TAHUKAH ANDA , BAHWA DUNIA BEKERJA PADA SISTEM YANG TIDAK (BELUM) OPTIMAL ?

 

TAHUKAH ANDA , BAHWA DUNIA BEKERJA PADA SISTEM YANG TIDAK (BELUM) OPTIMAL ?

Oleh : Djoko Haryono 

Teknologi Radio ( dengan segala turunannya : Broadcast , radio komunikasi 2 arah , repeater , HT , microwave , BTS & selluler, stasiun bumi , stasiun TV , sistem komunikasi penerbangan , pelayaran & land mobile , internet dsb. ) telah “merubah” dan menghubungkan seluruh pelosok didunia dan menjadikan semua yang jauh terasa dekat.

Kabel transmisi ( transmission line / coax ) dengan impedansi karakteristik 50 ohm sangat berperan disini dan bisa kita temukan dimanapun didunia ini sebagai bagian penting dari salah satu sistem diatas.

Tapi tahukah anda bahwa sistem coax 50 ohm yang sangat terkenal / popular itu sebetulnya adalah sebuah sistem peninggalan “kuno” yang SEBENARNYA / SEHARUSNYA ( = IDEALNYA ) SUDAH KITA BUANG SINGKIRKAN DAN MENGGANTINYA DENGAN SISTEM LAIN ( 30 OHM ) YANG LEBIH SESUAI UNTUK TUNTUTAN TEKNOLOGI MODERN ERA SEKARANG.

SISTEM COAX 30 OHM AKAN BANYAK MENINGKATKAN EFFISIENSI DALAM KOMUNIKASI DIDUNIA.

Sayang merubah dari system 50 ohm ke 30 ohm tidaklah mudah , sebab itu berarti harus “merombak dunia”. Sistem ( yang sekarang menjadi kurang effiien atau effisiensinya kurang optimal ) itu sudah terlanjur membudaya mengakar dimana-mana.

Mengapa system 50 ohm di era sekarang menjadi tidak optimal lagi tingkat effisiensinya ?

Jangan kemana-mana !! Tetaplah di Channel ini. Saya segera kembali ( dengan pandangan saya ) setelah jeda yang satu / berikut ini !

Laboratorium Bell Telecommunication sudah melakukan penelitian & pengetesan ribuan jenis kabel dengan impedansi yang ber-beda2 untuk mengetahui :

a.Berapakah impedansi kabel yang ideal untuk mendapatkan attenuation ( rugi2/losses yang terendah ?
b.Berapakah impedansi kabel yang ideal untuk menyalurkan power2 besar ( power handling ) ?
c.Berapakah impedansi yang ideal untuk penggunaan pada tegangan tinggi ( high voltage ) ?

Dari penelitian panjang tsb. Diketahui bahwa agar didapat attenuation terendah kabel idealnya memiliki impedance 77 ohm atau sedikit diatas / dibawah angka tsb. Angka itu sangat berkaitan dengan tuntutan ratio dari ukuran konduktor luar & dalam dan juga nilai dielectic dari bahan isolator diantaranya. Artinya kalau kita akan menentukan nilai impedansi karakteristik tertentu dari kabel dan kita sudah menentukan berapa diameter yg. kita inginkan dari kabel yang akan kita buat , semua itu belumlah cukup. Perancangan kita masih akan dipengaruhi oleh nilai konstanta dielectric bahan isolatornya , yang itu pasti tergantung dari hasil “oplosan” membuat formula jenis isolator dengan bahan –yg seringkali perlu- baru. Setelah semuanya pasti , barulah “berapa seharusnya diameter inner conductornya” harus dibuat , yang zise nya belum tentu ada dalam daftar standard yg ada dipasaran.

