21 Desember 2008

Ground Radial oleh Ridwan Lesmana, YC0PE.

Pada 24 Nopember 2008, saya mendapat pesan email dari OM Ridwan Lesmana, YC0PE, berisi artikel untuk ground radials bagi antena vertikal. Beliau adalah anggota Orari Lokal Tanah Abang, Jakarta, yang sering menulis rubrik Teknik dalam Lemlokta, sebuah terbitan berkala Lokal Tanah Abang. Saya banyak mendapat pencerahan dari beliau. Terima kasih, OM Ridwan.

Untuk sekedar berbagi dengan yang lain, saya kutip utuh tulisannya di bawah ini. Selamat membaca!

Om Jo, YC0LOW

Sesuai dengan janji saya sebelumnya, maka saya sudah mencari dan membaca lagi beberapa artikel tentang vertical antenna dan ground radial-nya.


Saya menemukan sebuah study dari W5ALT tentang “ shortening ground radial “ dan summarynya bisa dilihat pada point 13 dan 14 di bawah ini.

Dari beberapa artikel yang saya baca, dapat disimpulkan bbrp hal sbb tentang Vertical antena yaitu :

  1. Vertical antenna digunakan pada Low Band agar didapatkan take off angle yang rendah ( sekitar 20 s/d 30 derajat ).
  2. Gain dari Vertical antenna sangat rendah, yaitu 0 dBi atau – 1,8 dBd.
  3. Vertical antena sebaiknya dipasang setinggi mungkin agar ground loss bisa berkurang.
  4. Ideal grounding system untuk sebuah Vertical antena sebaiknya terdiri dari 120 radial yang masing-masing panjangnya paling sedikit ½ λ ( setangah lambda ), dipasang secara radial dari base antena dan berjarak sama. Referensi : ARRL Antenna Book terbitan 1974 halaman 61 – 63.
  5. Ground radial bisa diletakkan langsung diatas tanah atau ditanam beberapa inch kedalam tanah. Panjang ground radial biasanya ¼ λ.
  6. Jika jumlah ground radial berkurang, maka efficiency antenna juga akan berkurang. Sebagai contoh, jika jumlah ground radial hanya 15 buah, maka efficiency akan berkurang menjadi sekitar 50 %. Dan jika jumlah radial hanya tingal 2 buah, maka panjang ground radial menjadi kurang penting dan eficiency hanya tinggal 25 %.
  7. Untuk ground radial bisa digunakan kawat ukuran # 12 sampai # 28.
  8. Jika jumlah ground radial tidak bisa dipenuhi, maka untuk memperbaiki system grounding bisa dilakukan dengan beberapa cara :
    1. Mempergunakan ground rod beberapa buah yang ditanam kedalam tanah sedalam 8 feet.
    2. Mempergunakan bantuan pipa ledeng sebagai grounding.
    3. Mempergunakan screen seperti kawat kandang burung , dsb sebagai grounding.
  9. Mengingat panjang lahan yang terbatas untuk memasang ground radial, maka ground radial boleh ditekuk melingkar ( seperti pohon kelapa ) sepanjang pasangan ground radial didepannya dipasang secara symmetris.
  10. Mengingat terbatasnya lahan untuk memasang ground radial, maka sering digunakan ” simulated ground ” atau ” elevated ground ” atau disebut juga ” counterpoise ”. Dalam hal ini ground radial tidak terhubung dengan tanah, melainkan terletak pada suatu ketinggian sekitar 3 meter dari tanah. Jumlah radial bisa dikurangi hanya menjadi 4 buah dan masing-masing berukuran ¼ λ.
  11. Dalam hal point 6 yang dipakai, maka sudut antara radial dengan bidang horizontal bisa dibuat sekitar 45 derajat sehingga impedansi antenna akan sekitar 50 Ohm.
  12. Dari artikel yang saya baca tentang point 10 diatas, maka jika kita lihat Vertical Radiator ¼ λ dan sebuah Ground Radial dengan panjang ¼ λ saja, maka bentuknya seperti sebuah DIPOLE dimana salah satu kaki ditekuk. Dengan demikian, menurut saya sangat dimungkinkan ground radial diberi LOADING COIL seperti halnya memperpendek DIPOLE. Cuma dalam hal ini kita harus melakukan percobaan yang sangat melelahkan dan memakan banyak biaya dan tenaga sedangkan hasilnya mungkin tidak memadai, apalagi jika Om Jo baca artikel dari W5ALT seperti saya summarykan pada point 13 dan 14 berikut ini.
  13. Panjang ground radial tidak harus ¼ λ. Jika lahan tidak mencukupi, maka panjang Ground Radial masih boleh dikurangi.
  14. Vertical radiator juga bisa dikurangi panjangnya, hanya effek pengurangan Vertical Radiator jauh lebih buruk dibandingkan effek pengurangan panjang Ground Radial.

