Radio Komponen Tools Jaringan Koneksi SIgnal Frekuensi

Friday, October 26, 2018

RUMUS PANJANG UNTUK PANJANG KABEL DARI PEMANCAR KE SWR BAGAIMANA ?


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




RUMUS PANJANG UNTUK PANJANG KABEL DARI PEMANCAR KE SWR BAGAIMANA ?
By : Djoko Haryono

Untuk menyikapi pertanyaan dari “Biru Hitam” yang ….. “Rumus untuk panjang kabel dari pemancar ke SWR bagaimana ?” saya tulis jawaban sesuai dengan pandangan saya sebagai berikut. :

01
Untuk bagian "pada TX & SWR mtr." cukuplah gunakan patokan kabel jumpernya "sependek mungkin" , itu saja ( tentu saja gunakan kabel yg baik , yang rendah lossesnya ).
Ingin gunakan patokan panjang "1/2 lambda efisien" ikut bisa tetapi kan kelak dapat tidak berkelanjutan sebab 1/2 lanbda efisien itu cuma wajar digunakan pada frekuensi2 yg tinggi sekali di UHF saja ( jika VHF dengan fisik akan kepanjangan walau dengan elektrik benar ditambah lagi VHF "bagian bawah" seperti 50 MHz masak jumpernya butuh 3 mtr..

Belum juga jika patokan itu digunakan di HF contohnya 80 meterband kan jika patokan itu digunakan , masak perlu kabel jumper yg panjangnya seputar 35 mtr. ? ).

Lainnya masalah jika yang dibicarakan bagian yang lain ( yakni pada antenna & SWR mtr. ) , permasalahannya BISA SEDERHANA ( buat yg telah kuasai basicnya ) tetapi JUGA BISA SANGAT KOMPLEKS ( butuh ketelitian ).


02
KALAU KABEL COAX YANG “DISISI LAIN YAITU SISI ANTENNA ( ALIAS COAX ANTARA TERMINAL ANTENNA & SWR METER ) , Ya ITULAH BAGIAN YANG LEBIH PERLU DIPERHATIKAN sebab ADA BERBAGAI KEMUNGKINAN ATAU HASIL POSITIP MAUPUN AKIBAT NEGATIP ( kenyataan timbulnya/terjadinya efek negatip ini seringkali tidak diakui beberapa ham / pegiat.

Saat effisiensi sistem antennanya tengah anjlok / rendah , mereka seringkali tidak tahu serta masih senang dengan transmisinya cuma sebab mereka meyakini jika SWR nya telah 1 : 1 atau dikit di atas itu. Ada banyak yang belumlah dapat memperbedakan pada penunjukan 1 : 1 yang asli dengan penunjukan nilai 1 : 1 yang palsu / semu yang dibarengi turunnya efisiensi ) YANG BISA MUNCUL

TERJADI PADA SISI TERSEBUT. 

Untuk setelah itu , berikut ini kita cuma mengulas “Sisi pada Antenna dengan SWR meter” itu saja ( pada posting ini saya akan tidak mengulas dengan lebih detail kembali kabel di “Sisi pada SWR mtr. dengan / serta TX” ).

03 KABEL COAX ANTARA SWR METER SAMPAI KE ANTENNA ( dengan anggapan SWR meternya ditempatkan di dalam ruangan Tx / didekat Tx serta bukan lakukan pengukuran langsung pada terminal antenna ) – SELAMA TOTAL ATTENUATION / LOSSESNYA TETAP TERJAGA RENDAH – SEBETULNYA BISA / BOLEH MENGGUNAKAN PANJANG BEBAS ALIAS BERAPAPUN SECUKUPNYA SESUAI JARAK DARI ANTENNA SAMPAI KE SWR METER. Dalam kata lainnya , tak perlu panjangnya mesti “sekian lambda”, NAMUN KONDISI “PANJANG SEMBARANG / SEBARANG” SEMACAM INI IDEALNYA HANYA LAYAK DILAKUKAN JIKA :

03-A Si pegiat / ham nya cukup sudah mengerti PENGETAHUAN DASAR KABEL TRANSMISI / COAX ( distribusi arus serta tegangan , impedansi , transformasi impedansi , losses dll ) & MATCHING , DENGAN CUKUP BAIK.
KALAU PENGETAHUAN DASAR ITU CUKUP DIKUASAI , jadi seseorang pegiat bisa menjadi makin siaga. Dia akan dapat bertambah cepat “mencurigai” serta atau temukan / memperbedakan apa satu penunjukan SWR mtr. ( tengah ) benar2 tunjukkan nilai SWR sebenarnya yang ada “di antenna” atau mungkin dia ( tengah ) memberikan nilai SWR yang “salah” sebab timbulnya transformasi impedansi karena keadaan antenna yang ( masih tetap ) reactive & dampak panjang kabel.