Jadi masalah yg dihadapi memang tidak mudah. Diperlukan riset panjang dan biaya sangat besar. Tuntutan impedansi kabel 77 ohm itu menimbulkan berbagai masalah besar dalam perancangannya. Itulah sebabnya akhirnya lahir kabel dengan impedansi yang sedikit berbeda , yaitu 75 ohm. Kabel 75 ohm adalah kabel paling ideal untuk menghandle “signal” ( bukan high power maupun high voltage ). Kabel ini effisien untuk digunakan pada rangkaian TV , baseband video , antenna TV, CATV, broadband cable dan semacamnya.

Tetapi kabel coax 75 ohm menjadi tidak effisien jika dipakai untuk dilewati high power, Kabel yang ideal untuk menyalurkan high power adalah kabel dengan impedansi 30 ohm.

Waktu masih muda , STEVE LAMPEN bekerja sebagai salesman sebuah perusahaan industry kabel. Salah satu customer nya adalah LAWRENCE BERKELEY LABORATIRIES , salah satu bagian dari UNIVERSITY OF CALIFORNIA BERKELEY yang memiliki aktivitas dibidang riset murni.

Laboratorium ini membangun sebuah ATOM SMASHER , dengan alat mana mereka akan bisa “melihat kebelakang” dan menyaksikan bagaimana asal mula rahasia alam yang kita kenal sebagai ledakan besar alam ( BIG BANG ) yang pernah terjadi dan masih menyimpan misteri itu. Mesin atom smasher ini ukurannya sangat besar. Panjangnya mencapai ratusan feet. Untuk membangun peralatan itu mereka membutuhkan cabel coax khusus yang memiliki impedansi 30 ohm.

Ketika Steve mendatangi proyek tsb. para ahli disana mengatakan bahwa mereka menginginkan kabel coax 30 ohm.

Setelah Steve kembali kekantornya , ia menyampaikan “tantangan” yang diajukan oleh konsumennya itu kepada para engineer dipabrik kabelnya. Steve mengatakan “Tolong buatkan kabel 30 ohm untuk kebutuhan customer kita !”.

“Baik !” jawab factory engineer “Itu bisa kita lakukan , tetapi sangat tidak mudah. Sebagian besar dari produk itu harus kita buang ketempat sampah !”.

“Mengapa ?” Tanya Steve.

Rekannya menjawab :”Karena nilai itu memiliki Ratio yang akan sangat sulit untuk dikerjakan. Kita akan bisa membiatnya tetapi aka. nada kira2 90% bagian yang harus kita buang !”.


Akhirnya Steve kembali menemui customernya dan menyampaikan kondisi sulit tersebut. Apa respons customer ?

“Baik ! , buat saja sebanyak 10 kali lipat dari jumlah yang kita butuhkan. Nanti silahkan buang yang 90 % reject itu. Bagi kita cukup untuk menggunakan sisanya yang 10 % saja. Jangan khawatir , kita akan bayar seluruh biayanya termasuk harga dari 90% bagian yang tidak kita pakai itu !”

Akhirnya perusahaan Steve memenuhi permintaan itu. Sangat banyak kesulitan teknis yg mereka hadapi untuk bisa membuat kabel coax dengan impedansi 30 ohm yang akan mampu dibebani dengan power2 besar.

Keahlian mereka terus berkembang , sampai akhirnya mereka ( perush. Steve ) mampu memproduksi kabel 30 ohm dengan reject hanya 10%.

Riset yang dilakukan oleh LLOYD ESPENSCHIED dan HERMAN AFFEL di perusahaan BELL TELECOMMUNICATION di tahun 1929 menunjukkan bahwa kabel dengan impedansi 75 OHM ideal untuk keperluan / tujuan LOW ATTENUATION ( LOW LOSS ) dan kabel 30 OHM lebih cocok untuk kebutuhan sebagai HIGH POWER COAX.

Mereka juga menemukan bahwa untuk kabel coax yang menyalurkan HIGH VOLTAGE , paling ideal adalah jika memiliki impedansi 60 OHM.

