obrolan AntennaManIa 1108

obrolan AntennaManIa 1108


Antena SuperLoop III (80TM) rancangan Jim, W4FTU*)


YBØKO Bam

*)Sejak tahun 80an Jim W4FTU sudah merancang berjenis wire antennas -- yang kemudian dipasarkannya lewat Radio Works, perusahaan yang didirikan dan dikembang-kannya untuk akhirnya menjadi pemasok utama wire antennas (a.l. Carolina Windom, berbagai variant OCF Dipole, G5RV dsb), aksesoris antena seperti berjenis Balun, Line Insulator, Lightning Arrestor sampai thèthèk-bengèk perakitan antena (kawat, konektor, isolator, berjenis tambang Dacron, Kevlar dsb. untuk perentang, dll). bagi komunitas radio amatir sedunia [bam]

Rancangan SuperLoop pertama dibesut Jim dengan sebutan SuperLoop IIIdi tahun 1984.

Seiring perjalanan waktu (dan berbagai eksperimen yang dilakukannya) di tahun 90an Jim merubah nama ini menjadi SuperLoop 80™, dan memendekkan segmen horizontal (“A” pada Gambar 1) yang semula sepanjang 116 ft (35.36 mtr)  menjadi 112 ft (34.14 mtr), atau yang untuk simple-nya pada gambar (dan itung-itungan di bawah) dibulatkan menjadi 34 mtr saja.

Sebagai perbandingan, ukuran ini memang masih lebih panjang dari bentangan antena Multiband lain seperti G5RV yang 102 ft atau 31 mtr itu, tapi mesti diingat di 80m dengan ukuran segitu G5RV sekedar bekerja sebagai sebuah shortened Dipole (sebuah full size half wave Dipole di 80m memerlukan bentangan sepanjang  134 ft/40.84 mtr), sedangkan SuperLoop bekerja sebagai sebuah loop 1λ penuh.

Multibander lain yang bisa diacu untuk membanding-kan dimensinya adalah Multibander “klasik” (ex era pra-coax) seperti  135 ft (41 mtr) Doublet yang diumpan ditengah bentangan (center fed) lewat open-wire ladder line, atau the classic Windom yang dibesut Loren G Windom, W8GZ di majalah QST edisi September 1929, berupa sebuah Dipole 1/2λ yang diumpan lewat single wire feeder line pada feed point yang berimpedansi 500-600 ohm, yang diperhitung-kannya berada di titik sekitar 36% dari panjang total antena, yang di berbagai literatur disebutkan berada di titik 47 ft (14.32 mtr) kalau panjang total antena = 130 ft (39.62 mtr)

Yang membuat prinsip kerja Superloop berbeda dengan multibander lain ialah digunakannya “sakelar otomatis” (automatic switching), yang membuat SuperLoop bisa bekerja sebagai dual bander di 80 dan 40m  dengan penunjukan SWR yang masih masuk kategori "aman" untuk dioperasikan tanpa menggunakan ATU/Antenna Tuning Unit. Dengan menggunakan Tuner antena ini bisa mencakup semua band amatir dari 80-10m, bahkan juga sebagai RX antenna yang cukup usable – bisa  digunakan -- di 160m, seperti yang dilaporkan oleh Gilbert Lappay, 4F2KWT (Willis Island) di websitenya. Gilbert juga menyebutkan bahwa walaupun User’s Manual mengrekomendasikan penggunaan ATU/ Tuner di semua band, sesudah dilakukan penalaan seperlunya di 4F2KWT didapatkan penunjukan SWR < 1.5:1 di 3.520 dan 7.060 MHz.  BTW, di tahun 90-an antena ini pernah lama dipakai oleh Dr. Soesilo YB8RDJ (SK, 2003), sedangkan usaha mem-biksen-nya (homebrewing) di tahun-tahun awal era 2000an pernah dilakukan oleh OM Budi YCOOQ *).

Itung-itungan (dan ukuran):

Dengan “sakelar otomatis” yang disebutkan di atas, di 80m SuperLoop bekerja sebagai sebuah loop 1λ berukuran penuh (full size), sedangkan di 40m diasebagai open loop 2λ atau disebut juga Bi-Square antenna.

Merujuk Gambar 1 di atas, dapat diamati bagaimana akal-akalan Jim untuk mendapatkan pengsakelaran otomatis tersebut, yaitu dengan memasangkan ladderline/tangga monyet (B) sepanjang 9.14 mtr (yang = 1/4λ di 40m), yang menjuntai turun dari isolator tengah segmen horizontal (A).

Di ujung bawah ladder line ini di-short, sehingga di 80m kedua konduktor ladder line ini merupakan penambah untuk "melengkapi" panjang total elemen yang terdiri dari (A+2B+2C), atau = ± 90 mtr, yang merupakan ukuran 1λ penuh.

Di 40m ladder line ini merupakan sebuah 1/4λ matching stub bagi panjang total elemen yang (A +2C) = ±72 mtr atau ±2λ. Di band ini stub ini berfungsi untuk membuka loop tersebut (perhatikan pada isolator tengah ujung-ujung segmen "A" tidak terhubung).

Menurut Jim kiat ini akan memperbaiki pola radiasi antena ini di 40m, yang sebagai sebuah vertical loop  sudut pancar (take-off angle)-nya cukup rendah (+/- 200), dengan Gain sekitar 4 dBd sehingga cukup mendukung untuk dipakai DX-ing. Demikian juga di band-band "atas", antena ini dapat ditala dengan mudah (menggunakan ATU) untuk mendapatkan kinerja yang optimal.

