Pertimbangan Polarisasi Antena pada Komunikasi Nirkabel - Al-Muhibbin Indonesia

Al-Muhibbin Indonesia

Berbagi ilmu melalui catatan kuliah, catatan kerja dan Kajian Islam Ahlussunah Waljamaah.

Breaking

Rabu, 26 Oktober 2011

Pertimbangan Polarisasi Antena pada Komunikasi Nirkabel

Kebanyakan sistem komunikasi nirkabel terestrial beroperasi di dalam lingkungan yang menghadirkan beragam masalah propagasi RF. Di dalam sistem komunikasi point to multi-point yang biasa, antena polarisasi linier digunakan pada base station dan pada pengguna akhir. Antena pada pengguna akhir mungkin digunakan untuk aplikasi jaringan tetap, bergerak atau portable. Di dalam banyak contoh, antena diusahakan agar tidak tidak lagi secara fisis sebaris atau sejajar dengan antena pada base station. Ketidaksejajaran di antara antena akan menghasilkan ketidakcocokan polarisasi dan pada akhirnya terjadi penurunan efisiensi dari sistem.
Ilustrasi Polarisasi Eliptikal

Ditambah lagi, pemblokan sinyal, interferensi atau refleksi lintas jamak yang juga mempengaruhi rangkaian komunikasi. Di dalam lingkungan di mana fenomena lintas jamak terjadi, sejumlah sinyal tambahan yang akan tiba pada antena sebagai hasil refleksi sinyal dari objek terdekat. Jika objek yang merefleksikan sinyal tidak sebaris atau sejajar dengan polarisasi sinyal yang datang, sinyal yang direfleksi akan mengalami pergeseran polarisasi, yang lebih jauh merumitkan masalah propagasi RF. Kebanyakan sistem komunikasi nirkabel menggunakan teknik receive-diversity untuk mengurangi efek interferensi lintas jamak.

Di dalam sistem nirkabel, lokasi pengirim dan penerima tidak pada kontak arah line-of-sight (LOS) dan mayoritas sinyal yang tiba pada lokasi penerima adalah sinyal lintas jamak. Sekali lagi, dalam sistem ini, teknik receive-diversity yang digunakan untuk memperkaya penguatan dari sistem dan meningkatkan resepsi sinyal.

Oleh karena itu polarisasi antena perlu diperhatikan mengingat efeknya pada sistem komunikasi nirkabel, serta adanya teknik receive-diversity.

Polarisasi Antena
Energi yang diradiasikan oleh antena merupakan gelombang elektromagnetik yang terdiri dari medan listrik dan magnet yang saling tegak lurus dan masing-masing juga tegak lurus dengan arah propagasi. Medan listrik dari gelombang elektromagnetik ini digunakan untuk menggambarkan polarisasi dari antena.

Secara umum, semua gelombang elektromagnetik memiliki polarisasi eliptikal. Pada kasus ini, total medan magnet dari gelombang terdiri dari 2 komponen linier, yang saling ortogonal. Setiap komponen ini memiliki amplitio dan fas yang berbeda. Pada suatu titik tertentu di mana pun sepanjang arah propagasi, total medan listrik akan menghasilkan elips sebagai suatu fungsi waktu (perhatikan gambar di bawah). Pada setiap waktu, Ex adalah komponen medan listrik dalam arah z dan Ey adalah kompinen medan listrik dalam arah y. Total medan magnet adalah E, penjumlahan vektor Ex dan Ey.

Dua kasus spesial polarisasi eliptikal adalah polarisasi sirkuler dan linier. Gelombang elektromagnet (EM) polarisasi sirkuler terdiri dari 2 komponen medan listrik polarisasi linier yang saling ortogonal, dengan amplitudo yang sama dan perbedaan fasa 90 derajat. Pada kasus ini, polarisasi elips didijejakkan oleh gelombangnya berupa sebuah lingkaran. Arah rotasi gelombang polarisasi sirkuler ada 2 yaitu arah tangan kanan atau tangan kiri. Hubungan fasa antara 2 komponen ortogonal, yaitu 90° dan -90°, menentukan arah rotasi. Gelombang EM terdiri dari medan listrik tunggal dan polarisasi eliptikal dijejakkan oleh gelombang berupa garis lurus.

Istilah yang digunakan untuk menggambarkan hubungan antara magnitude dari kedua komponen medan listrik polarisasi linier di dalam gelombang polarisasi sirkuler adalah axial ratio.Gelombang polarisasi sirkuler murni memiliki axial ratio 1 atau 0 dB (10 log[AR]), sedangkan gelombang polarisasi linier memiliki axial ratio tak berhingga.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar