KABEL KOAKSIAL

A.     BENTUK DASAR KOAKSIAL

Coaxial Cable 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 koaksial biasa disebut juga BNC (Bayonet Naur Connector)ATAU COAX kabel ini sering digunakan untuk kabel antena tv dan sering juga digunakan pada jaringan LAN.

Gambar Bagan penampang kabel koaksial

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.

Gambar Sistem Transmisi kabel koaksial

Yang dimaksud dengan multiplex pada gambar diatas adalah alat yang dibgunakan untuk menyusun beberapa kanal telpon menjadi suatu band frekuensi tertentu (base band) atau sebaliknya. Sedangkan LTE (Line Terminal Equipment) Coaxial adalah interface antara multiplex dengan kabel coaxial.

Gambar  Coxial cable

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.

Penggunaan kabel coaxial pada LAN memiliki beberapa keuntungan. Penguatannya dari repeater tidak sebesar kabel STP atau UTP. 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.

1.      Jenis Coaxial Cable

Jenis-jenis Coaxial Cable dikenal ada dua jenis, yaitu thick coaxial cable (mempunyai diameter lumayan besar) dan thin coaxial cable (mempunyai diameter lebih kecil).

a.      Thick Coaxial Cable

Kabel coaxial memiliki ukuran yang bervariasi. Diameter yang terbesar ditujukan untuk penggunaan kabel backbone Ethernet karena secara histories memiliki panjang transmisi dan penolakan noise yang lebih besar. Kabel coaxial ini seringkali dikenal sebagai thicknet. Kabel coaxial jenis ini dispesifikasikan berdasarkan standar IEEE 802.3 10BASE5, dimana kabel ini mempunyai diameter rata-rata 12mm, dan biasanya diberi warna kuning; kabel jenis ini biasa disebut sebagai standard ethernet atau thick Ethernet, atau hanya disingkat ThickNe atau bahkan cuman disebut sebagai yellow cable.

Gambar Thick Coaxial Cable

Seperti namanya, jenis kabel ini, karena ukurannya yang besar, pada beberapa situasi tertentu dapat sulit diinstall. Suatu petunjuk praktis menyatakan bahwa semakin sulit media jaringan diinstall, maka semakin mahal media tersebut diinstall. Kabel coaxial memiliki biaya instalasi yang lebih mahal dari kabel twisted pair. Kabel thicknet hampir tidak pernah digunakan lagi, kecuali untuk kepentingan khusus.

Kabel Coaxial ini (RG-6) jika digunakan dalam jaringan mempunyai spesifikasi dan aturan sebagai berikut:

·         Setiap ujung harus diterminasi dengan terminator 50-ohm (dianjurkan menggunakan terminator yang sudah dirakit, bukan menggunakan satu buah resistor 50-ohm 1 watt, sebab resistor mempunyai disipasi tegangan yang lumayan lebar).

·         Maksimum 3 segment dengan peralatan terhubung (attached devices) atau berupa populated segments.

·         Setiap kartu jaringan mempunyai pemancar tambahan (external transceiver).

·         Setiap segment maksimum berisi 100 perangkat jaringan, termasuk dalam hal ini repeaters.

·         Maksimum panjang kabel per segment adalah 1.640 feet (atau sekitar 500 meter).

·         Maksimum jarak antar segment adalah 4.920 feet (atau sekitar 1500 meter).

·         Setiap segment harus diberi ground.

·         Jarang maksimum antara tap atau pencabang dari kabel utama ke perangkat (device) adalah 16 feet (sekitar 5 meter).

·         Jarang minimum antar tap adalah 8 feet (sekitar 2,5 meter).

b.      Thin Coaxial Cable

Seiring dengan pertambahan ketebalan atau diameter kabel, maka tingkat kesulitan pengerjaannya pun akan semakin tinggi. Harus diingat pula bahwa kabel jenis ThickNet harus ditarik melalui pipa saluran yang ada dan pipa ini ukurannya terbatas. Oleh karena itu diciptakanlah Thin Coaxial cable untuk mengatasi beberapa masalah diatas.

Kabel coaxial jenis ini banyak dipergunakan di kalangan radio amatir, terutama untuk transceiver yang tidak memerlukan output daya yang besar. Untuk digunakan sebagai perangkat jaringan, kabel coaxial jenis ini harus memenuhi standar IEEE 802.3 10BASE2, dimana diameter rata-rata berkisar 5mm dan biasanya berwarna hitam atau warna gelap lainnya. Setiap perangkat (device) dihubungkan dengan BNC T-connector. Kabel jenis ini juga dikenal sebagai thin Ethernet atau ThinNet.

Gambar Thin coaxial cable

Kabel coaxial jenis ini, misalnya jenis RG-58 A/U atau C/U, jika diimplementasikan dengan Tconnector dan terminator dalam sebuah jaringan, harus mengikuti aturan sebagai berikut:

·         Setiap ujung kabel diberi terminator 50-ohm.

