Membuat Antena Yagi Sebagai Penguat Sinyal Internet

          Mengakhiri bulan ini, penulis akan menyajikan artikel tentang cara membuat antena yagi sebagai penguat sinyal internet yang diterima. Oke sobat blogger untuk mengetahui cara pembuatannya ikuti dan simak dengan seksama uraian berikut ini.

          Antena yagi adalah salah satu jenis antena yang paling populer digunakan karena bentuknya yang praktis dan ringan dibandingkan dengan jenis antenna dish/ parabolic. Membuat antenna yagi tidaklah sesulit yang dibayangkan dan biayanya juga tidak terlalu mahal. Banyak software yang digunakan untuk mendesign antenna yagi dan menurut penulis, software yang termudah untuk perhitungan antenna yagi diatas 1000 MHz adalah “Yagi Calculator” yang dibuat oleh DL6WU (anggota HAM Radio) yang bisa didonwload secara gratis.

          Bahan yang digunakan untuk membuat antena yagi mudah didapat dan jika sobat blogger mau sedikit berkreasi ataupun berinovasi, dengan memanfaatkan barang bekas yang ada di sekitar kita antenna yagi dapat dibuat dengan mudah. Berikut di bawah ini adalah langkah-langkah cara pembuatan antenna yagi.

1.   Siapkan desain skema dan dimensinya terlebih dahulu, seperti contoh berikut :

a. Frekuensi antena yagi = 1900 MHz,

b. Panjang gelombang (Wavelength) = 158 mm,

c. Bagian metal boom yang terhubung dengan elemen parasitic = 16 mm persegi.

d. Folded dipole sepenuhnya terisolasi dari boom,

e. Diameter Director/Reflector  = 3 mm,

f.  Diameter Radiator = 3 mm,

2.   Buat Reflector sepanjang 89 mm pada posisi boom = 30 mm (posisi IT = 36,5 mm),

3.   Buat Radiator single dipole sepanjang 72 mm dari ujung ke ujung, dengan jarak 32 mm dari reflector pada posisi boom 62 mm (posisi IT = 28 mm),

4.  Buat Folded dipole sepanjang 74 mm dari ujung ke ujung, dengan jarak 32 mm dari reflector pada posisi boom 62 mm (posisi IT = 29 mm),

5.    Buat Director dengan perbandingan seperti dalam tabel berikut ini :

Director (No)	Panjang (mm)	Jarak (mm)	Boom (mm)	Posisi IT (mm)	Gain (dBd)	Gain (dBi)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20	77 76 75 75 74 73 73 72 71 71 70 70 70 69 69 68 68 68 68 67	12 28 34 39 44 47 50 52 54 57 59 61 62 62 63 63 63 63 63 63	73 102 136 175 219 267 316 368 423 480 539 600 661 723 787 850 913 976 1039 1102	30,5 30 29,5 29,5 29 28,5 28,5 28 27,5 27,5 27 27 27 26,5 26,5 26 26 26 26 25,5	0,8 4,6 6,7 8,1 9,2 10,1 10,8 11,4 12,0 12,5 12,9 13,3 13,7 14 14,3 14,6 14,9 15,1 15,3 15,5	2,9 6,8 8,8 10,2 11,3 12,2 12,9 13,6 14,1 14,6 15,1 15,5 15,8 16,2 16,5 16,8 17 17,3 17,5 17,7

Keterangan :

a. IT singkatan dari "Insert To", adalah jarak konstruksi dari ujung elemen ke tepi boom untuk melalui mounting boom,

b. Jarak diukur dari pusat ke pusat dari elemen sebelumnya, dengan toleransi panjang elemen 0 mm,

c.  Posisi Boom adalah pada titik mounting untuk setiap elemen yang diukur dari bagian belakang boom dan termasuk 30 mm ujungnya. Jadi total panjang boom 1132 mm termasuk dua ujungnya yang masing-masing 30 mm,

d.  Diperkirakan lebar beam (beamwidth) 3 dB adalah 26 deg,

e. Sebuah balun setengah gelombang 4 : 1 menggunakan faktor kecepatan 0.66 untuk RG-58A (PE) dan sepanjang 52 mm ditambah kelebihannya..

6.  Buat konstruksi Folded Dipole dengan melakukan pengukuran dari bagian dalam lekukan-lekukan (bends), dengan rincian sebagai berikut :

a.   Panjang Folded Dipole dari ujung ke ujung  = 74 mm,

b.   Total panjang batang (rod)  = 171 mm,

c.   Pusat batang (rod) = 86 mm,

d.  Jarak BC= CD = 24 mm,

e.  Jarak HI = GF = 22 mm,

f.   Jarak HA = GE = 42 mm,

g.  Jarak HB = GD = 61 mm,

h.  Jarak HC= GC = 86 mm,

i.   Celah (gap) pada HG = 5 mm,

j.   Diameter lekukan (Bend) BI = DF = 25 mm.

k.  Jika Folded Dipole dianggap sebagai bidang datar, maka frekuensi resonansi yang kurang dari  kisaran algoritma bidang datar adalah 10 : 1

l.   Tabel di atas ada 20 elemen, tapi antena yang dibuat hanya 13 elemen dan hal ini sudah sesuai dengan ketentuan, karena minimum elemen yang dianjurkan adalah 8 elemen dan lebih baik jika lebih dari 8 elemen. Elemen ke 13 gain-nya adalah 15,8dBi. (lumayan cukup besar penguatanya).

m.  Gambar 1 dibawah ini menunjukan lempengan PCB polos yang dipotong untuk membuat Folded Dipole, dengan total panjang 171 mm. Di atas telah dijelaskan  bahwa untuk driven dan reflector adalah nempel atau tersambung sambung dengan boom. 

Gambar 1. Lempengan PCB polos yang dipotong

7. Kemudian ambil boom dengan ukuran 16 x 16 mm dari batangan alumunium, untuk radial dan driven menggunakan kawat tembaga 3 mm (kabel ground untuk instalasi rumah). Agar supaya bisa menempel pada boom alumunium, kita lapisi boom dengan potong PCB polos kemudian kita solderkan driven dan reflector seperti terlihat pada gambar 2 di bawah ini (gunakan solder berdaya 60 Watt ke atas, karena jika pakai solder 25 watt kurang panas sehingga tidak bisa menempel).

Gambar 2. Antena yagi untuk 1000 MHz ke atas

8. Untuk menempelkan potongan PCB polos pada batangan alumunium tentu kita bor dan kita rifet (keling), jangan lupa kita buatkan dudukan radiatornya, karena sesuai dengan desain diatas bahwa radiator folded dipole sepenuhnya terisolasi dari boom, jadi radiator tidak tersambung dengan boom.

9. Setelah semua terpasang jangan lupa untuk mengecek apakah potongan PCB polos sudah tersambung dengan boom alumunium, dengan menggunakan multimeter.

10. Selanjutnya membuat balun dari kabel coaxial 50 Ohm RG-58A dengan panjang 52 mm. Tujuan balun ini untuk merubah impendasi 300 Ohm menjadi 50 Ohm, seperti terlihat pada gambar 3 di bawah ini. Balun yang digunakan pada gambar 4 di bawah ini adalah untuk frekuensi 850 MHz, jika memerlukan perhitungan untuk frekuensi lainnya bisa dilakukan dengan menggunakan softwre “Yagi Calculator (DL6WU)” tersebut.

Gambar 3. Balun untuk antena yagi 1000 MHz ke atas

Gambar 4. Balun untuk antena yagi 850 MHz

11. Setelah dipasang USB modem, kita ubah dulu dari antena aslinya dengan membuatkan JUMPER sependek mungkin, karena output USB modem hanya 1 mWatt. Jika menggunakan pigtail atau jumper yang panjang akan terjadi kerugian sinyal (loosing signal), kecuali jika output USB modem sebesar 5 Watt maka silahkan menggunakan kabel coaxial panjang. Untuk penghubung antara USB modem dengan komputer atau laptop gunakan kabel CAT 5E dengan connector USB (Cara membuat kabel CAT 5E dengan connector USB silahkan baca di posting Cara Perpanjangan Kabel UTP).

12. Hal hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan antenna yagi antara lain sebagai berikut:

a.  Perhatikan panjang elemen dan jarak, karena untuk mendapatkan hasil yang baik pengukuran harus setepat mungkin,

b.  Usahakan penggunaan kabel coaxial sependek mungkin, karena semakin panjang kabel coaxial yang digunakan akan membuat loss semakin besar,

c.    Gunakan kabel coaxial dengan kwalitas yang baik yang berimpedansi 50 Ohm,

d.   Pasang antenna dengan tiang yang kuat sehingga tidak mudah goyang dan berubah posisinya,

e.    Pasang antenna mengarah tepat ke BTS dengan lingkungan terbuka (line of sight).

f.     Banyak antenna yagi yang dijual di pasaran dengan menyertakan tulisan desibel (gain) antena yang cukup besar sekitar 35 dB, 50 dB hingga 75 dB, semua itu hanya tulisan belaka yang tidak akan mungkin terbukti dan terlalu berlebihan. Dengan perhitungan dari software “Yagi Calculator” sobat blogger akan dapat melihat perkiraan desibel (gain) antenna berdasarkan panjang boom.