Untuk memudahkan penalaan dan menekan losses, Dick Steven N1RCT (dalam review-nya di buletin “the Digital Journal” edisi Nov. '96) mengrekomendasikan untuk mengumpan Super Loop lewat coax sepanjang 1/2λ di 40m (di N1RCT dipakai 70 ft/21 mtr RG-8X).

Catatan-1:

Orèk-orèkan ini ditulis dengan merujuk ke gambar TANPA SKALA di situs www.radioworks.com, dan karenanya hanya ukuran segmen horizontal ("A" pada Gambar 1) yang bisa "dipegang" sebagai rujukan utama bagi calon pembiksen di sini. Ukuran sisi miring "C" dan Ladder line (aslinya menggunakan open wire buatan pabrik dengan impedansi 450 ohm) harus dieksperimen dengan memahami cara kerja dan "akal-akalan" yang digariskan Jim  W4FTU seperti yang diwedar di atas.

Kalau hanya ada satu tiang (yang mungkin juga justru lebih praktis untuk sikon setempat), instalasi SuperLoop bisa di”jungkir” (upside down) sehingga didapatkan sosok yang sepintas terlihat mirip bentuk sebuah Delta Loop yang diumpan (fed) di sudut puncak (apex) seperti pada Gambar 2 berikut.

Modifikasi lain  untuk menyesuaikannya dengan sikon setempat adalah mengurangi panjang segmen “A” dengan “menarik” kedalam kedua isolator di ujung-ujung sisi horizontal dan menambahkan isolator pada kedua sisi miring “C” (yang sekarang menjadi sisi ”tegak/vertikal”) untuk mendapatkan bentuk Square Loop "tak beraturan" (karena sisi tegak lebih panjang dari separuh sisi horizontal) seperti bisa diamati di Gambar 3, yang sepintas dimensinya nyaris mendekati dimensi sebuah QuadLoop untuk band 20m. Kalau ketinggian yang bisa diupayakan tidak mendukung instalasi bagi konfigurasi seperti di Gambar 3 (misalnya karena tiang/mast yang ada tingginya cuma 10 -11 mtr), cara lain adalah dengan menambah panjang segmen horizontal "A" -- yang berarti mengurangi panjang segmen tegak "C" – sehingga didapatkan  bentuk rectangular/persegi panjang (seperti antena Noviloop 40/15m dari era 70an) yang mungkin lebih mudah penanganan (handling)-nya.

Namun demikian, modifikasi apapun yang dilakukan, perlu diingat “pakem” yang menyebutkan bahwa pada antena Loop aperture (bidang tangkap), ketinggian bagian antena dengan distribusi arus (current distribution) yang maxima dan ketinggian feedpoint merupakan faktor utama yang menentukan keberhasilan kinerjanya – dan karenanya bentuk Inverted Delta seperti pada Gambar 1 adalah merupakan bentuk "kompromistis" yang paling mendekati bentuk Loop yang ideal. Dick N1RCT dalam ulasannya juga menyebutkan bahwa segmen diagonal (sisi miring "C") cukup membantu dalam mengurangi gejala QSB (fading) yang sering dijumpai pada QSO DX yang menggunakan antena dengan polarisasi horizontal.

Karena lebih banyak bekerja dengan moda CW dan dijital, Dick menambahkan +/- 2 mtr kawat pada sisi miring tersebut untuk menggeser frekwensi resonan SuperLoopnya lebih ke bawah, ke spektrum yang dialokasikan bagi kedua moda tersebut.

*) Catatan-2:

Bagi mereka yang keder dan ngepèr duluan melihat dimensi Superloop ini, barangkali patut menyimak upaya apa saja yang bisa dilakukan untuk lebih “membumikan” ukuran-ukuran yang diwedar sepan-jang tulisan di atas.

Seperti disebut di depan, di tahun 2009 OM Budi YØOQ pernah bereksperimen untuk membonsai SuperLoop, di samping untuk membuatnya lebih compact/ringkas – sehingga mudah ditangani "sorangan baé" (sendiri) – juga memung-kinkannya untuk dibuat rotatable (bisa diputar-puter).

Usaha memperpendek sisi horizontal “A” dilakukan dengan mengganti sisi miring “C” dengan “konstruksi” linear loading yang dibuat dari pipa aluminium dan kawat yang ditlusupin ke joran pancing fibreglass.

Pada sketsa yang di-imil-kan ke beberapa rekans, OM Budi tidak memberikan ditil ukuran-ukuran (yang sudah disampaikannya di udara), tetapi merujuk ke Gambar 4 berikut rasanya tidak terlalu sulit bagi rekans yang ingin menjajal sendiri kiat pembonsaian yang telah dilakukannya -- namun tetap perlu diingat pakem yang menyebutkan bahwa pada perakitan dan instalasi antena Loop upayakan untuk meng-optimal-kan aperture (bidang tangkap), posisi ketinggian bagian antena dengan distribusi arus yang maxima serta feedpoint-nya.

Di YCØOQ modifikasian SuperLoop  ini di-mount pada potongan pipa besi dia. 1.5”, yang kemudian dipakainya sebagai mast/tiang untuk "menegakkan" antenanya di atas balkon lantai 2 di QTH-nya.

So, model manapun yang hendak anda jajal, selamat ber-eksperimen, and ENJOY home brewing your own antenna ... [bam]

YBØKO Bam