instalasi WAN - Cable Loss

nama : Reinaldo J.H
kelas : 3 TKJ A
No : 28

Coaxial Cable
Coaxial Cable atau lebih di kenal dengan transmission line , adalah suatu jenis kabel yang menggunakan dua buah konduktor. Pusatnya berupa inti kawat padat yang dilingkupi oleh sekat yang kemudian dililiti lagi oleh kawat berselaput konduktor. Jenis kabel ini biasa digunakan untuk jaringan dengan bandwith yang tinggi. Kabel coaxial mempunyai pengalir tembaga di tengah (centre core). Lapisan plastik (dielectric insulator) yang mengelilingi tembaga berfungsi sebagai penebat di antara tembaga dan “metal shielded“. Lapisan metal berfungsi untuk menghalang sembarang gangguan luar dari lampu kalimantang, motors, and perlatan elektonik lain. Lapisan paling luar adalah lapisan plastik yang disebut Jacket plastic. Lapisan ini berfungsi seperti jaket yaitu sebagai pelindung bagian terluar

Kabel ini biasanya banyak digunakan untuk mentransmisikan sinyal frekuensi tinggi mulai 300 kHz keatas. Karena kemampuannya dalam menyalurkan frekuensi tinggi tersebut, maka sistem transmisi dengan menggunakan kabel koaksial memiliki kapasitas kanal yang cukup besar.
Kabel koaksial biasa digunakan dalam jaringan LAN terutama Topologi Bus yang banyak menggunakan kabel koaksial. Kesulitan utama dari penggunaan kabel koaksial adalah sulit untuk mengukur apakah kabel coaxial yang dipergunakan benar-benar matching atau tidak. Karena kalau tidak benar-benar diukur secara benar akan merusak NIC (Network Interface Card) yang dipergunakan dan kinerja jaringan menjadi terhambat, tidak mencapai kemampuan maksimalnya

Kabel koaksial ini, sangat popular pada era tahun 1940 atau masa masa perang dunia ke II adalah jenis open wire, yaitu dua kabel terbuka yang secara sejajar dengan jarak tertentu mengalirkan RF (Radio Frekwensi) menuju feed point antenna. Open Wire cukup baik sebagai transmission line, namun Open Wire di rentang dengan jarak kedua kabel sejajar dan tidak boleh berubah, kondisi penempatan harus jauh dari metal dan tidak dapat fleksibel seperti Coax terbungkus rapi seperti transmission line masa kini, namun Open Wire akan menimbulkan masalah jika dipergunakan untuk antenna jenis pengarah, Antenna harus selalu dapat berputar sesuai arah yang diinginkan pengguna, dalam hal ini open wire kurang dapat fleksibel dan agak rumit untuk memakainya.

Kabel coaxial lebih murah dari kabel fiber optic dan teknologinya juga tidak asing lagi. Kabel coaxial sudah digunakan selama puluhan tahun untuk berbagai jenis komunikasi data. Ketika bekerja dengan kabel, adalah penting untuk mempertimbangkan ukurannya. bahwa dalam sebuah kabel coaxial ideal medan elektromagnetik membawa sinyal hanya ada di ruang antara bagian dalam dan luar konduktor . Hal ini memungkinkan kabel koaksial berjalan untuk diinstal di samping benda logam seperti talang tanpa rugi daya yang terjadi dalam jalur transmisi lain, dan memberikan perlindungan dari sinyal dari eksternal gangguan elektromagnetik .
Kabel Coaxial berbeda dari yang lain yaitu, digunakan untuk membawa sinyal frekuensi yang lebih rendah seperti sinyal audio , dalam dimensi kabel dikendalikan untuk menghasilkan konduktor repeatable dan dapat diprediksi jarak diperlukan untuk berfungsi secara efisien sebagai radio frekuensi saluran transmisi