Untuk point 13 dan 14 ini, saya summarykan dari satu artikel yang menarik, yaitu dari W5ALT yang saya cuplik dan sertakan sebagai Lampiran.

Untuk lengkapnya Om Jo bisa mendatangi web sitenya.

Saran saya untuk Ground Radial bagi Vertical Antena Om Jo sebaiknya dilakukan :

  1. Untuk grounding system yang dipasang diatas tanah, maka pasang Ground Radial seadanya ( sesuai luas lahan ) dan sebanyak mungkin agar ground loss bisa dikurangi. Jangan terlalu dipikirkan bahwa panjang Ground Radial harus ¼ λ dan jumlahnya harus 120 buah.

  1. Ground Radial bisa digantikan dengan Ground Rod yang ditanam sedalam 8 feet atau digantikan screen kandang burung atau yang lain.

  1. Jika jumlah Ground Radial ingin dikurangi, sebaiknya grounding system dipasang sekitar 3 meter diatas tanah dan jumlahnya cukup 4 buah dengan sudut 45 derajat terhadap bidang horizontal. Jika dipasang diatas teras rumah, maka bisa dicoba hanya dipasang 4 buah Ground radial saja dengan sudut sekitar 45 derajat terhadap bidang horizontal. Dalam hal ini Anda bisa mencoba menambahkan LOADING COIL seperti pada Shortened Dipole.

Selamat bereksperimen. Semoga sukses !

Salam,

Ridwan Lesmana, YC0PE.

24 Nopember 2008


8 komentar:

Guntur mengatakan...

Saya sangat tertarik dgn articel ini mengenai ground radial pada top band,Sya sendiri adalah teknisi,mdium wave
transmitter,kendala yg Saya hadapi itu sama ya itu tdk dpt membuat ground radial yg penuh,bagaimana saran Bapa mengenai loaded ground radial ,cara mentunenya,maaf baru baca articel ini sekarang.Antenna yg akan Saya pasang ,10 meter diatas tanah

Salam
Gito.N

Jo, YC0LOW, pemegang award DXCC dari ARRL pada 5 band mengatakan...

Yth Sdr Guntur,

Silakan hubungi Sdr Ridwan Lesmana YC0PE sebagai penulisnya.

Saya pun diajari olehnya ttg loaded GND radial untuk keperluan RX, bukan TX
Terima kasih sudah mampir ke blog saya. 73 de jo, YC0LOW

Guntur mengatakan...

Terima kasih,seperti Bapa ketahui 160 meter top Band ,adalah frequency Yg mendekati Gelombang MW.dan sifat-sifatnya hampir sama,setahu Saya Banyak pemacar MW di Idonesia tdk menggunakan Radial,hanya ground rods yg pasti kurang baik utk RF ground,
Sdg radial ini sangat menentukan Efficientcy dari daya pancar Pemancar

Salam

Jo, YC0LOW, pemegang award DXCC dari ARRL pada 5 band mengatakan...

Yth Sdr Guntur,
Anda benar tentang kemiripan antara topband dan MW BC. Juga anda benar tentang perlunya ground radial yang baik.
Di QTH saya di Cinere, saya sudah membuat ground radials yang cukup banyak (sampai ditanam di bawah rumput halaman - tanpa setahu XYL)dan hasilnya lumayan.

