena mereka memiliki serangkaian kinerja antena yang ketat seperti kinerja ultra-wideband, operasi frekuensi rendah, dering paling sedikit, perencanaan, ringan & kompak.
Ada berbagai jenis antena dasi kupu-kupu seperti slot Bowtie, cetak pita lebar, tambalan dasi kupu-kupu berlubang, umpan mikrostrip bowtie, slot dasi kupu-kupu umpan CPW melengkung, dan segitiga dua sisi.
Bagaimana Cara Kerja Antena Bow Tie?
Antena dasi kupu-kupu bekerja dengan menggunakan elemen segitiga daripada batang lurus seperti elemen antena. Pada antena ini, elemen segitiga dipasang di luar pada dua sisi untuk membuat dasi kupu-kupu. Kedua elemen antena ini bersentuhan hampir di tengah. Terkadang antena ini dikenal sebagai antena kupu-kupu karena bentuknya yang menyerupai kupu-kupu. Elemen dasi kupu-kupu berisi batang logam yang mengunci antena, kemudian dikenal sebagai antena kumis kucing. Jenis antena ini mungkin terlihat seperti antena periodik log, meskipun tidak dianggap sebagai antena LP.
Rentang frekuensi antena busur terutama tergantung pada jenis dasi kupu-kupu segitiga atau bulat. Frekuensi dasi kupu-kupu segitiga berkisar antara 2,4 hingga 6,0 GHz sedangkan frekuensi dasi kupu-kupu bulat berkisar antara 2,4 hingga 6,5 GHz. Antena dasi kupu-kupu digunakan dalam rentang HFR dan UFR. Elemen logam pada antena ini adalah elemen resonansi yang menciptakan medan listrik di antaranya. Ketika gelombang elektromagnetik melewati medan listrik dan arus dihasilkan yang dapat diumpankan ke penerima radio atau ditransmisikan dari pemancar radio.
Ketika penerima radio menerima arus, itu diperkuat dan diproses untuk memahami informasi yang dikodekan dalam gelombang elektromagnetik. Sedangkan pada pemancar kebalikannya terjadi di mana pemancar radio menghasilkan sinyal listrik yang diumpankan ke antena bow-tie. Sinyal listrik menggairahkan medan listrik antara lengan logam yang memancarkan gelombang elektromagnetik ke udara.
Kalkulator Antena Dasi kupu-kupu
Rumus berikut digunakan untuk menghitung output jika kita mengetahui frekuensi seperti panjang gelombang, bandwidth, lebar, jarak, dan tinggi.
Kita tahu bahwa 'λ' = c/f
Di mana 'λ' adalah panjang gelombang.
'c' adalah kecepatan propagasi di udara.
'f' adalah frekuensi pembawa dalam MHz.
Panjang gelombang
Frekuensi operasi adalah 2400MHz. Ini adalah frekuensi gelombang elektromagnetik yang dikirim dan diterima oleh antena.
Panjang gelombang dihitung sebagai λ’ = c/f.
Kita tahu bahwa 'c' = 3×10^8m/s yang merupakan kecepatan cahaya.
Ganti nilai-nilai ini dalam persamaan panjang gelombang di atas.
λ' = c/f => 3×10^8/2400 = > 125 mm.
Bandwidth
Untuk menghitung bandwidth, rumus B = 0,33xf => 0,33 x 2400 = 792 MHz.
Lebar
Untuk menghitung lebar, rumusnya adalah w = 0,375 x λ x 1000mm
W = 0,375 x 125 x 1000 mm => 46,875 mm.
Jarak
Untuk menghitung jarak, kami memiliki rumus seperti D = 0,02066 x λ.
D = 0,02066 x 125 => 2,5825 mm.
Tinggi
Untuk menghitung tinggi, kami memiliki rumus seperti H = 0,25 x λ.
T= 0,25 x 125 => 31,25 mm.
