Membuat Antena Biquad Sebagai Penguat Sinyal Wifi Internet

          Dengan menjamurnya penggunaan frekuensi 2,4 GHz saat ini, maka diperlukan suatu peralatan berupa antena yang mudah dibuat dengan harga murah, tetapi daya tangkap sinyalnya cukup kuat, salah satu antena yang dimaksud adalah antena Biquad. Antena Biquad ini memiliki penerimaan sinyal 10-20 Dbi, bentuknya sangat simple dan kecil sehingga antena ini sangat mobile dan lebih bermanfaat bagi sobat blogger yang selalu mobile dalam menjalankan aktivitas atau pekerjaan secara online menggunakan internet.

          Antena Biquad merupakan antena yang terbuat dari kawat dipole loop berbentuk kubus (quad) ganda dengan reflektornya berbentuk sebuah flat panel (large flat sheet) dengan lebar sisi yang sedikit lebih panjang daripada rangkaian dipolenya sehingga bertindak seolah-olah sebagai bidang yang tak berhingga luasnya. Letak reflektor tidak jauh dari dipolenya yang bertujuan untuk mengurangi radiasi ke arah belakang. Dengan jarak yang kecil antara antena dengan reflektornya, maka susunan ini juga menghasilkan gain yang lebih besar pada radiasinya ke arah depan. Gain yang dihasilkan oleh antena ½ dari large flat sheet reflektor relatif tergantung dari jarak dipolenya. Semakin jauh jarak dipolenya, gain yang diperoleh akan semakin kecil namun bandwidthnya akan semakin besar. Sedangkan pola radiasi antena biquad pada umumnya berbentuk globe seperti terlihat pada gambar 1 berikut ini.

Gambar 1. Pola radiasi antena Biquat

          Dimensi Antena Biquad merupakan perpaduan 2 bauh elemen antena quad yang dirangkai menjadi sebuah elemen antena. Panjang elemen driven antena biquad adalah 1λ yang mana nilai panjang gelombangnya (λ) yang dapat dirumuskan sebagai berikut: λ = c / f

Dimana : λ = Panjang gelombang (m),

                c = Kecepatan gelombang cahaya (3 x 10⁸ m/s)

                f  = Frekuensi kerja antena (Hz)

          Untuk rancangan elemen dipole antena biquad didapat dari panjang gelombang ½ λ yang dibentuk menjadi dipole lipat sehingga panjang masing-masing sisinya menjadi ¼ λ agar kondisi matching terpenuhi. Jarak dipole biquad yang digunakan sejauh 1/8 λ dari reflektornya. Reflektor antena biquad berbentuk bujur sangkar dengan panjang sisi yang sedikit lebih panjang daripada panjang sisi elemen dipolenya, dengan perbandingan : Ra = 1/4 R atau R = 4 x Ra

Dimana : R = Panjang sisi reflektor (m),

               Ra = Panjang sisi elemen dipolenya (m)

Perancangan ukuran desain antena biquad dapat digambarkan sebagai berikut : 

Gambar 2. Rancangan ukuran elemen antena Biquad

          Setelah melakukan perancangan untuk mengetahui unjuk kerja suatu antena yang sesungguhnya maka dilakukan serangkaian pengujian parameter-parameter sesuai dengan yang dibutuhkan, yaitu :

- Pola radiasi, untuk mengetahui keterarahan radiasi lebar berkas dan penguatan yang dihasilkan antena,

-   Polarisasi antena, untuk mengetahui arah vektor medan elektrik dan magnetiknya,

-   VSWR (voltage standing wave ratio) antena, untuk mengetahui kualitas penyaluran daya dan bandwidth dari antena.

