Antena
Antena sebagai sarana tambahan untuk meningkatkan penerimaan sinyal, dalam merancangnya juga diperlukan pengetahuan secara khusus. Misalnya saja masalah penempatannya. Dimana sebaiknya antena harus didirikan ? Cara Anda meletakkan antena inilah yang akan menentukan kehandalan antena Anda, tanpa perduli apakah tipe antena yang Anda gunakan. Sebagai seorang pelaku kegiatan DXing, lebih baik Anda mempunyai antena dengan gain (penguatan) rendah yang berdiri tinggi di atas, dibandingkan antena dengan penguatan yang tinggi tetapi diletakkan di bawah.
Apakah Anda tinggal di puncak bukit, di tanah datar, ataukah di lembah, apakah Anda dikelilingi pohon-pohon, gedung-gedung ataukah dikelilingi oleh saluran tegangan rendah ? Bagaimanakah letak antena Anda di atas tanah, di atas atap rumah Anda, atau di atas pohon ? Kebanyakan para pemakai tak dapat memilih dimana sebaiknya mereka tinggal, sebagai dasar penempatan DX yang baik. Mereka menempatkan pada tempat yang mereka miliki.
Maka kebanyakan penempatan antena tidak tepat. Tidak apa-apa bagaimanakah buruknya tempat tinggal Anda, tetapi antena-antena Anda memiliki tempat yang lebih buruk daripada Anda !! Tanpa mempedulikan lokasi Anda, ada banyak hukum dasar yang berisikan ketentuan yang dapat dipakai sebagai bahan pertimbangan yang obyektif dari cara penempatan antena. Anda dapat menggunakan hukum-hukum itu untuk mempertimbangkan bagaimana lokasi Anda, atau menentukan bagaimana lokasi Anda.
Bagaimana Cara Mempertimbangkan Lokasi Radio ?
Tinggi di atas bukit yang berangin keras ? Apakah Anda seorang DXer yang menyenangi hubungan radio jarak jauh ? Jika ya, inilah lokasi Anda. Hubungan bebas pandang (line of side) yang maksimum dapat dicapai dengan lokasi yang tinggi. Daerah yang ekstrim dari saluran DX biasanya di tempat dengan elevansi yang tinggi. Apakah Anda tertarik pada kompetisi operasi DX dengan band frekuensi yang tinggi ?
Jika ya, barangkali puncak bukit bukanlah lokasi yang baik untuk Anda. Banyak sekali alasannya mengapa beberapa DXer tidak menyukai puncak bukit sebagai lokasinya, dan justru menyenangi tanah yang datar. Alasan pertama, lokasi pada puncak bukit adalah line of side langsung, di mana banyak operator DX yang berdekatan, dan gelombang tanah yang diterima kadang-kadang terlalu besar.
Adanya blocking pada penerima, dan kemungkinan modulasi silang antara sinyal gelombang tanah dengan sinyalnya sendiri, merupakan harga yang terlalu tinggi untuk dibayar dengan ketinggian di atas bukit yang kelihatannya superior itu. Alasan kedua, pada kebanyakan daerah, saluran tegangan tinggi sering melewati daerah puncak bukit tersebut, dan ini mempunyai akibat yang sangat besar dan serius.
Carilah lokasi yang lebih baik buat Anda, jika Anda pernah mendengar tentang pengaruh derau saluran daya pada band DX. Inilah sebab timbulnya kontroversi di antara para penggemar DX, tentang apakah lokasi puncak bukit adalah lebih baik dibandingkan lokasi tanah datar, katakan saja untuk komunikasi DX 20 meter. Tetapi sudah banyak diketahui orang, bahwa bidang frekuensi dari Voice of America, Radio Free Europe, dan Press Wireless, kesemuanya mempunyai lokasi pada tanah datar, subur, pantai, dan tanah pertanian.
Akan tetapi di pihak lain, banyak repeater (pengulang) telepon gelombang mikro diletakkan pada puncak bukit, untuk mencapai keadaan line of side yang ekstrim. Para penggemar DX yang baik mempunyai lokasi relatif di tanah datar, bahwa ada juga di antara penggemar DX yang berlokasi di puncak bukit. Menurut penilaian, adalah tidak ada keuntungannya sama sekali jika Anda memakai band frekuensi HF.
