APA YANG PERLU KITA PERHATIKAN DALAM MEMBUAT ANTENNA BAZOOKA VERTICAL ?

Sumber artikel ini saya ambil dari postingannya Om Djoko Haryono di Facebook Group HOME BREW PROJECT ( CB RADIO, ANTENNA, SWR, AUDIO, MICROPHONE, BOOSTER, etc )


01 RANGE DARI “KELAS” ( ATAU KUALITAS ) CUKUP LUAS.
Antenna vertical jenis Bazooka sebetulnya memiliki range pilihan kualitas atau “kelas” yang cukup luas. Artinya kita bisa membuat antenna bazooka yg paling umum dan praktis , sekedar ambil cabel coax lalu “garap” menjadi antenna , atau membuat kelas diatas itu yang “sedang2 saja” , atau membuat bazooka yang ¼ lambda bagian bawahnya dibuat secara khusus –membuat sendiri concentric dengan air gap , atau bahkan membuat antenna bazooka dengan kelas “sangat serius” ( very special ) misalnya dengan memakai isolator keramik yang khusus untuk bagian bawah/base dari antenna vertical , dsb.

02
Antenna bazooka bisa dibuat dari coax murah ( RG 58 ) misalnya. Antenna akan bisa bekerja dengan baik.

03
Tetapi juga bisa dibuat dari coax “low losses” ( yg lebih mahal ). Meskipun jenis coax yg kita pakai kita ganti , antenna tetap akan bisa bekerja dengan baik.

04
Bisa saja kita menghitung panjang antenna berdasarkan velocity factor dari coax yg kita pakai ( maksudnya disini adalah panjang bagian ¼ lambda yg atas dibuat sama dengan panjang ¼ lambda bagian bawahnya ). Antenna tsb. Tetap bisa bekerja dengan baik.

05
Tapi bisa juga kita membuat antenna jenis ½ lambda tersebut tapi yang “panjang ¼ lamba bagian bawah dibuat berbeda dengan panjang ¼ lambda bagian atas”.

Panjang bagian bawahnya dihitung berdasarkan velocity factor dari jenis coax apa yg kita gunakan ( bisa 0.66 , bisa 0.8 atau bahkan lainnya ) karena bagian ini memang masih murni berbentuk coax yg ada inner & outer conductornya.

Tapi bagian ¼ lambda yang atas , bisa juga kalau kita buat panjangnya berbeda. Meski kita menggunakan coax dengan velocity factor 0.66 tapi bagian atasnya tidak kita hitung berdasar 0.66 atau kalau kita gunakan coax 0.8 bagian atas antenna tidak kita hitung berdasar velocity factor 0.8 lagi. Karena ¼ lambda bagian atas SUDAH BERBEDA KONFIGURASINYA dengan ¼ lambda bagian bawah , yaitu yg atas hanya tinggal menggunakan bag. Inner dai coax saja –outernya sudah dibuang- maka pada model design yg ini kita juga menganggap bahwa ¼ lambda bagian atas sebenarnya SUDAH BUKAN COAX / CONCENTRIC lagi , melainkan lebih tepat kalau kita memandangnya sebagai sebuah penghantar tunggal. Kalau penghantar tunggal ( bukan coax ) , tentu velocity factornya juga bukan 0.66 lagi ( atau 0.8 ) , melainkan ( misalnya ) antara 0.95 – 0.96 sebagaimana umumnya konduktor / radiator antenna dipole.

06
Demikianlah , sebetulnya ada banyak pilihan untuk membuat bagian 2 x ¼ lambda itu ( mulai dari menggunakan coax –yang juga tidak hanya 1 alternatifnya – sampai dengan membuat sendiri kedua bagian tsb. Tapi bukan menggunakan kabel coax. Kita bisa saja membuat “almunium tube coaxial” , atau “copper tub coaxial” dsb.

07
Apapun pilihan bahan ( dan hitungan ) design kita , semuanya tetap bisa menunjukkan angka angka SWR yang sama antara design2 yg berbeda.

SWR sama, namun tingkat effisiensi dan losses antenna BISA BERBEDA. Makin bagus bahan dan cara menghitung + designnya , makin rendah lossesnya MESKIPUN SWR NYA BISA SAJA SAMA !!