03-B Pegiat / ham berkaitan sudah mengetahui persis KONDISI KABEL coax yang barusan / sudah dipasangnya :

03-B-1 Tahu berapakah persisnya panjang kabelnya ( berapakah mtr. lebih berapakah cm ) “mulai dari ujung connector ke ujung lainnya connectornya ). Tahu dengan pas panjang kabel transmisi sebelum dipasang ialah satu rutinitas yang baik.

03-B-2 Kenal karakter kabel yang dipakai ( tidak hanya merk/typenya , ikut yang penting VELOCITY FACTORnya dan ATTENUATIONnya dengan spesifik pada / di sekitar frekwensi kerja spesifik yang akan digunakan ).

03-B-3 Dengan awal mulanya ( sebelum beroperasi ) si pegiat sudah tahu ke-2 perihal di atas ( terpenting 03-B-1 ) jadi walau “sekarang” dia belumlah kuasai mengenai “manfaat / keuntungan apakah yg dapat diperoleh dari mempunyai catatan panjang & spec. kabel” itu , tapi KAPANPUN ( masa datang ) kelak dia telah makin kenal faedahnya mempunyai data itu , dia AKAN MENJADI LEBIH MUDAH UNTUK MELAKUKAN KOREKSI ATAU PERHITUNGAN ULANG MEMPERBAIKI / MENINGKATKAN EFISIENSI DARI SISTEMNYA TANPA PERLU HARUS “BARU MENGUKUR” KABELNYA DENGAN ME-MANJAT2 TOWER/TIANG YANG ITU AKAN SULIT KARENA ADANYA BELOKAN2 / TEKUKAN PADA JALUR KABELNYA DSB., ATAU MENURUNKAN KABELNYA UNTUK MENGUKURNYA.

03-C Orang spesifik yang lain yang ( lebih ) mempunyai kekebasan untuk pilih “berapapun panjang coaxnya” ialah mereka yang dikit banyak ( telah ) kuasai langkah pemakaian Smith Chart untuk “melakukan matching” serta atau “menelusuri impedansi selama kabel”.
Demikian 3 keadaan yang akan dapat membuat seorang akan dapat “mencurigai” , “menengarai” serta bahkan juga “menemukan / memastikan” APAKAH ANGKA / NILAI YANG DITUNJUKKAN SWR METERNYA ‘KALI INI’ MASUK AKAL ATAU TIDAK. Ada banyak amatir radio yang alami “penunjukan SWR meternya lebih baik / makin rendah” tapi tidak sadar atau tidak paham jika nyatanya ( kadang ) pancarannya malah semakin melemah yang itu berlangsung pada saat SWR mtr. tengah “nakal” tunjukkan nilai yang salah.
Tapi buat mereka yang bisa memakai Smith Chart serta “mampu mengatakan dengan persis / pas berapakah panjang fisik kabelnya” , jadi dia akan dapat cepat memperbedakan apa meternya “sedang jujur” atau mungkin tengah “berbohong”, hingga bila dibutuhkan , dia dapat selekasnya bertindak koreksi.

04 Dengan tahu / mengetahui :
a. PANJANG FISIK kabel ( contohnya …. Demikian mtr. lebih demikian cm ).
b. Frekwensi kerja ( MHz )
c. Velocity Factor kabel. 
Jadi ham / amatir radio tsb. akan dapat tahu “berapa lambda / wavelength” PANJANG ELEKTRIK kabel itu.