Tambahan pula untuk lokasi di atas puncak bukit lebih besar kemungkinannya untuk terkena angin ribut, yang punya pengaruh tidak kecil. Angin kencang berpengaruh besar, apalagi terhadap susunan antena yang besar dan banyak. Padahal cara menghadapkan antena ini, kadang kadang, malahan terpaksa menentang arah angin, dan hanya akan menambah kerugian saja buat Anda.
Rekomendasi
Selain untuk komunikasi VHF yang melewati horizon, lokasi puncak bukit tidak menguntungkan buat DX. Adalah penting memikirkan kemungkinan derau saluran atau kemungkinan interferensi dengan sinyal lainnya, yang lebih besar dibandingkan keuntungannya antara lain supaya didapatkan arahan pancaran yang bebas. Anda tinggal di kota-kota atau perkampungan ? Kebanyakan para DXer tinggal berdekatan dengan tempat yang padat penduduknya, dan daerah yang luasnya terbatas jika ingin mendirikan antena.
Problem dan masalah akan lebih banyak dijumpai di kota. Yang paling penting harus dijaga tempat yang bebas dari kabel tegangan tinggi dan saluran telepon. Kabel tegangan tinggi paling berbahaya buat pendirian antena, karena telah terkenal jeleknya pengaruh kabel tegangan tinggi ini pada derau radio. Jika memang tak ada kemungkinan untuk menghindari kabel tegangan tinggi ini, maka usahakan meletakkan antena Anda sedemikian rupa arah utama operasi Anda diletakkan dengan arah paralel kabel tersebut dan bergerak menjauhinya.
Sebagai contoh, jika Anda jumpai kabel tegangan tinggi yang berdekatan dengan peralatan Anda, dan Anda menginginkan hubungan terutama ke arah timur laut, sangat baik jika Anda meletakkan antena Anda tersebut sedemikian rupa hingga arah pancaran ke timur laut tersebut adalah bebas (lihat gambar 1). Dari segala kemungkinan yang ada, jika Anda meletakkan antena Anda di utara kabel tersebut, maka akan didapat kemungkinan yang lebih baik untuk mengadakan hubungan ke arah Amerika Selatan, dibanding ke arah Asia atau Eropa.
Loss tanah pada antena vertikal lebih besar, dibandingkan dengan antena horizontal, dikarenakan saluran listrik dari pancaran antena vertikal akan memotong permukaan tanah padahal pada antena horizontal keadaanya adalah paralel dengan tanah. Antena vertikal yang pendek sebagai tambahan akan digunakan oleh permukaan tanah untuk mendapat antena bayangan, semakin memperbesar rangkaian listrik yang memotong tanah itu sendiri. Pada kedua kejadian ini, loss tanah dapat menjadi sangat besar dan memperjelek karakteristik antena sampai beberapa derajat.
Loss tanah dari antena vertikal merupakan fungsi dari ketinggian antena di atas tanah dalam satuan panjang gelombang, antena yang pendek menunjukkan adanya loss tanah yang lebih besar di antara antena-antena lainnya. Sementara itu, antena vertikal yang lebih panjang, atau antena yang terletak tinggi di atas tanah, mempertunjukkan adanya loss tanah yang kecil, seperti ditunjukkan pada gambar 7. Pada suatu jarak tertentu dari antena dalam satuan panjang gelombang, loss tanah ini akan konstan tanpa mempedulikan ketinggian antena tersebut.
Salah satu cara untuk mereduksi loss tanah dari antena vertikal, sering digunakan "tabir tanah" atau "kawat radial". Tabir tanah ini banyak digunakan pada stasiun broadcast, terdiri dari 120 kawat tembaga, yang ditanamkan pada tempat yang sama. Diperluas secara radial, dari dasar antena vertikal sampai dengan jarak minimum seperempat panjang gelombang. Arus tanah mengalir pada kawat tembaga selain di dalam tanah. Ini adalah sangat efektif untuk mereduksi loss tanah. Dikarenakan sangat mahalnya dan sangat kompleksnya tabir tanah ini, kebanyakan para DXer menggunakan kawat radial (lihat gambar 8).