08
HAL LAIN YG PERLU DIPERHATIKAN DALAM MEMBUAT ANTENNA VERTICAL JENIS BAZOOKA.

( ini hanya ditujukan bagi para experimenter yg “suka njlimet” memperhitungkan semua aspek. Tapi bagi mereka para penggemar “praktisi praktis” , lewatkan saja bagian ini. Tidak perlu anda baca ).

aaa
Antenna vertical bazooka pada prinsipnya adalah sebuah antenna ½ lambda ( atau 2 x ¼ lambda ). Jadi pada dasarnya memiliki prinsip2 yang sama dengan sebuah antenna horizontal doublet / dipole biasa , hanya saja dipole tsb. kali ini diberdirikan ke posisi vertical. 

bbb
Sebagai sebuah antenna 2 X ¼ lambda maka kita tahu bahwa titik catu ( feed point ) dari antenna vertical jenis ini ADA DIBAGIAN TENGAH ANTENNA , JADI BUKAN PADA BAGIAN UJUNG BAWAHNYA.

ccc
Sebagai sebuah antenna 2 X ¼ lambda , KITA TIDAK BOLEH LUPA BAHWA DITITIK TENGAH ANTENNA ITULAH TERLETAK “MINIMUM VOLTAGE & MAX. CURRENT NYA” dan sebaliknya DIKEDUA “UJUNG LUAR” KEDUA POTONGAN ¼ LAMBDA TERLETAK TITIK MAXIMUM VOLTAGE & MINIMUM CURRENT NYA.

ddd
Pada bagian ujung atas ¼ lambda yg diatas KITA BOLEH TIDAK PEDULI PADA MASALAH ISOLATOR ATAU BAHAN ISOLATOR APAPUN karena bagian itu berada lepas bebas di angkasa / udara.

Namun wapadai bagian ujung bawah ¼ lambda yg dibawah. DISINI JUGA BEKERJA ( LETAK NODE / POINT ) TEGANGAN MAKSIMUM ?

Titik tegangan maksimum ( jika disitu ada penyangga , atau bahan lain , atau dudukan antenna dsb ) ADALAH TITIK DIMANA GELOMBANG RADIO “MEMILIKI DAYA TEMBUS YANG TINGGI”. Titik tegangan tinggi adalah titik sumber kebocoran / losses ( dari inner ke outer, atau dari konduktor ke tanah , dari antenna ke iang dsb ) JIKA PADA TITIK TERSEBUT YANG DIGUNAKAN / TERDAPAT BAHAN ISOLATOR ( ATAU PENYANGGA DSB ) YANG BERKUALITAS ECEK ECEK ALIAS MEMILIKI TEGANGAN KEBOCORAN / TEGANGAN TEMBUS ( = BREAKDOWN VOLTAGE ) YG RENDAH , semacam pipa Paralon / PVC / kayu / bambu dsm.

eee
Jadi bagi mereka para experimenter yg serius , boleh saja ( tidak dilarang ) untuk mengabaikan petunjuk “cara membuat antenna bazooka” yang diberikan temannya , lalu meningkatkan sendiri kualitas experimentnya dengan membuang saja ( tidak menggunakan ) pipa paralon / pvc nya , tapi MENGGANTI ISOLATOR BAGIAN BAWAH ANTENNA BAZOOKA TSB. DENGAN ISOLATOR KERAMIK KHUSUS UNTUK RADIO ( base ceramic tower insulator ) atau Pyrex Glass base insulator.

fff
Karena titik ini adalah titik tegangan tinggi , sebaiknya ujung bawah bagian antenna ¼ lambda yg bawah ini TIDAK TERLALU DEKAT DENGAN UJUNG TIANG LOGAM DAN ATAU TANAH. Banyak experimenter yg hanya “mesasang”/ menggunakan PVC yg membuat jarak ujung bawah antenna dgn ujung atas iang hanya beberapa cm atau bahkan hanya “1 -2 cm saja”.