Cara Kerja
Kabel Coaxial berbeda dari kabel lain karena dirancang untuk membawa frekuensi radio saat iniIni memiliki frekuensi yang lebih tinggi dari 50 atau 60 Hz digunakan dalam listrik (tenaga listrik) kabel, membalikkan arah jutaan milyaran kali per detik. Seperti jenis radio saluran transmisi , hal ini membutuhkan konstruksi yang khusus untuk mencegah kerugian daya.Jika sebuah kabel biasa digunakan untuk membawa arus frekuensi tinggi, kawat bertindak sebagai antena , dan arus frekuensi tinggi memancar dari kawat gelombang radio , menyebabkan rugi daya. Untuk mencegah hal ini, dalam satu kabel koaksial konduktor dibentuk ke dalam tabung dan membungkus konduktor lainnya. Ini membatasi gelombang radio dari konduktor pusat ke ruang dalam tabungUntuk mencegah konduktor luar, atau perisai, dari radiasi, sedang dihubungkan dengan tanah listrik , menyimpannya pada potensial konstan.

Dimensi dan jarak dari konduktor harus seragam. Setiap perubahan tiba-tiba dalam jarak dua konduktor sepanjang kabel cenderung untuk mencerminkan kekuatan frekuensi radio kembali ke sumber, menyebabkan kondisi yang disebut gelombang berdiri . Ini bertindak sebagai hambatan, mengurangi jumlah tenaga mencapai tujuan akhir kabel. Untuk terus perisai pada jarak yang seragam dari konduktor pusat, ruang antara kedua diisi dengan plastik semirigid dielektrik . Produsen menentukan minimum sebuah tikungan radius untuk mencegah Kinks yang akan menyebabkan pantulan. Konektor digunakan dengan membujuk dirancang untuk terus jarak yang benar melalui tubuh konektor.Setiap jenis kabel koaksial memiliki karakteristik impedansi tergantung pada dimensi dan bahan yang digunakan, yang adalah rasio tegangan terhadap arus pada kabel. Untuk mencegah refleksi pada akhir tujuan kabel dari menyebabkan gelombang berdiri, peralatan kabel terpasang harus menyajikan impedansi sama dengan impedansi karakteristik (disebut 'cocok'). Jadi peralatan yang "muncul" elektrik mirip dengan kelanjutan dari kabel, mencegah refleksi. Nilai-nilai umum impedansi karakteristik untuk kabel koaksial adalah 50 dan 75 ohm.

Cable loss
Cable Loss adalah sisipan loss total pada sistem kabel transmisi anda. Ini biasanya akan mencakup penyisipan loss pada kabel transmisi, kabel jumper, konektor dan pelindung petir. Catatan, loss pada komponen lain (misalnya VSWR / power monitor, duplexer, combiner atau filter) juga dapat menybabkan cable loss.

Skin- effect loss
Pada frekuensi tinggi, sinyal cenderung merambat sepanjang permukaan konduktor dalam (ditunjukkan dalam Gambar diatas ). Ini dikenal sebagai efek kehilangan kulit. Kedalaman kulit (δ) didefinisikan sebagai:

di mana ω adalah frekuensi dalam rad / s, μ adalah permeabilitas magnet konduktor dalam H / m, dan ρ adalah resistensi konduktor di ohmmeters. Kerugian efek kulit menyebabkan hambatan per satuan panjang, R, dan induktansi per satuan panjang, L, untuk meningkatkan dengan akar kuadrat dari frekuensi. Perlawanan per satuan panjang dihitung sebagai:

Dielectric Loss
dielektrik isolator, ditunjukkan dalam gambar di atas, juga memberikan kontribusi untuk kerugian kabel frekuensi-dependen. Konstanta dielektrik (ε) didefinisikan sebagai:

dimana ε adalah komponen nyata dari konstanta dielektrik, dan tanδ merupakan khayalan, atau kerugian tangen, disipasi faktor dari dielektrik. Karena isolator dielektrik mempengaruhi kapasitansi, kapasitansi per satuan panjang (Cl) perubahan Cl (1 + jtanδ).