Tetapi hasil riset ini memunculkan dilemma baru bagi kalangan broadcaster ( radio siaran ). Mereka membutuhkan jenis kabel yang berbeda lagi karena pemancar2 radio siaran pada era tersebut semuanya bekerja menggunakan HIGH POWER dan juga sekaligus HIGH VOLTAGE ( hal itu karena pemancar2 lama dulu pasti menggunakan tabung2 vakum / vacuum tube yang hanya bisa bekerja dengan tegangan tinggi ratusan atau ribuan volt , bahkan belasan ribu volt sehingga variable capacitor , isolator2 dan bermacam peralatan yang digunakan harus sesuai untuk tegangan tinggi ).

Dari munculnya dilemma kebutuhan baru itulah akhirnya “dilahirkanlah” kabel coax yang jenis “nanggung” yaitu COAX 50 OHM. Angka 50 sebetulnya lebih merupakah angka tengah2 ( sebagai ANGKA KOMPROMI ) ANTARA 30 OHM DAN 60 / 75 OHM.

Kabel coax sendiri pada saat awal diciptakan, dibuat dari tube tembaga kecil sebagai innernya dan tube tembaga yang lebih besar sebagai outernya. Tentu saja untuk menciptakan itu para penciptanya dibatasi oleh ukuran2 tube standard yang ada dipasaran , sehingga sesuai kondisi saat itu, yang bisa mereka lakukan ( untuk target pembuatan coax 50 ohm ) adalah terciptanya coax dengan impedansi 51.5 OHM atau 52 OHM !!

Angka itu ternyata klop memenuhi kebutuhan system peralatan milik pemerintah Amerika dan dijadikan standard. Akhirnya pengguna lain & masyarakat terpaksa harus mentuning pemancar2 nya ke 51.5 ohm , dan ini berlangsung terus sampai sekurang kurangnya 4 dekade.

Ilmu pegetahuan & teknologi berkembang terus sampai akhirnya pemancar radio dengan teknologi tabung ( = high voltage ) mulai tersingkir –kecuali untuk pemakaian2 yg lebih terbatas- setelah kemudian komponen solid state ( transistor , IC dsb ) ditemukan.

Pemancar2 jaman sekarang mampu bekerja pada tegangan2 yang jauh lebih rendah dibanding beberapa dekade yang lalu.

Tuntutan untuk memproduksi coax yang harus tahan tegangan kerja yang tinggi sebetulnya sudah kurang relevan dengan kondisi modern sekarang ini.

SEBETULNYA JENIS KABEL COAX YANG ( MESTINYA ) LEBIH COCOK UNTUK ERA MODERN SEKARANG INI ADALAH JENIS “COAX YANG MAMPU MENGHANDLE HIGH POWER TANPA HIGH VOLTAGE”. DAN SISTEM YANG PALING IDEAL UNTUK KEPERLUAN ITU ADALAH SISTEM COAX DENGAN NILAI IMPEDANSI KARAKTERISTIK 30 OHM. EFFISISENSI AKAN BANYAK MENINGKAT JIKA SEMUA BERALIH KE SISTEM 30 OHM ( tentu saja semua sistem harus disesuaikan misalnya 30 ohm pada terminal output TX , pada antenna , pada SWR meter dsb ).

Sayangnya ini tidak mudah dilakukan karena ini sebuah “pekerjaan raksasa” yang sifatnya “merubah dunia”. Standard 50 ohm untuk pemancar bertegangan tinggi sudah terlanjur diadopsi dan “membudaya” didunia.

Mengajak dunia berpindah ke system 30 ohm adalah sebuah usaha yang butuh energy , usaha , riset dan biaya ( bahkan mungkin penentangan dan “pergolakan” ) yang luar biasa besar.

Tetapi bagaimanapun Science adalah ( selalu tetap harus dianggap ) science. Bisa atau tidak bisa dilaksanakan , science sebaiknya tetap (minimal ) perlu untuk dipahami terlebih dahulu.

Djoko Haryono.