Ujung bawah antenna ini sebaiknya sejauh mungkin jaraknya dari tiang maupun tanah. Dari tanah sebaiknya minimal 2 lambda , sedangkan dari ujung tiang idealnya MINIMAL BERJARAK 1/8 lambda. Kita bisa menggunakan ceramic insulator dan kalau misalnya itupun masih kurang panjang , anda MASIH BOLEH / BISA MENYAMBUNGNYA DENGAN PIPA YG NON CONDUCTIVE , TAPI KALAU BISA JANGAN PVC. KALAU ANDA PUNYA TUBE LAIN YG MEMILIKI BREAKDOWN VOLTAGE ( TEGANGAN TEMBUS / DAYA ISOLASI ) YG LEBIH TINGGI , APAKAH GLASS INSULATOR TUBE , PLEXIGLASS DSB.

Demikianlah , ada banyak kelas bazooka antenna yg bisa kita buat. Semuanya merupakan pilihan. Kita bebas memilih sendiri mau membuat yang praktis murah meriah , yang “medium” class ataukah ingin membangun yang low losses ( biasanya yg telaten membangun yg njlimet2 begini ini adalah para QRP’er sejati yg selalu berorientasi pada low losse dan high efficiency ).

Tapi bisa juga kita pakai pandangan lain , pembicaraannya “kita batasi hanya seputar bicara SWR saja” , ya bisa saja. Kalau hanya bicara SWR makan bahan apupun yg kita pilih ( bahkan sejelek apapun bahan dan cara membuatnya , yg paling ekstrim katakanlah membuat antenna dengan bahan kawat jemuran ) ya tentu saja kita MASIH AKAN TETAP BISA MEMBUAT / SETTING AGAR SWR NYA SERENDAH MUNGKIN.

Karena persoalan antenna sebetulnya BUKAN HANYA masalah penunjukan SWR saja. Persoalan effisiensi antenna sebetulnya adalah isu / masalah yang lebih penting. Sebab kalau kita hanya selalu “mendewakan” bacaan rendah SWR tanpa peduli effisiensi & losses rendah , maka sebetulnya kita seakan sudah cukup puas dengan memasang dummy load saja diatas tiang.

Ya, begitulah maksud saya. Apalagi yg sedang kita bahas itu omnidirectional ( antenna bazooka adalah omni ) maka banyak hal lainnya selain sekedar masalah “performance SWR yg kita capai” saja , yang tidak kalau pentingnya yaitu diantaranya :

01
Kelas bahan & ketelitian pembuatannya. Ini akan berkaitan langsung dgn efisiensi antenna. Saya berikan contoh palaing ekstrim. Kalau dalam kondisi darurat dan saya tidak punya kabel coax untuk membuat antenna bazooka ( ada sih coax tapi panjangnya pas2 an dari TX sampai mencapai posisi antenna saja ).
Saya hanya punya kabel e-mail berdiameter 0,5 atau 1 mm untuk dijadikan bagian ¼ lambda yang diatas dan hanya punya kabel microphone ( yg kita tahu kabel mic juga punya anyaman outer conductor yg berfungsi sebagai shield / scherm. Sepintas kan konfigurasinya sama dengan coax yg juga ada anyaman braid nya ). Beda utama dari kabel mic adalah impedansi karakteristiknya bukan 50 ohm seperti coax.

Lantas kalau kita hanya punya itu , apakah kita tidak bisa membuat antenna bazooka ? ya tetap saja BISA !! Siapa bilang SWR nya nggak bisa kita “stel” agar rendah ? SWR nya tetap bisa rendah meski antennanya “bazooka microphone”.
Padahal impedansi kabel mic khan bukan 50 ohm seperti coax. Bagaimana mungkin dalam keadaan darurat kita bisa menyulapnya jadi antenna bazooka ?
Ya tetap bisa , karena kalau kita mengerti basicnya , maka impedansi BERAPA OHM PUN NILAINYA , TETAP BISA DI “MATCH” KAN KE FEEDER 50 OHM !!
Apa syaratnya ? Syaratnya sebetulnya sederhana yaitu “cuman harus tahu cara / teorinya”. Itu saja.

Lha kalau begitu lantas apa bedanya antara antenna bazooka yg dibuat sesuai diagram yg sudah dicoba oleh seorang ham dengan menggunakan bahan coax RG-58 , dengan antenna darurat dari kabel mic , atau bedanya dengan bazooka yang isolator dudukannya menggunakan keramik & ¼ lambda bagian bawahnya membuat sendiri air spaced tubing sleeve , lalu ¼ lambda bagian atasnya menggunakan batang tembaga atau perak , atau dengan bazooka buatan pabrik dsb ?

