antena array

Antena array terdiri atas dua antena atau lebih. Sinyal yang berasal dari antena dikombinasikan atau diproses dengan tujuan hasil yang lebih bagus bila dibandingkan dengan antena tunggal. Adapun kegunaan dari antena array yaitu:

• Meningkatkan jumlah gain
• Menyediakan reception diversiti
• Membatalkan terjadinya interferensi dari arah tertentu
• Mengendalikan array sehingga lebih sensitif di arah tertentu
• Menentukan arah kedatangan dari sinyal yang datang
• Memaksimalkan perbandingan sinyal terhadap interferensi plus noise (SINR)

Dasar antena array

Antena array terdiri atas satu set N antena spasial terpisah. Jumlah antena dalam susunan paling sedikit 2, yang banyak ada dalam jumlah beberapa ribu (Fasilitas radar AN/FPS-85 Phased Array yang dioperasikan oleh angkatan udara Amerika Serikat). Pada umumnya, kinerja dari antena array meningkat sejalan dengan jumlah susunan antenanya (elemen), sebagai timbal baliknya meningkatkan biaya, ukuran dan kompleksitas.
Berikut contoh dari antena array.

Gambar 1: Antena array mikrostrip empat elemen

Gambar 2: Antena array tower sel. Antena array ini menggunakan 2 antena penerima dan 1 antena pengirim

Bentuk umum dari antena array dapat diilustrasikan melalui Gambar 3 dibawah. Pangkal dan sistem koordinat dipilih, dan elemen N diposisikan, tiap lokasi dinyatakan dengan :

Posisi dari elemen phased array diilustrasikan melalui gambar berikut :

Gambar 3

Misalnya mewakili keluaran masing-masing dari antena 1 hingga N. Hasil keluaran dari antena ini sebagian besar digandakan dengan berat N – dan ditambahkan secara bersama – sama seperti pada Gambar 4 berikut :

Gambar 4

Hasil keluaran dari antena array dapat dituliskan dengan :

Keuntungan dari antena array

Untuk mengerti tentang keuntungan antena array, kita akan memisalkan antena tiga susun yang berada pada sumbu-z, menerima sebuah sinyal yang tiba dari sudut relatif ke arah sumbu-z sebesar , yang terlihat pada gambar 5

Antena array memiliki spasi sebesar satu setengah panjang gelombang (titik tengah pada z=0). Daerah E dari gelombang datar (diasumsikan memiliki amplitudo yang konstan) dapat dituliskan :

Sinyal yang diterima dibedakan oleh faktor fase kompleks, yang tergantung dengan jarak pemisahan antena dan sudut kedatangan dari gelombang datar. Jika sinyalnya dijumlahkan maka akan menghasilkan :

Hal yang menarik jika magnitude dari Y diplotkan dengan  (sudut kedatangan dari gelombang datar). Hasilnya diperlihatkan pada Gambar 6 berikut:

Gambar 6

Gambar 6 menunjukkan bahwa antena array memproses sinyal lebih baik dalam beberapa arah dibandingkan yang lain. Misalnya, Antena array paling bagus menerima pada sudut kedatangan 90 derajat. Hasilnya, sewaktu sudut kedatangannya 45 atau 135 derajat, antena array tidak memiliki daya, walaupun gelombang datarnya yang datang memiliki daya yang besar. Dengan cara ini, dihasilkan pola radiasi directional walaupun antenanya diasumsikan tergolong isotropik

Sumber:

http://www.antenna-theory.com/