Membuat Printed Circuit Board (PCB) Dengan Teknik Transfer Paper

          Selamat berlibur sobat blogger, pada kesempatan kali ini penulis ingin menyajikan sebuah artikel tentang cara membuat PCB dengan teknik transfer paper. Sebenarnya cara membuat PCB ini tidak asing lagi bagi sobat blogger yang hobi membuat rangkaian elektronika, tapi biasanya dengan cara digambar langsung pada papan PCB polos dengan menggunakan spidol permanen ataupun dengan cat, tapi kali ini penulis akan menjelaskan cara membuat PCB dengan teknik transfer paper. Menurut teknik pembuatan PCB yang benar ada beberapa cara yang dapat dilakukan dengan mudah dan praktis antara lain yaitu :

1.   Teknik Fotoresist

         Pada proses ini dibutuhkan beberapa alat dan bahan  antara lain Lampu UV, Larutan Positif-20 dan Larutan NaOH.

2.   Teknik Sablon

     Pada proses ini dibutuhkan bahan-bahan yang sama seperti teknik sablon pada umumnya seperti kasa-screen, tiner sablon, cat dan lain-lain. Tekniknyapun hampir sama dengan sablon biasa.

3.    Cetak Langsung ke PCB Polos

      Pada proses ini digunakan teknik khusus untuk menyalin layout ke PCB polos yaitu digunakan mesin printer khusus yang telah dimodifikasi.

4.    Teknik Transfer Paper

       Teknik ini merupakan cara membuat PCB yang paling murah dan mudah, seperti yang dilakukan oleh kebanyakan orang.

          Dari ke-empat cara membuat PCB tersebut di atas, kita bisa memilih sesuai kebutuhan, mana yang lebih mudah, praktis dan ekonomis. Untuk membuat PCB yang sama dalam jumlah banyak lebih menguntungkan jika digunakan Teknik Sablon karena murah dan cepat. Sedangkan untuk membuat PCB dalam jumlah sedikit (hanya sebuah saja) sebaiknya menggunakan Teknik Transfer Paper seperti yang biasa penulis lakukan. Namun mungkin ada perbedaan mendasar yang penulis gunakan dalam Teknik tersebut. Dalam teknik tersebut biasanya digunakan kertas khusus untuk menyalin gambar layout ke PCB, tetapi dalam hal ini cara penulis membuat PCB adalah menggunakan kertas HVS yang biasa digunakan untuk print tulisan atau photocopy. Caranya sebagai berikut :

1.  Siapkan gambar jalur rangkaian PCB yang telah direncanakan, untuk membuat jalur rangkaian bisa gunakan Software PCB Designer 1.54.

2.   Cetak layout PCB pada kertas glossy (photo) dengan printer tinta biasa supaya fill dari jalur lebih padat.

3.   Photocopy hasil cetakan tersebut pada kertas HVS 70 gram, usahakan hasil photocopy bagus (tintanya padat) seperti terlihat pada gambar 1 di bawah ini.

Gambar 1. Hasil photocopi pada kertas

4.  Siapkan PCB polos, sebelumnya bersihkan lapisan tembaga dengan Tiner A sambil digosok-gosok dengan Busa Karpet yang biasa digunakan buat cuci piring dan keringkan.

5.    Siapkan seterika listrik, atur pada suhu sedang.

6.    Selanjutnya untuk membuat PCB, tempelkan gambar jalur rangkaian hasil photocopy pada PCB polos dengan posisi gambar yang bertinta menempel pada lapisan tembaga.

7.    Lakukan proses seterika dengan merata sambil menekan, lakukan sekitar 10 menit.

8.   Kemudian diamkan PCB sampai dingin dan rendam dalam air kira-kira 30 menit. Proses ini paling lama dalam membuat PCB karena kita harus memastikan bahwa kertas benar-benar hancur/lunak dan mudah dikelupas.

9.   Kelupas kertas dengan hati-hati dan keringkan PCB, hasilnya seperti terlihat pada gambar 2 di bawah ini.

Gambar 2.PCB yang siap dilarutkan pada larutan FeCl3

10. PCB siap dilarutkan ke dalam larutan FeCl3 dengan menggoyang-goyangnya agar lapisan tembaga cepat terkikis.

11. Setelah dilarutkan dalam larutan FeCl3 segera bersihkan lapisan tinta dengan Tinner A dan cuci dengan air serta gosok dengan sabun yang hasilnya seperti terlihat pada gambar 3 di bawah ini.

Gambar 3. PCB yang sudah jadi

12. Selanjutnya oleskan larutan pelindung (Arpus). Cara pembuatan Arpus xebagai berikut, ambil 1 sendok makan serbuk Arpus (Gondorukem) kemudian larutkan dalam 150-ml Tiner A. Kemudian aduk hingga Arpus benar-benar larut kemudian oleskan tipis larutan Arpus pada lapisan tembaga PCB dan biarkan hingga betul-betul kering. Cara tersebut akan membuat PCB awet dan terlindung dari korosi.

13. Begitulah cara membuat PCB yang sering penulis lakukan untuk membuat berbagai jenis rangkaian elektronik baik itu rangkaian analog maupun digital.