Ya , semuanya bisa di set agar SWR nya sama , tapi akan tetap ada perbedaan dalam masalah tingkat effisiensi , masalah performancenya. Yang bahan2 nya darurat ya pastilah hasil performancenya juga “darurat” meski ( misalnya ) SWR nya juga sudah rendah. Sebaliknya yang dibuat dengan ektra serius dan bahan serta hitungan yang baik ya akan memiliki performance lebih baik.

( Pattern atau pola pancaran adalah salah satu hasil pengukuran yang paling mudah kita bisa menemukan dimana tingkat “kerapian / ketelitian” sebuah design. Antenna2 buatan pabrik terkenal umumnya memunculkan gambar / peta signal pattern yang lebih rapi , halus dan balanced. Tapi antenna2 buatan kita sendiri – meski ketika fisik antenna kita pandang , seringkali “miring”nya salah satu element, tidak rapinya radial , kendor rapatnya kumparan dsb. Kurang terlihat mencolok dimata kita- tapi begitu kita plotting/gambar 360 derajat pattern pancarannya , dengan mudahnya / sangat sering kita dapatkan hasil pattern pancaran yg “penyok2”, benjol sana benjol sini , miring kesatu sisi , atau banyak minor lobes nya dan semacamnya ).

Arah sudut pancaran ( radiation angle ) antenna vertical juga tidak kalah pentingnya dari nilai SWR nya. Meski gain sebuah antenna lain lebih rendah , namun memiliki sudut pancaran yg lebih kearah mendatar ( tidak miring kearah langit sebagaimana lobe utama kebanyakan antenna ) seringkali malah akan memberikan hasil / signal yg lebih kuat. Sehingga teoritis akan baik kalau kita bisa menciptakan sendiri sebuah antenna repeater –yg akan dipasang dipuncak bukit- yang pattern pancarannya justru agak menukik kebawah kearah ufuk / cakrawala / horizon-

( Pada pemasangan antenna repeater untuk mendukung tim2 expedisi dipedalaman yg sering saya lakukan , terkadang –pada kondisi terrain & cotour tertentu- saya sengaja memasang tiang antenna secara slanted / tiangnya tidak tegak melainkan miring kearah azimuth tertentu- agar main lobe antenna yg aslinya agak memancar kearah langit bisa saya paksa “ambrukkan” mengarah ke daratan. Seringkali penerimaan signal akan makin menguat berkat antenna yg mau ambruk itu. Tapi biasanya itu hanya saya lakukan jika coverage sebaran tim tim expedisi/penelitinya tidak 360 derajat , melainkan repeater saya posisikan di “salah satu sudut” dari area kerja seluruh tim yg tersebar dalam hutan ).

Berikutnya , apalagi parameter yg penting dari sebuah antenna vertical selain SWR nya ? Tentu saja masalah gain juga penting.

Secara keseluruhan / overall , semuanya adalah penting, tapi jangan sampai kita “mendewakan” hasil pembacaan SWR yg itu kadang bisa menipu kita.

Meski SWR tidak sampai “diam” diposisi 1 : 1 ( melainkan misalnya 1.3 : 1 dsb ) tetapi hasil pengukuran dengan instrument lain ( misalnya Field Strength Meter ) menunjukkan bahwa pada posisi itu justru adalah kondisi signal paling joss /top , bisa saja kalau kita paksakan kutak kutik dengan berbagai “usaha / akal” kita akhirnya berhasil mendapatkan nilai bacaan SWR 1 : 1 tapi ternyata dari FS meter malah kita temukan pancaran kita menurun. Jangan heran kalau suatu ketika nanti anda mengalami hal itu.

Jadi itulah , penunjukan SWR bukan segala galanya. Meskipun SWR itu juga bagian dari pelajaran / teori tentang effisiensi , tetapi MARILAH KITA TERUS MEMPERLUAS PEMAHAMAN KITA TENTANG EFFISIENSI ITU sendiri , dan tidak berhenti sudah puas ketika melihat jarum SWR meter tidak bergerak lagi diposisi 1 : 1.