LOSSES COAX VS PENUNJUKAN SWR

LOSSES COAX VS PENUNJUKAN SWR

By : Djoko Haryono

Kalau sebelum ini saya menulis tentang perlu diwaspadainya penunjukan SWR semu ( angka yang ditunjukkannya bukan nilai SWR yang sebenarnya ada dititik sambungan antara antenna dengan ujung atas coax ) yang bisa muncul jika SWR meter dipasang diantara TX dan ujung bawah coax , yang transformasi angka salah itu mudah terjadi kalau masih ada beban reaktif pada antenna , maka berikut ini saya akan menjelaskan hal yang sama NAMUN DENGAN PENEKANANNYA LEBIH KE “HUBUNGAN ANTARA BESARNYA LOSSES PADA COAX DENGAN ‘SEBERAPA PARAH’NYA KETIDAK AKURATAN ATAU KEMELESETAN PENUNJUKAN SWR” pada kasus semacam itu.

1. Jadi kalau dahulu pemberian pemahaman pertamanya terletak pada penekanannya bahwa “SWR METER YANG PEMASANGANNYA DILETAKKAN DI UJUNG BAWAH COAX BISA MENYEBABKAN PENUNJUKAN SEMU ( PALSU ) JIKA KONDISI ANTENNA BELUM RESISTIF MURNI”

2. Maka pada penjelasan lanjutan ini saya bermaksud untuk memberikan pemahaman tambahan bahwa pada kondisi butir 1 diatas , ada hubungan antara besarnya losses kabel coax dengan seberapa ‘parah’nya kepalsuan angka yang ditunjukkan SWR.

Artinya , semakin besar ( total ) losses pada coax , akan semakin mudah ( dan semakin besar ) ketidak akuratan penunjukan SWR yang terbaca.

Artinya SWR sesungguhnya dititik sambung terminal antenna yang nilainya masih tinggi , akan mudah terbaca rendah pada SWR meter. Makin tinggi losses kabel, makin rendah nilai SWR yang terbaca.

Bahkan pada kabel coax yang bukan hanya “lossy” ( attenuation / rugi / losses per 100 ft nya tinggi ) NAMUN JUGA SANGAT PANJANG –misalnya karena tower antennanya sangat tinggi- , maka bukan hanya SWR real ( yang terjadi disambungan antenna diatas ) antara 1,5 s/d 2 saja yang bisa terbaca palsu sebagai penunjukan 1 : 1 di meter , bahkan SWR yang nilainya diatas 2 atau bahkan lebih /makin tinggi lagipun , akan bisa terbaca sangat rendah atau bahkan 1 : 1 pada meter .

PERHATIKAN Ke 3 GAMBAR A , B DAN C DIATAS.

Gambar ilustrasi untuk menjelaskan ( saling membandingkan ) ini seharusnya ada 4 , namun gambar ke 4 ( katakanlah ilustrasi D ) tidak saya gambarkan karena sudah pernah beberapa kali saya jelaskan sebelum ini.

Kondisi ke 4 yang saya maksudkan adalah kondisi dimana “SWR meter dipasang dibawah , diantara TX dengan ujung bawah kabel coaxial NAMUN PANJANG KABEL SUDAH DIBUAT AGAR MERUPAKAN KELIPATAN GENAP DARI ¼ LAMBDA ELEKTRIK ( ATAU DISEBUT JUGA KELIPATAN ½ LAMBDA EFFEKTIF )”.

Dimana yang dimaksud dengan “panjang elektrik” atau “panjang effektif” itu nilai velocity factor dari kabel harus dimasukkan dalam perhitungan.
Selain dengan menggunakan rumus , panjang kabel coaxial yang memenuhi kriteria “merupakan kelipatan ½ lambda effektif” atau panjang kabel dimana transformasi impedansi ( = perubahan penunjukan angka SWR ) tidak akan terjadi ketika “SWR meter dipindah lokasinya dari ‘ujung atas’ ke ‘ujung bawah’ coax” , juga bisa kita temukan panjang kabel tsb. ( sekitar atau sedikit diatas panjang total yang dibutuhkan ) dengan cara men”dip” kabel pada frekuensi kerja yang diinginkan.

KITA BAHAS KE 3 KONDISI TERSISA DIATAS.

1. GAMBAR – A

SWR METER TERPASANG DIUJUNG ATAS COAX & PANJANG JUMPER ANTARA ANTENNA DENGAN SWR METER BELUM / BUKAN ½ LAMBDA ELEKTRIK.

Pada kondisi ini transformasi impedansi ( = kekurang akuratan bacaan SWR ) masih bisa terjadi jika beban antenna reaktif , namun tidak separah seperti jika SWR meter terpasang dibawah dengan losses total dari kabel yang besar.

Kondisi YANG PALING HARUS DIWASPADAI adalah JANGAN SAMPAI JUMPER TERSEBUT MEMILIKI PANJANG ¼ LAMBDA ELEKTRIK ( ATAU KELIPATAN GANJILNYA ALIAS 3X , 5X , 7X NYA DSB ) , sebab pada panjang ¼ lambda atau kelipatan ganjilnya , potongan coax tersebut akan berfungsi menjadi sebuah IMPEDANCE TRANSFORMER yang juga akan merubah bacaan/penunjukan SWR.

Disini losses kabel tidak sampai memperparah ketidak akuratan penunjukan SWR karena losses yang “terukur” oleh SWR ( artinya mempengaruhi persepsi SWR akan besarnya reflected wave , yang akhirnya mempengaruhi penunjukan SWR ) hanyalah losses kecil sepanjang panjangnya kabel jumper saja dari terminal antenna sampai SWR meter.

