Antena Parabola

Michael Aditya Sutiono1, Christian Orvin2

Departemen Sistem Komputer,

Fakultas ICT, Universitas Multimedia Nusantara

Gading Serpong, Tangerang, INDONESIA 1 michaeladityas@live.com, 2 christian_orvin@yahoo.com

Antena adalah sebuah tiang, kabel atau device lainnya yang

befungsi untuk mentransmisikan atau menerima sinyal radio

atau televisi. Ada beberapa jenis antena yang umum kita temui,

seperti antena yagi, antena grid, antena sektoral, antena

wajanbolik, antena parabolik, dan lain sebagainya. Pada

kesempatan ini, penulis akan membahas mengenai antena parabola.

Antena parabolik merupkan antenna yang memiliki reflektor

parabolik dan secara luas digunakan di berbagai bidang yang

membutuhkan gain yang tinggi dan beamwidth yang sempit [1].

Aplikasi antenna parabola antara lain untuk broadcast siaran

radio, televisi, komunikasi satelit, astronomy radio, dan radio

location (RADAR).

Antena parabolik terdiri atas elemen pemancar yang dapat

berupa dipol sederhana atau sebuah antena waveguide horn yang

diletakkan pada titik fokal dari permukaan reflektor parabola

[2]. Energi dari elemen pemancar diatur sehingga dapat

menyinari seluruh permukaan reflektor. Ketika energi tersebut

direfleksikan, sistem antena ditinggalkan dalam beamwidth

yang sempit. Sebagai akibatnya, tingkat gain yang diinginkan dapat dicapai.

Untuk mencapai hal tersebut tidak selalu mudah, karena

sangat bergantung pada radiator yang digunakan. Untuk

frekuensi rendah, biasanya digunakan sebuah elemen dipol,

sementara untuk frekuensi tinggi , biasanya digunakan sebuah

waveguide berbentuk circular. Faktanya, circular waveguide

menyediakan salah satu sumber radiasi yang optimal.

Beberapa jenis antena parabola berdasarkan jenis feed-nya, antara lain:

1. Sistem focal feed

Gambar 1. Diagram dari sistem focal feed.

Sistem focal feed ini merupakan salah satu sistem feed yang

paling luas digunakan untuk antena parabolik yang besar.

Kerugian paling besar dari tipe ini adalah feed dan

penyangganya memblokir sebagian sinyal sehingga membatasi efisiensi aperture menjadi hanya 55% hingga 60%.

2. Sistem Cassegrain feed

Gambar 2. Diagram dari sistem Cassegrain feed.

Sistem Cassegrain feed membutuhkan permukaan reflektif

kedua dan memiliki keuntungan yaitu panjang keseluruhan dari

antena, antara 2 reflektor lebih pendek dibandingkan dengan

panjang antara elemen radiasi dan reflektor parabolik. Hal ini

disebabkan karena adanya refleksi pada pemfokusan sinyal yang

memperpendek panjang fisiknya. Level efisiensi dari sistem ini

dapat mencapai 65-70%.

3. Sistem reflektor parabolik Gregorian

Gambar 3. Diagram dari sistem reflektor parabolik Gregorian.

Sistem reflektor parabolik Gregorian feed sangat mirip

dengan desain Cassegrain. Perbedaan terbesarnya adalah pada

reflektor sekundernya berbentuk cekung. Sistem ini dapat

mencapai tingkat efisiensi 70%.

4. Off axis atau reflektor parabolik offset

Gambar 3. Diagram dari sistem Off axis atau reflektor parabolik offset.

Reflektor yang digunakan pada sistem ini adalah sebuah

segmen asimetris dari bentuk parabola yang biasa digunakan.

Dengan cara ini, fokus dan feed antena berada pada 1 sisi dari permukaan reflektor.

Kelebihan antena parabola antara lain [3]:

1. High gain: Reflektor parabolik pada antena dapat menghasilkan gain yang tinggi. Semakin besar dish

dalam hal panjang gelombang, maka semakin

tinggi gainnya;

2. High directivity: Sama dengan tingginya gain, Reflektor parabolik pada antena dapat

mengarahkan sinyal dengan akurat, karena semakin besar gain, semakin sempit lebar sinyalnya.

Kekurangan antena parabola antara lain:

1. Membutuhkan elemen reflektor dan drive;

2. Biaya yang cukup mahal;

3. Ukuran yang besar.

Beberapa parameter penting pada sistem antena parabolik:

1. Focus: titik dimana semua sinyal masuk terkonsentrasi;

2. Vertex: titik paling dalam pada titik tengah reflektor parabolik;

3. Focal Length: jarak antara fokus ke vertex;

4. Aperture: bukaan atau area yang dicover oleh reflektor parabolik;

5. Gain: salah satu parameter kunci, bergantung pada beberapa faktor seperti diameter dish, wavelength,

dan faktor lain

6. Sistem feed.

Bebrapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam mendesain reflektor parabolik [4]:

1. Kedalaman reflector parabolik

Dalam mendesain sebuah reflektor parabolik,

biasanya menggunakan kedalamannya daripada menggunakan focal lengthnya.

=2

16 =

2

16 (1)

2. f/D ratio dibandingkan dengan beamwidthnya

Dalam mendesain sebuah antena parabolik, antena

tersebut harus dapat menyinari reflektor paraboliknya dengan baik.

=

1

4 tan( 4 )

70

(2)

3. Panjang segmen parabolik

Berguna untuk menghitung panjang supporting rib yang ada di luar reflector.

=ln(22+1+)

4+

22+1

4 (3)

4. Luas permukaan sebuah reflektor parabolic

Berguna untuk mengestimasi jumlah material reflektif yang dibutuhkan untuk reflektor.

= (22+1)3/21

62 (4)

Faktor yang mempengaruhi gain antena parabolik:

1. Diameter dari permukaan reflector

Semakin besar diameter, semakin besar gainnya

2. Efisiensi Antena

Efisiensi practical: 50~70%

3. Operational wavelength

Gain dari antena parabolik sangat bergantung pada

panjang gelombang.

2 reflektor yang sama, jika digunakan pada 2 frekuensi berbeda, maka gainnya akan berbeda.

Formula standard untuk gain reflektor antena parabolik:

= 1010(

)2 (5)

REFERESI

[1] Straw, R.Dean, Ed., The ARRL Antenna Book, 19th Ed.. USA: American Radio Relay League., 2000.

[2] Ian Poole. (2010). Parabolic Reflector Antenna Feed Systems [Online]. Available: http://www.radio-

electronics.com/info/antennas/parabolic/parabolic-reflector-

dish-feed-systems.php

[3] Ian Poole. (2010). Parabolic Reflector Antenna Feed Systems [Online]. Available: http://www.radio-

electronics.com/info/antennas/parabolic/parabolic_reflector.php

[4] Educypedia. (2005). Parabolic Reflector Antenna Feed Systems [Online]. Available FTP: http://www.educypedia.karadimov.info/library/parabolic%20ant

ennas.pdf