Info Astro 2022 Inpherence #3: Fisika di balik Antena
Oleh: Arrizal Ibnu Zainuddin, Fisika UI 2021
Pada zaman sekarang ini, banyak alat-alat yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari menggunakan alat yang dinamakan antenna. Antena merupakan alat yang berfungsi mengirimkan dan menangkap sinyal. Antena sering digunakan pada perangkat elektronika seperti televisi, handphone, radio, radar, bluetooth, dan lain-lain.
Sinyal yang ditransmisikan dan diterima oleh antena merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang dari 0.3 meter hingga 600 meter. Gelombang elektromagnetik ini dapat terbentuk oleh dua muatan yang berbeda polarisasi (dipol) dan kedua muatan tersebut berosilasi sehingga menghasilkan medan listrik dan medan magnet sehingga dapat terbentuk gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang dua kali lebih panjang dari jarak maksimum dari dipol yang berosilasi. Pada osilasi tersebut juga dapat membuat terjadinya pemisahan gelombang elektromagnetik sehingga gelombang elektromagnet tersebut dapat tersebar.
Pada cara kerja antena, sebuah konduktor yang tengahnya dihubungkan dengan sumber tegangan listrik AC. Kemudian, tegangan listrik diberikan pada konduktor tersebut. Karena efek dari tegangan AC tersebut membuat elektron pada batang konduktor tersebut bergerak menuju ke ujung salah satu ujung batang konduktor tersebut (ujung sebelah kiri). Dengan variasi tegangan pada waktu, elektron akan berpindah ke ujung lainnya (ujung sebelah kanan) dan membuat ujung kiri kehilangan elektron. Bagian yang kehilangan elektron akan bersifat sebagai muatan positif dan bagian yang menerima elektron akan bersifat sebagai muatan negatif. Hal ini merupakan terjadinya dua muatan dipol yang berosilasi sehingga dapat terbentuk dan perambatan gelombang elektromagnetik.
Sedangkan, pada cara kerja penerimaan sinyal oleh antena yaitu ketika gelombang elektromagnetik mengenai antena. Elektron pada konduktor tersebut bergerak ke salah satu ujung batang konduktor ke kiri dan ke kanan secara bergantian. Hal ini terjadi sama saat ketika terjadi perambatan gelombang elektromagnetik oleh antena. Muatan dipol yang berosilasi akan menghasilkan variasi sinyal tegangan dan tegangan tersebut dihubungkan pada perangkat elektronika.
Berdasarkan bentuknya, antena dapat memiliki banyak bentuk dan masing-masing penerapannya pada komponen elektronika yang berbeda-beda. Contohnya yaitu antena yadi-uga, antena TV dish, antena patch pada ponsel, dan lain-lain.
Antena yagi-uda adalah antena yang biasa digunakan pada televisi analog. Antena ini terdiri dari dipol, reflektor, dan penyearah. Pada bagian dipol berfungsi sebagai penerima sinyal, sedangkan pada bagian reflektor dan penyearah berfungsi memfokuskan sinyal ke dipol. Kemudian, sinyal tersebut dihubungkan ke televisi analog.
Antena TV Dish adalah antena yang biasa digunakan pada televisi digital. Antena ini terdiri dari reflektor yang berbentuk parábola dan konverter LNBF. Sinyal yang diterima antena ini dipantiulkan terlebih dahulu oleh reflektor menuju ke bagian konverter LNBF. Pada alat konverter LNBF ini didalamnya terdapat sirkuit elektrinika dalam bentuk printed circuit board (PCB) yang berfungsi sebagai filtrasi, konversi dari frekuensi tinggi ke rendah, dan amplifikasi. Hal tersebut agar sinyal yang dihasilkan ke televisi membuat tampilan pada televisi menjadi lebih jernih dan bagus.
Referensi
Gupta, P., 2019. How does an Antenna work?.
Available at: https://www.lesics.com/how-does-an-antenna-work.html
(Diakses 23 Agustus 2022).
Kho, D., n.d. Pengertian Antena dan Parameter Karakteristiknya.
Available at: https://teknikelektronika.com/pengertian-antena-parameter-karakteristiknya/
(Diakses 24 Agustus 2022).
Woodford, C., 2021. Antennas and transmitters.
Available at: https://www.explainthatstuff.com/antennas.html
(Diakses 23 Agustus 2022).