Serta dengan tahu berapakah PANJANG ELEKTRIK / EFEKTIF nya , jadi MESKIPUN IA ( sesudah lakukan pengukuran diujung bawah kabel coax pentingnya yang ujung atasnya tersambung ke antenna , contohnya memakai Antenna Analyzer ) HANYA MENGETAHUI NILAI IMPEDANSI YANG TERBACA DIUJUNG BAWAH COAX ( contohnya 32 + j 15.5 ohm atau 41 – j 22.1 ohm dll. ) , MAKA JIKA IA MAMPU MENGGUNAKAN SMITH CHAR , IA AKAN TAHU ( BISA MENGHITUNG ) BERAPAKAH “IMPEDANSI SESUNGGUHNYA DIATAS SANA” ALIAS IMPEDANSI REAL PADA ANTENNA.

05 Dengan temukan berapakah sebetulnya impedansi di antenna , dia pada akhirnya akan dapat tahu BERAPAKAH NILAI SWR YANG SEBENARNYA ( yang berada di antenna di atas tower sana , serta BUKAN sebatas nilai SWR –atau impedansi- yang muncul diujung bawah coax yang terkadang benar tetapi ikut terkadang dapat salah ).

06 Jadi , semestinya BIASAKANLAH utuk bukan sekedar tahu merk , attenuation dari Coax anda ( dan frekwensi kerja anda ) tapi ikut ketahui berapakah PANJANG FISIK coax anda ( yang itu akan membuat anda/kita ketahui panjang “wavelength / lambda”nya menjadi BEKAL UTAMA dalam membuat coretan2 perhitungan di atas Smith Chart.

Sebenarnya Smith Chart memberi banyak keringanan pada kita. Salah satunya perumpamaannya ialah :

Contohnya kabel coax kita panjangnya 14,15 lambda ( wavelength ) , jadi saat kita memakai Smith Chart , untuk lakukan perhitungan , KITA TIDAK PERLU MENGHITUNG “SATU PERSATU” ALIAS “LAMBDA PER LAMBDA” , atau mungkin dengan kata lainnya …….. KITA TIDAK PERLU MENGHITUNG SEPANJANG ( tujuannya dalam berjalan memutari tabel Smith saat mengkalkulasi ) 14.15 lambda !!

Ya , KITA TIDAK PERLU BER-PUTAR2 PULUHAN KALI ikuti “Lingkaran Impedansi” pada tabel. YANG PERLU KITA HITUNG HANYA “SISA”NYA SAJA ALIAS “ANGKA DIBELAKANG KOMA”NYA SAJA , dalam perihal ini yang butuh kita kalkulasi hanya sisi yang 0,15 lambda saja , sedang yang 14 lambda bisa kita “buang” atau acuhkan saja.
Kenapa demikian ? Itu sebab …. 1 putaran ( 360 derajat ) pada Smith Chart itu ( telah ) merepresentasikan “JARAK ½ LAMBDA”.

Jadi untuk mengkalkulasi sisi yang 14 lambda , kita tak perlu pusing “berputar-putar” sampai 28 x ( = 28 x ½ lambda ) sebab toh tiap-tiap jarak ½ lambda elektrik pada coax , kita akan berjumpa kembali dengan keadaan yang sama serta tetap terulang lagi.

BUKANKAH ITU MEMBUAT PEKERJAAN MENJADI LEBIH SEDERHANA ? 
( Walau katakanlah contohnya –sekedar contoh- coax kita panjangnya 360,25 lambda , kita tak perlu mengkalkulasi detail ( 720 x ) + ( 0,25 x ) tetapi cukuplah mengkalkulasi pergeseren babak yang 0,25 alias ¼ lambda saja !!

07 Mungkin bagian-bagian tulisan di atas cukup sangat tehnis atau memusingkan , baik , jika demikian saya catat pilihkan berikut ini BAGIAN2 PENGETAHUAN PRAKTISNYA SAJA yang ( ikut ) terkait dengan “Berapakah PANJANG IDEAL KABEL COAX DIANTARA ANTENNA DAN SWR METER ).

08 PADA KONDISI DIMANA SISTEM SUDAH MATCHING ATAU MENDEKATI MATCH ( dalam perihal ini terutamanya pada antenna & kabel transmisi ) , impedansi antenna telah sesuai dengan dan tidak reaktif kembali , -selama cable attenuation / losses dapat dijaga tidak tinggi- pada prinsipnya PANJANG KABEL ADALAH BEBAS ( BOLEH BERAPAPUN DAN TIDAK ADA KEHARUSAN HARUS MERUPAKAN KELIPATAN “SEKIAN LAMBDA” ).
Pada keadaan ini , arus serta tegangan akan terdistribusikan dengan rata selama kabel.