Gambar
Anda memiliki keterbatasan soal tempat ? Inilah jawaban dari problem Anda itu. Di sini ditunjukkan suatu antena beam yang didirikan di atas tiang setinggi 120 kaki, untuk bidang frekuensi HF ditambah dengan antena Yagi yang digunakan untuk bidang frekuensi VHF. Sepanjang menaranya, diberikan alat untuk memanjat, sehingga antena-antena tersebut mudah diatur.
Gambar 1: gangguan kabel tegangan tinggi dapat menghentikan hubungan DX. Aturlah antena Anda sedemikian hingga antena Anda tak terganggu oleh kabel daya tersebut pada arah yang paling Anda kehendaki. (A) Jika Anda menginginkan hubungan ke arah timur laut, letakkan antena Anda sedemikian hingga saluran daya tersebut berada di selatan Anda. (B) Karena mayoritas dari stasiun DX berada di belahan bumi utara, maka letakkan antena sedemikian, hingga kabel daya tersebut terletak di selatan Anda.
Gambar 6: kawat reflektor tanah diletakkan di atas tanah, dan di bawah antena dipole horizontal, untuk membantu mereduksi daya yang hilang pada tanah kering, kawat reflektor ini sekitar 5% lebih panjang daripada panjang dipole, dan diletakkan paralel dengan antena. Lebih lima kawat pernah digunakan dengan ukuran 80-160 meter lebih 5 kaki.
Gambar 7: loss tanah dari antena vertikal merupakan fungsi dari panjang antena dalam ukuran panjang gelombang. Antena vertikal yang pendek menunjukkan adanya loss tanah yang lebih tinggi di antara antena-antena lainnya yang lebih panjang. Mempunyai daerah dengan arus tinggi yang lebih lebar di dalam tanah.
Untuk jarak yang lebih jauh dari 1/4 panjang gelombang dari antena, loss tanah itu relatif konstan, tanpa mempedulikan berapa panjang antena itu. Antena vertikal yang pendek dengan sendirinya membutuhkan sistem pertanahan yang lebih sempurna, sehingga dapat mereduksi loss tanah seperti pada antena yang lebih panjang.
Gambar 8: kawat tanah radial sepanjang 1/4 panjang gelombang memberikan titik listrik tanah pada peralatan sebagai pengganti hubungan tanah luar. Kawat tanah ini harus diisolasi sehingga tidak menjadi kawat 'panas' (kawat berarus listrik).
Gambar 9: kawat tanah radial memberikan pertanahan RF pada ujung ikatan antara kawat dengan antena. Sepotong kawat sering cukup membantu untuk mereduksi gelombang kembali pada peralatan pemancar Panjang kawat untuk band frekuensi HF ditabelkan di bawah ini.
Band (m)
160
80
40
30
20
17
15
12
10
|
Panjang (feet)
127'0"
62'0"
33'0"
23'0"
16'6"
13'0"
11'0"
9'4"
8'3"
|
Radial (m)
38.7
18.9
10.1
7.0
5.0
4.0
3.4
2.9
2.5
|
Sistem Tuned Radial
Sepotong kawat tembaga seperempat panjang gelombang diasumsikan mempunyai tegangan rendah, pada ujung yang berhubungan dengan antena, jika ujung yang lain bebas, ditunjukkan pada gambar 8. Sejumlah kawat tanah radial, yang diletakkan di dasar antena, akan membuat tanah menjadi efektif. Membuat mereka seolah-olah naik dari kedudukan semula. Kawat tanah radial adalah "panas" dengan energi RF, terutama pada ujung-ujungnya.
Oleh karena itu, harus diisolasi, sehingga tidak berbahaya. Sepotong kawat tanah radial sudah bisa memberikan ground RF pada ujung dari ikatan antena. Tetapi, dengan memakai sejumlah kawat, kita dapatkan loss yang rendah, seperti halnya bila kita memakai tabir tanah. Gambaran mengenai panjang kawat radial tersebut diberikan pada tabel gambar 9.
Rekomendasi : Jumlah yang banyak dari kawat radial akan memberikan sistem pertanahan yang baik untuk sistem antena vertikal, tetapi pada umumnya, tidak diperlukan untuk sistem antena horizontal. Sepotong kawat radial sering sudah cukup membantu untuk mereduksi gelombang RF yang kembali pada peralatan pemancar, tanpa mempedulikan bagaimana polarisasi antena. (Disadur dari buku Pegangan Operator DX / Ahmad Kadafi)