Simulasi Antena Vertical 5/8 Lambda 100MHz

Ini sekedar simulasi saja dengan Xnec2c untuk antena 100MHz. Tidak rigid dan mungkin mengandung kesalahan input data. Hanya ingin membandingkan antena 5/8 Lambda dengan 1/4 Lambda (dan utak-atik di Xnec2c). Ada 2 versi yang saya buat : Versi radial 0 derajat dan 45 derajat. Perbedaan cukup signifikan untuk gain. Sekalian “Double stack” 5/8 Lambda juga saya simulasikan (meski hasil kacau balau hahaha).

Yang menarik dari antena 5/8 Lambda ini (selain urusan gain) adalah “loading coil” agar antena ini bisa match dengan 50 Ohm. Intinya menggunakan L-network matching yang terintegrasi di antena. Tapi, di simulasi ini tanpa pakai kapasitor hanya induktor saja untuk matching. Tapi berapa nilainya? Perhitungan matematis untuk mendapat nilai ini ruwet. Dengan simulasi, segalanya lebih mudah.

Antena 5/8 Lambda dengan 4x radial 0 derajat.

Gain antena ini hanya 2 dBi saja dalam kasus saya. Tapi VSWR mendekati ideal (Untuk simulasi antena 1/4 Lambda, gain sekitar 2,9 dBi). Untuk whip 5/8 Lambda digunakan ukuran 1,87M . (Untuk simulasi yang lain saya menggunakan ukuran 1,78M)

Berapa ukuran loading coil? Nilai 0,28uH didapat melalui “trial-error” di simulasi. Patokannya diameter gulungan 1″ atau 2,54Cm. Bracket pipa aluminium dan radial yang tersedia di pasaran umumnya untuk pipa 1″ dengan 4 radial. Hanya bayangan, jika dipraktekkan akan lebih mudah jika melilit kawat langsung di pipa paralon 1″ misalnya. Tentu, nilai parameter ini bisa diubah agar sesuai keinginan hasilnya.

Isi Xnec2c :

Untuk urusan loading coil, digunakan calculator online. Setelah nilai 0,28uH didapatkan, dicoba-coba memasukkan jumlah gulungan dan panjang loading coil. Panjang di sini bukan panjang kawat email, tapi panjang loading coil/tempat lilitan. Pada hasil perhitungan di bawah, lilitan sebanyak 5 lilit pada pipa paralon (atau apa saja) dengan diameter 1″ dengan panjang 4,5 Cm. Induktansi =0,281uH

Proses menentukan loading coil sebagai berikut. Pada bagian LD (di Xnet2c) isi nilai coil dan simulasikan. Ubah nilai tersebut agar didapat nilai VSWR terendah (dan gain tertinggi) pada frekuensi 100MHz dalam kasus ini. Nol-kan nilai kapasitor karena ingin digunakan induktor saja.

Dari simulasi bisa diperoleh VSWR 1:1.1 pada frekuensi 100MHz. Yach ini hanya simulasi ya 🙂

Antena 5/8 Lambda dengan 4x radial 45 derajat.

Dengan 4x radial 45 derajat, gain yang diperoleh lebih tinggi dibanding 4x radial 0 derajat. Gain max 3,6dBi. Yach hanya beda sudut radial, dan gain ikutan berubah signifikan juga. Meski perbandingan di simulasi ini tidak konsisten, misal untuk parameter jumlah segment dan ukuran whip (yang tambah kurang sedikit) tapi gambaran dasar tetap diperoleh.

Input data Xnec2c :

Loading coil punya ukuran 0,28uH juga. Namanya simulasi, rubah saja sesuai keinginan agar hasil lebih baik. Termasuk penggunaan kapasitor, jika ingin dipakai, bisa diisi.

Antena 5/8 Lambda “Double stack” dengan 4x radial 45 derajat.

Antena ini punya max gain 5,1 dBi. Tapi “Angle of radiation” tidak memuaskan. Kebanyakan negatif dBi. Tetap saya tampilkan sebagai dokumentasi. Lain waktu akan saya buat lebih baik lagi. Saya sempat mensimulasikan sampai triple stack dengan hasil yang semakin kacau hehe. Cukup double stack saja kali ini.

Input Xnec2c :

__________________

Sebagai pembanding : antena 1/4 Lambda yang sederhana :). Gain sekitar 2,8 dBi.

Input data Xnec2c :

————————————

Kesimpulan : Jika memerlukan kestabilan di segala medan “angle of radiation” antena 1/4 Lambda pilihan yang lebih baik (karena gain merata di semua sudut). Jika faktor gain di sudut tertentu diperlukan, antena 5/8 Lambda bisa digunakan.

Sudut kemiringan radial 45 derajat menghasilkan gain yang lebih tinggi dibanding 0 derajat di 100MHz pada antena 5/8 Lambda.

Double stack atau triple stack 5/8 Lambda memungkinkan, meski rumit dalam simulasi…. apalagi prakteknya lol.

Akhirnya….Kesimpulan ini belum tentu benar, karena simulasi dilakukan tanpa cek dan ricek, sambil ngopi dan menatap Xnet2c yang sexy tapi galak hehe.