09 NAMUN JIKA KONDISI BEBAN ( ANTENNA ) MASIH REACTIVE – ini yang butuh lebih kita waspadai- SISTEM MENJADI LEBIH SENSITIF. Semakin besar reactancenya / semakin besar unmatchnya , semakin peka.

PADA KONDISI INI , PANJANG COAX AKAN SANGAT MEMPENGARUHI BAGAIMANA SWR METER AKAN BERSIKAP/MERESPONS. Pergantian nilai impedansi ( diujung bawah coax yg tersambung ke SWR mtr. diruang TX ) berlangsung hingga impedansi disana tak akan sama juga dengan realnya / di antenna. DISINILAH NILAI PENUNJUKAN SWR METER AKAN “PALSU” DAN MENIPU KITA ( KETIKA SWR MENUNJUK RENDAH , NILAI SEBENARNYA –YANG TIDAK TERBACA- ADALAH TINGGI.

CIRI2 APA YANG MUNCUL DAN MUDAH KITA TANDAI KETIKA INI TERJADI ? Pada keadaan ini , PANJANG KABEL COAX TIDAK LAGI “BISA BEBAS / SEMBARANG”. ARTINYA , SETIAP KALI PANJANGNYA KITA RUBAH ( MISALNYA COAX KITA PRUNING / TRIM DENGAN MEMOTONGNYA SEIKIT DEMI SEDIKIT , MAKA PENUNJUKAN SWR METERNYA JUGA BER-UBAH2 NAIK ATAU TURUN TERUS , TERGANTUNG DARI PANJANG COAXNYA.

10. Sebab siklus distribusi arus/ tegangan / impedansi gelombang radio tetap berulang tiap-tiap ½ lambda , MAKA UNTUK MENGHINDARI TERJADINYA “PENUNJUKAN SALAH DARI SWR METER” , KITA BISA MENGGUNAKAN KABEL COAXIAL YANG PANJANGNYA KITA BUAT AGAR MERUPAKAN “KELIPATAN ½ LAMBDA ELEKTRIK/EFEKTIF DARI FREKUENSI YANG DIGUNAKAN’. Dengan langkah tersebut kita dapat jamin jika nilai yang diperlihatkan oleh SWR mtr. ialah sama juga dengan nilai / keadaan sebetulnya yang berada di antenna di atas sana.

Akan tetapi cara ini sangat baik bila dipakai cuma pada station radio yang kerja pada frekwensi tunggal ( ataukah tidak tunggal akan tetapi bandwidth nya tidaklah terlalu lebar )
Untuk bandwidth2 yang lebar ( atau multiband ) jadi pandangan pada manfaat serta pemakaian Smith Chart yang baik ( dan dasar2 dari pengetahuan sekitar Aliran Transmisi & Matching ) semakin lebih diperlukan.

KETERANGAN PENUTUP 
Pada semua sisi dari tulisan ini , saya memakai anggapan jika SWR mtr. dipasang di dalam ruang TX ( ham shack ) , MESKIPUN BANYAK TULISAN SAYA LAINNYA YANG MENJELASKAN BAHWA PEMBACAAN SWR METER YANG PALING AKURAT ADALAH APABILA METER DIPASANG LANGSUNG TERHUBUNG KE TERMINAL ANTENNA ( = SEDEKAT MUNGKIN KE ANTENNA ).

Anggapan jika SWR mtr. di tempat ini dipasang ikuti langkah yg sangat popular/praktis yakni didekat TX ialah se-mata2 UNTUK MENGAITKANNYA DENGAN PERTANYAAN YANG DIAJUKAN yang memakai anggapan mtr. dipasang “dibawah” dekat TX.

Kesempatan ini saya tidak mengulas detail mengenai “Pengukuran yang sedekat mungkin dengan antenna tsb”.
Location: Indonesia

  2 comments:

Popular Posts

Total Pageviews

RADIO Web 2. Powered by Blogger.