·         Panjang maksimal kabel adalah 1,000 feet (185 meter) per segment.

·         Setiap segment maksimum terkoneksi sebanyak 30 perangkat jaringan (devices)

·         Kartu jaringan cukup menggunakan transceiver yang onboard, tidak perlu tambahan transceiver, kecuali untuk repeater.

·         Maksimum ada 3 segment terhubung satu sama lain (populated segment).

·         Setiap segment sebaiknya dilengkapi dengan satu ground.

·         Panjang minimum antar T-Connector adalah 1,5 feet (0.5 meter).

·         Maksimum panjang kabel dalam satu segment adalah 1,818 feet (555 meter).

·         Setiap segment maksimum mempunyai 30 perangkat terkoneksi.

Dulu jaringan Ethernet menggunakan kabel coaxial yang diameter luarnya hanya 0,35 cm (kadang dikenal sebagai thinnet). Kabel ini terutama berguna untuk instalasi kabel yang memerlukan pelilitan dan pembengkokan. Karena mudah diinstall, maka kabel ini juga lebih murah untuk diinstal. Hal ini mendorong beberapa orang menyebutnya sebagai cheapernet. Namun kabel ini memerlukan penanganan khusus. Seringkali pemasang gagal melakukannya. Akibatnya, sinyal transmisi terinterferensi oleh noise. Oleh karena itu, terlepas dari diameternya yang kecil, thinnet sudah jarang digunakan pada jaringan Ethernet.

Thicknet dapat menjangkau sampai 500 meter, dan perangkat dihubungkan ke kabel secara langsung dengan menggunakan transceiver Ethernet dengan kabel AUI. Di lain pihak thinnet lebih fleksibel dan dapat menjangkau sampai 185 meter. Komputer dihubungkan ke kabel dengan menggunakan konektor BNC. Thicknet menggunakan spesifikasi Ethernet 10 base 5, sedangkan thinnet menggunakan 10 base 2.

Walapun kabel coaxial sukar di pasang, tetapi ia mempunyai rintangan yang tinggi terhadap ganguan elektromagnet. Dan kabel ini juga mempunyai jarak maksimal yang lebih daripada kabel “twisted pair”.

2.      Frekwensi Kerja

Kabel koaksial merupakan salah satu jenis media transmisi yang digunakan untuk pengiriman daya listrik frekuensi tinggi mulai 300 kHz keatas, oleh karena itu kabel koaksial memiliki kapasitas kanal yang cukup besar. Frekuensi operasi untuk jalur transmisi koaksial telah terus naik dari bawah 1 GHz sampai 110 GHz dan luar selama beberapa dekade terakhir. Ini telah menyebabkan RF / MW insinyur untuk mencari jalur transmisi koaksial mampu secara efektif transmisi pada frekuensi yang lebih tinggi. Pasar kabel koaksial telah menanggapi substansial ini lompatan dalam frekuensi operasi dengan menawarkan desain kabel modern yang jauh melebihi spesifikasi kinerja yang terkandung dalam standar kabel yang paling komprehensif militer koaksial, MIL-DTL-17. 

3.      Penggunaan Koaksial

Kabel koaksial banyak digunakan untuk:

1.     Kabel ini sering digunakan sebagai kabel antena TV, dan disebut juga sebagai kabel BNC (Bayonet Naur Connector).

2.     Kabel ini merupakan kabel yang paling banyak digunakan pada LAN, karena memiliki perlindungan terhadap derau yang lebih tinggi, murah. Dan mampu mengirimkan data dengan kecepatan standar.

3.     Ada 2 jenis yaitu RG-58 (10Base2) dan RG-8 (10Base5 ). (termasuk terminatornya).Ada 3 jenis  konektor pada kabel Coaxial, yaitu T konektor, I konektor (socket) dan BNC konektor.

4.     Kabel ini biasanya banyak digunakan untuk mentransmisikan sinyal frekuensi tinggi mulai 300 kHz keatas. Karena kemampuannya dalam menyalurkan frekuensi tinggi tersebut, maka system transmisi dengan menggunakan kabel koaksial memiliki kapasitas kanal yang cukup besar.

5.     Kabel koaksial juga digunakan untuk link komputer.

B.      PERHITUNGAN IMPEDANSI KOAKSIAL

Jika garis transmisi koaksial dalam konstruksi, impedansi karakteristik yang berbeda mengikuti persamaan:

Dalam kedua persamaan, identik unit pengukuran harus digunakan dalam kedua istilah pecahan. Jika bahan isolasi lain dari udara (atau vakum), baik impedansi karakteristik dan kecepatan propagasi akan terpengaruh. Rasio kecepatan propagasi yang benar sebuah saluran transmisi dan kecepatan cahaya dalam vakum disebut faktor kecepatan garis itu.