Saya menggunakan antena top-loaded vertikal (tinggi 18m) untuk bekerja di 160m. Mungkin tidak banyak yang menggunakan antena vertikal seperti itu di tanah air.

Tnx es 73 de Jo, YC0LOW

Guntur mengatakan...

Yth Sdr Jo

Benar sekali ,mungkin Anda masih kecil waktu ramai ramainya bermunculan beroadcast di MW band di Indonesia.

Nah dgn pengetahuan yg minim waktu itu,dan pengalaman yg kurang,banyak tehknisi Am pada MW band tdk menyadari besarnya arti radial.dan kegunaanya,sampai sekarangpun hampir tdk ada pemancar MW(swasta) yg memakai radial,dan mengira DC /electronik /earth ground sdh cukup,dan yg dikerjakan adalah berlomba-lomba membuat pemancar sebesar mungkin ,karena efficientcinya antenna yg
kecil.
Memang susah menggunakan radial dgn ukuran penuh,karena lahan yg terbatas.

Makanya Saya berusaha mencari alternative utk memakai Artificial ground (short loaded radial} dgn tinggi antara 2 sampai 5 meter,beberapa buah.

Masalahnya ,cara meengetune Artificial ground ini pada frequencynya.

Dgn Artificial Ground ini,diharapkan kita bisa mengurangi ground looses yg terjadi.

salam

Guntur

Jo, YC0LOW, pemegang award DXCC dari ARRL pada 5 band mengatakan...

Yth Sdr Guntur,
Saya ada menuliskan pengalaman saya untuk menala (tuning) artificial ground pada:

http://topbanddxdiindonesia.blogspot.com/2008/11/hairpin-coil-untuk-antena-tx-top-load.html

Yang penting, himpunan kawat radial tsb TIDAK dihubungkan ke earth ground rod, biarkan saya 'floating' namun terhubung dengan outershield coax feedline 50 Ohm.

Dengan tx antena tsb, saya banyak
menjalin DX QSO (lebih dari 10.000 km)

Tnx es 73 de Jo, YC0LOW

Jo, YC0LOW, pemegang award DXCC dari ARRL pada 5 band mengatakan...

Yth Sdr Guntur,
Walau pun saya bukan teknisi seperti Anda, namun saya masih mengalami beli formulir lagu pilihan pendengar di radio siaran di Jakarta (1965). Saat itu saya kelas 1 SMP.

Mengenai menala artificial GND, saya juga dituntun oleh Ken, K2KW. Yang penting, radials tsb TIDAK dihubungkan ke earth ground rod. Biarkan saja kawat radial tsb 'floating' namun terhubung ke outershield coax pada feedpoint. Kalau tidak bisa tersebar dan merata, perbanyak saja kawat tembaga ke arah yang mungkin.

Matching saya lakukan dengan MFJ 259B analyser dengan merubah panjang dan kerapatan hairpin coil pada feedpoint.

Guntur mengatakan...

PA Jo

Saya membalas komentar Anda melalui Yahoo mail,mungkin tdk sampai.
Saya mempunyai program utk menghitung
Panjangnya Radial utk frequency tertentu,program ini menghitung panjang radial yg ada ,dan membutukan berapa gulungan coil (loading coil) supaya tepat .
,resonansi pada frequencynya ,dgn menggunakan radial ini diharapkan ground looses jadi kecil.
Tapi masalahnya ,ground radial ini ,pada prakteknya perlu ditune lagi supaya benar tepat pada frequencynya.
Nah yang menjadi pertanyaan Saya bagaimana mentune radial ini secara terpisah dgn Vertical antennanya ,utk resonansi pada frequencynya.

Karena dgn resonansinya radial ini ,sangat mempengaruhi gain Antenna

Benar ujung radial harus floating,karena pada ujung radial terjadi voltage yg yinggi

Salam

Guntur