Pertemuan ke-6 Sensor : Bagian 2 Afif Rakhman, S.Si., M.T. Drs. Suparwoto, M.Si. Geofisika - UGM
Agenda � � �
Pendahuluan : gelombang EM dan antena RF Parameter antena RF Penggunaan antena RF dalam metode geofisika
Pendahuluan : gelombang EM dan antena RF �
Gelombang radio �
�
(http://www.radio-electronics.com)
Gelombang radio adalah gelombang EM dengan frekuensi < 3 x 109 Hz Metode elektromagnetik dalam ilmu geofisika banyak memanfaatkan gelombang radio : VLF, MT, CSAMT, TEM, GPR
Pendahuluan : gelombang EM dan antena RF �
Panjang dan frekuensi gelombang
(http://www.radio-electronics.com)
Konversi panjang gelombang ke frekuensi : c = λ .f c : kecepatan gelombang EM (3 x 108 m/s) λ : panjang gelombang f : frekuensi gelombang
Pendahuluan : gelombang EM dan antena RF �
Antena RF Perangkat yang mengubah tenaga listrik menjadi gelombang radio ( Transmitter : Tx) dan sebaliknya (Receiver : Rx)
Pendahuluan : gelombang EM dan antena RF �
Penggunaan antena
�
Siaran radio, radio komunikasi, siaran televisi, cell phone, radar, komunikasi satelit, dll Juga termasuk perangkat wireless mic, bluetooth, jaringan komputer wireless, RFID Pembagian antena 1. Antena omnidirectional � Disain Rx dan Tx dari dan ke segala arah 2. Antena directional atau high-gain � Disain Rx dan Tx dari dan ke arah tertentu saja
Pendahuluan : gelombang EM dan antena RF �
Bentuk-bentuk antena
(http://en.wikipedia.org)
Pendahuluan : gelombang EM dan antena RF �
Bentuk-bentuk antena
(http://en.wikipedia.org)
Parameter antena RF �
Gain Gambaran performa kunci yang mengkombinasikan keterarahan antena dengan efisiensi kelistrikan. Pada antena Tx : Seberapa baik antena mengubah daya masukan menjadi pancaran gelombang EM Pada antena Rx : Seberapa baik antena mengubah pancaran gelombang EM menjadi daya keluaran
Parameter antena RF �
Gain Perbandingan antara daya yang diterima dari antena pemancar bentuk/disain tertentu dengan daya yang diterima bila pemancar berupa isotropic antenna. Satuan : decibels-isotropic (dBi)
Parameter antena RF �
Impedansi (Z) Perbandingan kompleks tegangan terhadap arus pada rangkaian AC (pengembangan konsep resistansi / R) Ketika sebuah gelombang radio menjalar lewat beberapa sistem seperti antena pemancar (Tx), udara, dan antena penerima (Rx), dipastikan menjumpai impedansi yang berbeda-beda. � Meminimalkan perbedaan impedansi akan mereduksi standing wave ratio (SWR)
Parameter antena RF �
Impedansi (Z) Standing wave ratio (SWR) adalah perbandingan daya maksimum (daya yang dipancarkan pada antena Tx) dengan daya minimum (daya yang diterima pada antena Rx). 1 : 1 � SWR ideal Untuk menjaga agar daya yang diterima tetap memenuhi standar, SWR biasanya dibuat lebih besar, misalnya : 1,5 : 1 atau 6 : 1 (untuk kasus-kasus tertentu)
Parameter antena RF �
Bandwidth Rentang frekuensi gelombang elektromagnetik yang masih bisa ditangkap oleh antena, terutama bila menghadapi ketidaksesuaian impedansi yang tinggi.
�
Resonansi Kecenderungan antena untuk lebih mudah dilewati gelombang elektromagnetik pada nilai frekuensi tertentu (ada kesesuaian antara frekuensi gelombang elektromagnetik dengan frekuensi natural antena)
Parameter antena RF �
Resonansi
((http://en.wikipedia.org))
Parameter antena RF �
Pola radiasi Plot kekuatan medan relatif dari gelombang radio yang dipancarkan antena pada berbagai sudut yang berbeda. Pola radiasi antena dipol
((http://en.wikipedia.org))
Parameter antena RF �
Pola radiasi Pola radiasi antena Yagi (Hidetsugu Yagi, 1926)
(http://en.wikipedia.org))
Penggunaan antena RF dalam metode geofisika �
Georadar /ground-penetrating radar
�
Pengertian : metode geofisika non-destructive yang memanfaatkan gelombang radio dengan frekuensi 1 s.d. 1000 MHz Digunakan untuk menggambarkan kondisi bawah permukaan dangkal secara cepat Menghasilkan penampang bawah permukaan 2D beresolusi tinggi secara real time
�
Penggunaan antena RF dalam metode geofisika �
–
–
Georadar /ground-penetrating radar Prinsip kerja : Impulse gelombang elektromagnetik berfrekuensi tinggi ditransmisikan ke bawah dari sebuah antena pemancar (Tx) yang ditempatkan di permukaan tanah Sebagian sinyal akan direfleksikan kembali ketika melewati batas dua lapisan yang mempunyai perbedaan properti dielektrik
Penggunaan antena RF dalam metode geofisika �
–
–
Georadar /ground-penetrating radar Prinsip kerja : Kedalaman target proporsional terhadap waktu tempuh sinyal untuk menjalar ke bawah dan kembali lagi ke permukaan Sinyal refleksi dideteksi oleh antena penerima (Rx) yang diletakan di permukaan tanah, di dekat antena pemancar (Tx)
Penggunaan antena RF dalam metode geofisika �
Georadar /ground-penetrating radar Prinsip kerja :
Penggunaan antena RF dalam metode geofisika �
Georadar /ground-penetrating radar Peralatan : antena shielded
Penggunaan antena RF dalam metode geofisika �
Georadar /ground-penetrating radar Peralatan : antena shielded
Penggunaan antena RF dalam metode geofisika �
Georadar /ground-penetrating radar Peralatan : antena unshielded
Penggunaan antena RF dalam metode geofisika �
Georadar /ground-penetrating radar Peralatan : antena unshielded
Pertanyaan?