Termasuk kulit-efek dan kerugian dielektrik, kabel ideal per satuan model panjang dapat diubah untuk memasukkan kerugian ini, seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah ini :

Dari Gambar di atas , kita mendefinisikan konstanta propagasi sebagai jk = √ ZK, di mana Z adalah impedansi seri didistribusikan, dan Y adalah pengakuan paralel terdistribusi. Dalam hal ini:

Dengan menggunakan pendekatan ekspansi Taylor dan menyederhanakan lebih lanjut, istilah berikut dapat diekstraksi

mana Z0 adalah impedansi karakteristik garis itu, εr adalah konstanta dielektrik relatif, dan c adalah kecepatan cahaya.

Akhirnya, apa kita benar-benar setelah adalah keuntungan kabel, H(f) = e-jkl, di mana l adalah panjang garis. Menggunakan temuan dari atas, kita sampai pada:

Analisa
Semua kabel memiliki kerugian, dan kerugian ini akhirnya akan membatasi kinerja sistem. Jumlah kerugian tergantung pada kualitas kabel dan spesifikasinya.Kerugian yang terjadi adalah:

a. Kulit-efek kerugian yang mendominasi pada frekuensi rendah

b. Dielektrik kerugian yang mendominasi pada frekuensi tinggi

c. Kembali-jalan kerugian yang tidak signifikan dan dapat diabaikan untuk kebanyakan kasus

d. Kerugian melalui konektor, relay, dan koneksi lain yang dibuat pada node-node output atau DUT

degradasi Kinerja Cable Loss

Untuk penguji yang berjalan dalam kisaran 200Mbps, kehilangan kabel tidak mungkin merupakan masalah besar. Namun, untuk penguji berjalan pada 500Mbps dan lebih tinggi, kinerja jalur sinyal penuh, elektronik, kabel, dan pin harus dianalisa sangat hati-hati untuk memastikan bahwa kinerja penuh diukur dengan benar pada pin. Spesifikasi kinerja berikut sangat penting untuk tester kecepatan tinggi:

- DC akurasi tingkat bentuk gelombang

- Naik dan turun kali

- Maksimum tingkat beralih

- Minimum pulsa-lebar kemampuan

- Propagasi akurasi dan cocok relatif terhadap setiap tepi

skews Propagasi, seperti propagasi vs lebar pulsa minimum, amplitudo, dan umum modusSemua karakteristik

tersebut adalah kinerja dipengaruhi oleh pemilihan kabel. Sebagai tarif beralih meningkat, kerugian kabel mulai mendominasi dan membatasi kinerja tester, terlepas dari bandwidth pengemudi untuk mengemudi kabel.

Mengukur Cable Loss
Cable loss dapat diukur dengan peralatan yang sama yang digunakan untuk mengukur VSWR antena atau tingkat return loss. Sebuah Vector Network Analyzer (VNA) dengan sebuah mode cable loss tersembung pada pengukuran ini. Cukup menghubungkan salah satu ujung kabel Anda ke VNA, tempatkan VNA secara terbuka atau pendek pada ujung kabel, dan lakukan uji Cable Loss.

Sebuah VNA dengan distance-to-fault (DTF) atau mode lokasi kesalahan secara otomatis akan mengoreksi cable loss. Cable loss per meter atau parameter kaki dimasukkan saat pengukuran DTF. Pengaturan pertama kali, hubungkan salah satu ujung kabel ke VNA dengan antena yang terhubung pada ujung kabel dan lakukan uji DTF. Hasilnya adalah sebuah VSWR antena atau pengukuran return loss mengoreksi cable loss.
Sebuah pengukur daya juga dapat digunakan untuk menghitung cable loss. Mengukur tingkat daya pada input dan output kabel anda, mengonversi ke satuan dBm, dan menghitung perbedaannya. Sebagai contoh, input daya 100 W (50 dBm) dan output 50 W (47 dBm) menghasilkan cable loss dari 3 dB (50 dBm – 47 dBm). Jumlahkan parameter loss sisipan untuk setiap komponen transmisi kabel Anda pada frekuensi operasi Anda. Dengan catatan, loss sisipan meningkat seiring dengan meningkatnya frekuensi.