Faktor kecepatan adalah murni faktor permitivitas relatif bahan isolasi itu (atau dikenal sebagai dielektrik konstan), yang didefinisikan sebagai rasio dari permitivitas medan listrik suatu material dengan sebuah vakum murni. Faktor kecepatan dari setiap jenis kabel - koaksial atau sebaliknya - dapat dihitung cukup hanya dengan rumus berikut:

Karakteristik impedansi juga dikenal sebagai impedansi alami, dan mengacu pada resistansi setara dengan saluran transmisi jika itu panjang tak terhingga, karena kapasitansi dan induktansi didistribusikan sebagai "gelombang" tegangan dan arus merambat sepanjang panjangnya pada kecepatan propagasi sama dengan beberapa fraksi besar kecepatan cahaya.

Hal ini dapat dilihat dalam salah satu dari dua persamaan pertama yang impedansi karakteristik saluran transmisi yang (Z ₀₎ meningkat dengan meningkatnya jarak konduktor. Jika konduktor menjauh dari satu sama lain, kapasitansi didistribusikan akan berkurang (jarak yang lebih besar antara kapasitor "pelat"), dan induktansi didistribusikan akan meningkat (pembatalan kurang dari dua medan magnet yang berlawanan). Kurang paralel kapasitansi dan induktansi hasil lebih seri dalam arus yang lebih kecil ditarik oleh garis untuk setiap jumlah tertentu tegangan yang diberikan, yang menurut definisi adalah impedansi yang lebih besar. Sebaliknya, membawa dua konduktor lebih dekat bersama-sama meningkatkan kapasitansi paralel dan menurunkan induktansi seri. Kedua perubahan menghasilkan arus yang lebih besar digambar untuk tegangan yang diberikan yang diberikan, menyamakan dengan impedansi rendah.

Kecuali ada efek disipatif seperti dielektrik "kebocoran" dan resistansi konduktor, impedansi karakteristik saluran transmisi sama dengan akar kuadrat dari rasio garis induktansi per satuan panjang dibagi dengan garis kapasitansi per satuan panjang:

C.      KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN KOAKSIAL

Berikut ini keuntungan dan kerugian menggunakan coaxial cable:

·         Keuntungan

1.      Dapat digunakan untuk menyalurkan informasi sampai dengan 900 kanal telepon

2.      Dapat ditanam di dalam tanah sehingga biaya perawatan lebih rendah

3.      Karena menggunakan penutup isolasi maka kecil kemungkinan terjadi interferensi dengan sistem lain

4.      Kabel jenis ini mempunyai kemampuan dalam menyalurkan sinyal – sinyal listrik yang lebih besar dibandingkan saluran transmisi dari kawat biasa.

5.      Selain itu kabel koaksial memiliki ketahanan arus yang semakin kecil pada frekuensi yang lebih tinggi. Perambatan energi elektromagnetiknya dibatasi dalam pipa dan juga sekat dari pengaruh interfensi atau gangguan percakapan silang luar karena bentuknya yang sedemikan rupa.

6.      Pada perkembangannya, pemakaian pesawat telepon yang semakin meningkat menyebabkan adanya keterbatasan penampungan spektrum yang tersedia pada mikrowave. Hal ini berdampak pada peningkatan penggunaan kabel koaksial sebagai penunjang jalur mikrowave pada jarak yang pendek.

·         Kerugian

1.      Mempunyai redaman yang relatif besar, sehingga untuk hubungan jarak jauh harus dipasang repeater-repeater

2.      Jika kabel dipasang diatas tanah, rawan terhadap gangguan-gangguan fisik yang dapat berakibat putusnya hubungan.

3.      sistem penyaluran informasi menggunakan kabel ini memiliki kelemahan yakni dalam hal investasi dan biaya pemeliharaan yang mahal. Lebar bidang frekuensi dalam kabel koaksial hanya terbatas oleh gain ( pengerasan ) yang dikehendaki, yang diperlukan untuk mempertahankan mutu sinyal yang baik. Dalam suatu jarak tertentu, transmisi sinyal – sinyal elektromagnetik harus diangkat dengan serangkaian repeater yang terbuat dari tabung elektron pada jalur tersebut agar penyampaian komunikasi terjalin lebih baik. Satu kelemahan yang juga melanda kabel koaksial yakni adanya pengaruh yang besar dari variasi temperatur. Hal ini dapat berpengaruh pada mutu dan kualitas dari sistem koaksial tersebut. Masalah kemudian ini ditanggulangi dengan adanya penanaman kabel di dalam tanah dan juga mengandalkan bantuan repeater yang bertugas sebagai penyeimbang tambahan terhadap perubahan variasi temperatur yang terjadi dalam kabel.