          Nah untuk itu pada pertemuan kali ini penulis akan menyajikan artikel tentang cara membuat antena Biquad sebagai penguat sinyal wifi internet. Adapun bahan dan peralatan yang diperlukan serta cara atau langkah pembuatannya dapat dijelaskan sbagai berikut :

Bahan-Bahan Yang Diperlukan :

1.  PCB polos ukuran 122 x 122 mm,

2.  Pipa tembaga ½ inchi sepanjang 50 mm,

3.  Kabel coxial loss rendah RG-8 atau RG-58 sepanjang 300 mm,

4.  Seutas kawat tembaga 2,5 mm atau 2 utas kawat tembaga 1.5 mm sepanjang 250 mm,

5.  N konektor

6.  USB wireless adapter yang memiliki konektor antena dengan tipe konektor RP-SMA.

Peralatan Yang Diperlukan :

1.  Solder listrik dan kawat tenol,

2.  Gergaji besi,

3.  Bor listrik,

4.  Amplas atau kikir,

5.  Tang, Obeng dan Cutter,

6.  Selotip/isolasi listrik..

Langkah Kerja Pembuatan :

1.    Membuat Reflektor Antena

          Potong PCB polos dengan polabujur sangkar ukuran 122 x122 mm, kemudian tentukan titik tengahnya dan lubangi dengan ukuran diameter 10 mm, seperti terlihat pada gambar berikut ini.

Gambar 3. Reflektor antena dari PCB polos

 2.   Membuat Elemen Antena

          Tarik inti tembaga dari dalam kabel listrik jenis NYA atau NYM diameter 2,5 mm, potong sepanjang 244 mm, amplas ujungnya sedikit saja. beri tanda goresan dengan cutter tiap 30,5 mm, pastikan ada 8 bagian/sisi. Bentuklah menjadi seperti pada gambar di bawah ini dengan menggunakan tang agar membentuk sudut siku 90°.

Gambar 4.Kabel listrik NYM 2,5 mm

Gambar 5. Bentuk elemen antena Biquad

3.    Membuat Poros Antena

          Potong pipa tembaga sepanjang 50 mm, pada salah satu ujungnya di belah tengah sepanjang 2 - 3 mm, dan setengah bagiannya di buang. Kemudian masukkan pipa dalam lobang tengah pcb reflektor, pastikan jarak ujung pipa tembaga (yang ada coakannya) 15 mm dari permukaan reflektor, lihat gambar berikut ini.

Gambar 6. Ukuran pipa tembaga sebagai poros antena Biquad

Gambar 7. Poros antena yg telah terpasang pada lubang reflektor

4.   Merekatkan Elemen Antena 

          Saatnya kita satukan elemen antena dengan poros pada reflektor yang telah dbuat pada langkah sebelumnya. Titik tengah biquad ada dua macam, yaitu yang terpisah, dan yang tidak terpisah. Titik tengah yang terpisah di solder ke poros di bagian coakan yang tinggi, sedangkan titik tengah yang menyatu biarkan menggantung. Pastikan titik tengah biquad tersebut tepat berada di titik tengah poros dan pastikan juga ujung elemen ada di sisi yang ada tekukannya, seperti terlihat pada gambar berikut ini.

Gambar 8. Merekatkan elemen antena pada poros reflektor

Gambar 9. Elemen antena yg telah terpasang pada poros reflektor

5.    Membuat Kabel Jumper 

          Potong kabel coaxial RG-8 atau RG-58 sepanjang 300 mm, kupas lapisan luar sepanjang 20 mm, dan kupas intinya sehingga tersisa insulator kurang lebih 4 mm. Kemudian potong isolasi selubung kabel listrik jenis NYM (yang tadi inti tembaganya di ambil) sepanjang 30 mm dibelah tengah, tempatkan di ujung yang akan masuk ke poros kemudian di selotip/isolasi listrik. Atur serabut tembaga agar rapi usahakan jangan menggumpal karena akan menyulitkan saat dimasukkan ke poros reflektor.

Gambar 10. Kabel coaxial RG-58 yg telah dikupas

Gambar 11.Kabel jumper yang telah jadi

6.    Memasang Kabel Jumper

          Masukkan ujung kabel jumper yang telah kita buat pada langkah sebelumnya, kemudian solder ujung inti kabel jumper ke titik tengah elemen yang menggantung tadi.

Gambar 12. Kabel jumper telah terpasang pada elemen antena Biquad

7.    Menghubungkan Antena dengan USB Wireles Adapter

          Hubungan konektor bagian bawah kabel jumper dengan konektor antena pada USB wirelles adapter, seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Selanjutnya hubungkan USB wirelles adapter ke laptop atau PC computer yang siap untuk menangkap dan memperkuat sinyal wifi internet. 

Gambar 13. Antena Biquad yang telah terhubung dengan USB wirelles adapter