Pola Radiasi Antena Bow Tie
Dalam desain antena, pola radiasi adalah ketergantungan sudut kekuatan gelombang radio dari antena. Jadi, itu adalah penyimpangan daya yang dipancarkan melalui antena sebagai fungsi arah menjauh dari antena. Pola Radiasi Antena akan menunjukkan distribusi energi yang dipancarkan oleh antena di dalam ruang.
Istilah Radiasi digunakan untuk menandakan pancaran atau respons gelombang pada antena untuk menentukan kekuatannya. Itu dapat diplot secara grafis sebagai posisi sudut & fungsi jarak radial dari antena. Jadi, ini adalah representasi diagram distribusi energi terpancar ke ruang angkasa seperti fungsi arah. Pola radiasi antena ini mirip dengan antena dipol. Polarisasi antena bow tie bersifat vertikal dan akan mendapatkan sinyal yang searah dengan kerucut atau sayap kupu-kupu yang runcing.
Karakteristik
Karakteristik antena bowtie dibahas di bawah ini.
- Antena ini menggunakan elemen segitiga seperti elemen antena.
- Antena jenis ini memiliki polarisasi vertikal sehingga akan menerima sinyal dengan cara sayap atau kerucut.
- Antena ini dibentuk melalui kabel konduktif yang dilipat.
- Antena ini memiliki bandwidth yang jauh lebih baik dibandingkan dengan antena dipol kawat tipis.
- Jenis antena ini memiliki elektroda dalam berbagai bentuk seperti BT Tajam, BT Asimetris, BT Luas, BT Ganda & BT Tumpul.
Keuntungan
Keunggulan antena dasi kupu-kupu antara lain sebagai berikut.
- Antena dasi kupu-kupu ringan.
- Desain & pembuatannya mudah.
- Kesetimbangan yang lebih baik dalam radiasi.
- Ini memiliki struktur planar dan ukuran yang kompak.
- Bandwidth antena ini akan ditingkatkan dengan elemen segitiga di atas yang lurus.
- Antena ini sering mendapatkan sinyal dari sudut 60 derajat.
- Desainnya sangat kuat.
- Ini tidak mahal.
- Reflektor mesh dalam antena ini sangat efisien dibandingkan dengan antena yagi.
Kerugian dari antena dasi kupu-kupu antara lain sebagai berikut.
- Antena ini memiliki efisiensi transmisi yang buruk di ujung bawah rentang frekuensinya.
- Antena ini memiliki refleksi ujung api, karakteristik dispersi, bandwidth terbatas, penguatan yang buruk, dan efisiensi.
Aplikasi
Itu aplikasi antena dasi kupu-kupu termasuk berikut ini.
- Saat ini, antena ini masih digunakan di banyak aplikasi seperti 5G, WLAN/LTE/WiMAX multiband, polarimetri IR, radar jarak pendek, dan penembus tanah.
- Antena dasi kupu-kupu digunakan di semua aplikasi UWB seperti radar penetrasi tanah, Wi-Fi, aplikasi berbasis pencitraan nirkabel & gelombang mikro.
- Antena ini banyak digunakan untuk aplikasi GPR
- Ini sering digunakan untuk penerimaan TV UHF jarak pendek.
- Aplikasi antena bowtie sama dengan antena dipole kecuali dengan bandwidth yang lebih lebar.
- Antena ini biasanya digunakan dalam aplikasi komunikasi nirkabel seperti antena satelit, stasiun pangkalan ponsel, dll.
- Antena ini juga merupakan pilihan yang sempurna di mana diperlukan transmisi & penerimaan jarak menengah hingga jarak jauh.
Jadi, ini adalah ikhtisar dari Bowtie antena - bekerja dengan aplikasi. Antena ini dianggap sebagai antena biconical versi dua dimensi yang memiliki banyak elemen mencuat dalam pola 360 derajat dalam dua arah. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu an rangkaian antena ?
