Dalam era teknologi maklumat yang pesat membangun, sistem komunikasi tanpa wayar (wireless communication) memainkan peranan penting dalam menyambungkan masyarakat tanpa batasan geografi.
Salah satu komponen utama dalam sistem ini adalah antena, yang bertindak sebagai pemancar dan penerima isyarat. Inovasi dalam reka bentuk antena bukan sahaja dapat meningkatkan capaian internet tetapi juga membuka jalan untuk penyelesaian bagi kawasan terpencil yang menghadapi cabaran komunikasi.
Sistem Komunikasi Tanpa Wayar
Sistem komunikasi tanpa wayar bergantung kepada tiga komponen utama iaitu pemancar, saluran penghantaran, dan penerima. Antena berfungsi menghantar dan menerima maklumat dalam bentuk isyarat – sama ada suara, imej, atau data.
Dalam proses penghantaran ini, konsep ruang bebas (free space) memainkan peranan penting di mana isyarat dihantar melalui ruang udara, tanpa memerlukan kabel atau wayar yang panjang.
Menurut Prof. Ts. Dr. Mohamad Kamal A. Rahim selaku Penyelidik Advanced RF & Microwave Research Group (ARFM) di Fakulti Kejuruteraan Elektrik UTM, “UTM telah berjaya membangunkan dan mereka bentuk antena log periodic dengan keunikannya yang tersendiri”.
“Setiap elemen dalam antena ini mempunyai frekuensi berlainan, sekali gus menjadikannya sebagai antena jalur lebar yang lebih cekap.
“Reka bentuk antena ini memberikan fleksibiliti kerana setiap panjang elemen pada antenna dwikutub (dipole) itu mewakili frekuensi tersendiri.
“Hasilnya, antena ini mampu menampung dan menangkap lebih banyak isyarat dalam pelbagai jalur frekuensi sekali gus meningkatkan keupayaan capaian.
Teknologi Fraktal: Ke Arah Antenna yang Lebih Kompak
Keperluan ruang yang minimum dan keupayaan tinggi dalam menyerap pelbagai frekuensi adalah antara cabaran utama dalam membangunkan antena log periodic untuk kegunaan jalur lebar.
Oleh itu, pendekatan fraktal diaplikasikan untuk menghasilkan reka bentuk antena log periodic yang lebih kompak dan mudah alih.
“Dalam konteks ini, fraktal pada antena bermula dengan iterasi pertama dan kedua, mencipta elemen-elemen kecil yang bertindak sebagai penerima isyarat. Walaupun setiap iterasi menghasilkan elemen yang semakin kecil, proses ini memungkinkan antena untuk mencapai prestasi optimum walaupun dalam saiz yang kompak,” jelas Prof. Kamal.
Meluaskan Capaian dan Kesalinghubungan
Antara fungsi utama antena jalur lebar ini adalah untuk meningkatkan capaian komunikasi bagi kawasan-kawasan terpencil seperti perkampungan orang asli dan kawasan lembah yang sering berdepan dengan kesukaran untuk mendapatkan isyarat internet.
Di sini, antena jalur lebar berperanan menangkap isyarat dari pemancar 4G atau 5G, yang kemudiannya diproses dan dipancarkan semula kepada komuniti di sekitar kawasan tersebut.
Selain itu, cabaran utama dalam melaksanakan teknologi ini di kawasan pedalaman adalah ketersediaan sumber tenaga.
“Bagi mengatasi halangan ini, kami mencadangkan penggunaan tenaga solar. Menerusi panel solar, antena jalur lebar ini mampu beroperasi secara berterusan tanpa perlu bergantung kepada bekalan elektrik dari grid utama. Ini sekaligus menawarkan penyelesaian lestari bagi meningkatkan akses komunikasi di kawasan yang selama ini terputus daripada rangkaian perhubungan dan komunikasi,” tambah Prof. Kamal.
Mengangkat Inovasi Anak Tempatan
Antena jalur lebar yang kebanyakannya diimport dari luar negara menunjukkan perlunya penyelidikan dan pembangunan yang berterusan di Malaysia agar negara tidak terlalu bergantung kepada teknologi luar.
“Di ARFM UTM, kami terus giat memajukan dan menambah baik kualiti antena hasil ciptaan anak tempatan, agar kualitinya setanding dengan antena ciptaan negara luar. Usaha ini memerlukan sokongan padu dan jitu berterusan pihak industri, agensi, dan komuniti, jika kita ingin melihat hasil penyelidikan ini suatu hari kelak mampu menembusi pasaran tempatan dan antarabangsa,” tegas Prof. Kamal, penuh harapan.
“Di samping itu, kami juga berhasrat untuk membawa inovasi ini ke sekolah-sekolah di kawasan pedalaman. Tujuannya adalah untuk memastikan generasi muda di kawasan terpencil turut mendapat akses kepada teknologi dan informasi.
“Dengan adanya antena jalur lebar ini, sekolah-sekolah di pedalaman dapat mengakses sumber maklumat yang lebih luas melalui capaian internet, memudahkan proses pembelajaran dan membolehkan pelajar bersaing secara lebih adil dengan rakan-rakan mereka di bandar,” ujar Prof. Kamal dengan penuh tekad.