Loaded 80M Dipole

Loaded 80M Dipole

Kesempatan long weekend yang lalu selama 4 hari saya manfaatkan untuk melakukan eksperimen beberapa hal, diantaranya adalah ingin mencoba antenna bonsai dipole besutan Mr. Chris Arthur VK3CAE dengan konstruksi yang hampir mirip dengan Shortened Dipole Nadisha yang telah saya coba sebelumnya.

Secara fisik, antenna ini memiliki ukuran lebih panjang dari Nadisha, sehingga secara kasar saja bisa diprediksi memiliki performansi yang lebih baik. Sebelum melakukan eksperimen secara fisik, saya melakukan analisis antenna ini dengan software untuk menganalisis performansi antenna, yang dapat didownload secara gratis di NET, yaitu MMANA-GAL … its my favourite HAM software !

SIMULASI DENGAN SOFTWARE MMANA-GAL

Radiation Pattern

Radiation Pattern

Secara umum antenna ini memiliki 3 bagian utama, yaitu radiator dalam sepanjang 6.4 meter, loading coil 65uH dan radiator luar sepanjang 3.28 meter, untuk konfigurasi opened dipole (bukan inverted V yang membutuhkan ukuran lebih pendek). Hasil komputerisasi dengan MMANA-GAL diperoleh data sebagai berikut:

  • Frekuensi tengah 3.82 Mhz
  • Bandwidth 14KHz (SWR<1.5) dan 34KHz (SWR<2) … hmm cukup menarik …
  • Gain atau Efisiensi sebesar 0.02dBi (thd isotropik) atau sama dengan -2.13dBd (thd dipole)
  • Elevation Angle pada free space adalah 0 derajat … sama dengan full dipole …
  • Impedansi input antenna 45.75 + 4.929 Ohm
  • Pola Radiasi sama persis dengan fully dipole dengan mainlobe mengarah ke depan dan belakang bentangan kawat.
Bandwidth

Bandwidth

Dari data diatas kita bisa melakukan analisis sebagai berikut:

  • Dengan impedansi mendekati riil 50 Ohm, sehingga antenna bisa langsung difeed dengan menggunakan coaxial RG-58A/U atau RG-8 tanpa perlu adanya matching impedansi.
  • Gain antenna cukup bagus yaitu hampir sama dengan antenna isotropik, sehingga nyaris antenna ini tidak memiliki penguatan. Artinya out TX 100W akan diradiasikan 100W juga oleh antenna. Demikian juga pada saat RX.
  • Bandwidth tidak bisa mengcover seluruh band amatir 80M, sebagai efek dari pemendekan dan loading coil. Namun untuk SWR < 2 mampu mencover sekitar 7 kanal voice SSB (asumsi spasi kanal 5Khz), namun bila rekan AR menggunakan bantuan Antenna Tuner, maka bandwidth masih bisa diperlebar lagi.
  • Elevation angle bisa dibilang rata dari 0 derajat sampai 90 derajat, sehingga bagus untuk short, medium maupun longhaul communication, sementara pola radiasi sama persis dengan full dipole antenna. Untuk mempertahankan pola radiasi ini, pada implementasinya nanti dapat ditambahkan balun 1:1 tepat dititik pencatuan (feed point) antenna.
  • Dari semua data diatas, penulis mengambil kesimpulan bahwa antenna ini bisa diwujudkan/ diimplementasikan dengan mudah, karena tidak membutuhkan rangkaian penyesuai impedansi tambahan.

METODE EKSPERIMEN

Experiment

Experiment

Eksperimen saya lakukan dengan beberapa keterbatasan sebagai berikut:

  • Saya tidak punya tower, hanya tubing mast TV sepanjang 6 meter yang saya talikan pada salah satu sisi lantai penyangga bak air saya, dengan ketinggian sekitar 9 meter diatas permukaan tanah.
  • Sisi kanan antenna akan dikaitkan di tembok genteng rumah, sementara sisi lainnya akan saya talikan di tembok pagar setinggi 2.5 meter dari permukaan tanah.
  • Dari keterbatasan diatas, maka antenna terpaksa akan saya dirikan dengan konfigurasi Inverted V, yang konsekuensinya harus dilakukan pemotongan panjang pada radiator luar (kiri dan kanan).
  • Antenna saya buat dari kawat email dengan diameter 1mm, sementara loading coil saya buat dari kawat email dengan diameter 1 mm, dililit pada pipa PVC 1 inch sebanyak sekitar 60 lilitan. Dimana dengan menggunakan homebrew L/C meter, diperoleh induktansi sebesar hampir 65uH.
  • Pada feed point saya menggunakan sebuah 1:1 RF Choke Balun buatan Kenpro. Tanpa balun antenna ini juga akan bekerja sama baikknya. Anda juga bisa membuat RF Choke dengan melilit kabel transmisi anda pada pipa PVC ukuran 3 inch sebanyak 10 s/d 20 lilitan, dan dipasang tepat setelah feed point.
  • Cara tuning dilakukan dengan menekuk kedua ujung radiator luar antenna ke dalam, sehingga tidak perlu membuang kawat email sisa.
  • Saya menggunakan saluran transmisi RG-58A/U.

HASIL EKSPERIMEN

Materials

Materials

Beberapa hal yang saya amati dan catat hasil eksperimen antenna bonsai ini adalah sebagai berikut:

  • Antenna mampu beresonansi dari band 80M (ORARI) dan band 11.4Mhz (RAPI) dengan SWR yang cukup bagus, sekitar 1:1,1 di kedua band dimaksud.
  • Bandwidth antenna tidak terlalu mengecewakan, pada band band 80M dia mampu memberikan SWR < 2 dari mulai 3.7 s/d 3.9 MHz atau sekitar 200Khz-an. Sementara diband RAPI 11.4MHz dapat dicover penuh mulai dari 10.360 Mhz s/d 10.460 Mhz atau 100 Khz-an.
  • Record QSO di band 80M band dicoba untuk mengikuti Nusantara NET dengan NET Control di Area 1 (Bandung 5,9+) dan Area 9 (Klungkung 4,7), QSO dengan AR di lokasi sekitar Jakarta (5-9), Bogor (5-9), Jember (5-9).

KESIMPULAN DAN IMPROVEMENT

Antenna loaded dipole besutan Christ Arthur VK3CAE secara teoritis maupun riil terbukti mampu resonansi dengan baik di band amatir 80M (ORARI) dan 11.4MHz (RAPI), serta matched dengan saluran transmisi standar 50 Ohm.

Untuk meningkatkan performansi dari antenna bisa dilakukan beberapa hal diantaranya:

  • Meninggikan letak feed point dari permukaan tanah untuk mengurangi ground loos.
  • Menggunakan saluran transmisi dengan redaman yang lebih baik dari RG-58A/U, misalnya RG-8 atau menggunakan jenis kabel yang lebih baik lagi.
  • Memasang dengan konfigurasi opened dipole.

Demikian hasil oprak-oprek saya selama long week end yang lalu, semoga berguna bagi yang membutuhkan.

Have A Nice Day – YD1CHS