Pada pengukuran semacam ini , kabel coaxial yang panjang mulai dari SWR meter sampai ke connector output TX , PANJANGNYA BEBAS. BERAPAPUN PANJANG KABEL YG TURUN KEBAWAH ITU TIDAK AKAN MEMPENGARUHI PEMBACAAN SWR ( kecuali pembacaan output power/watt yang terukur di output TX bisa berbeda dengan yang terukur diatas –apalagi jika losses kabel makin besar ).
Atau konfigurasi ini bisa “dimodifikasi” agar didapat kan pembacaan SWR yang makin akurat , dengan cara lain sbb. :

( Sumber Referensi , File “Antenna Efficiency” ) :
Antenna analyzers are wonderful tools, which can tell us a lot about our antenna installations, as long as we contend with the aforementioned unknowns, and if we know how to use them properly. Without doubt, the single biggest mistake neophytes make when using antenna analyzers, is using the SWR readout as a means of determining the resonant point of their antennas.

The only time SWR, and the true resonant point will coincide, is when the input impedance is 50 ohms resistive (R=50, X=+Øj).
If the input impedance of an antenna is other than 50 ohms non reactive (50R +Øj), any length of coax inserted between the antenna, and the antenna analyzer (or SWR bridge), will skew the readout results.

The amount of skew depends on the magnitude of the mismatch, and the length of the coax in question. For this reason, antenna analyzer measurements should be taken as close to the antenna as possible. That is to say, inches, not feet!

2. GAMBAR – B

SWR METER JUGA TERPASANG DIUJUNG ATAS COAX.
Juga tetap diperlukan pemakaian kabel jumper pendek antara terminal antenna dengan SWR meter , NAMUN PANJANG KABEL JUMPERNYA DIBUAT AGAR PANJANGNYA ½ LAMBDA ELEKTRIK.

Dengan konfigurasi semacam ini kita mendapat 2 keunggulan :
a. Losses kabel yang terukur SWR dan sehingga mempengaruhi penunjukannya kecil ( karena SWR meter tidak dipasang diujung bawah coax ). Disini SWR hanya mengukur potongan pendek kabel dari meter kearah antenna saja. Losses kecil tidak akan memperparah ketidak akuratan penunjukan meter.

b. Panjang jumper yang ½ lambda elektrik itu mencegah ( = tidak memungkinkan ) terjadinya transformasi impedansi.

JADI INILAH KONFIGURASI YANG PALING BAIK ( IDEAL ) UNTUK PENGUKURAN SWR. HASIL PENGUKURANNYA AKAN PALING AKURAT MENUNJUKKAN SEBERAPA MATCHING/ MISMATCH ANTARA ANTENNA DENGAN KABEL TRANSMISI KITA.
Pada konfigurasi ini PANJANG KABEL COAX DARI SWR METER SAMPAI KE TX JUGA BEBAS DAN TIDAK AKAN MEMPENGARUHI PEMBACAAN SWR.

3. GAMBAR – C

Pada konfigurasi ini SWR METER KITA PINDAH PEMASANGANNYA KEBAWAH , KEDEKAT CONNECTOR OUTPUT/ANTENNA PADA TX.
Ini adalah cara pengukuran SWR yang tidak ideal namun seakan “sudah menjadi standard” dan dilakukan oleh hampir semua ( sebagian besar ) praktisi.
Memasang SWR diujung bawah coax ini ( alias “mengukur mismatch antenna dari jauh , dalam arti tidak memasangnya secara ‘langsung’ ke antenna ) dilakukan hanya demi alasan kepraktisan kerja saja agar praktisi / teknisi tidak capai harus sering naik ke tower atau memanjat tangga setiap kali ingin mengetahui penunjukan SWR ).
Panjang kabel acak / sembarang ( BUKAN KELIPATAN ½ LAMBDA ELEKTRIK ).

APA SAJA YANG PERLU DIWASPADAI :

a. Ini adalah konfigurasi yang PALING RAWAN ( BISA ) MENIMBULKAN PENUNJUKAN JARUM / ANGKA SWR YANG SALAH.

b. Semakin panjang coax mendekati sifat2 impedance transformer ( ¼ lambda atau kelipatan ganjilnya ) semakin besar nilai transformasi ( = perubahan atau kemelesetan penunjukan ) yang bisa terjadi.

c. Demikian juga dengan “total losses” sepanjang kabel. Semakin besar losses kabel , bisa semakin jauh melesetnya penunjukan SWR meter. Artinya mismatching yang ( masih ) sangat besar / tinggipun pada antenna , bisa terbaca makin rendah ( menipunya makin besar ).
MENGAPA LOSSES KABEL YANG TINGGI AKAN CENDERUNG MEMBUAT PENUNJUKAN SWR MAKIN RENDAH ( MAKIN MENIPU ? ).

Karena jika losses makin tinggi , akan makin besar pula “gelombang balik” alias signal yang terpantul karena ditolak antenna dan kembali kearah TX ( REFLECTED POWER ) yang hilang terserap kabel akibat losses tinggi tsb., sehingga makin kecil pula yang sampai kembali mencapai SWR meter.

SWR meter akan mengalami “salah sangka / salah pengertian”. Reflected power yang sebetulnya besar dititik startnya dari antenna itu dan menjadi kecil ketika sampai di SWR meter karena “terlalu banyak yang hilang dijalan” , akan disalah artikan oleh meter sebagai “tidak ada reflected power dari antenna”. Itu akan dianggap sebagai antenna sudah OK/bagus dan SWR meter akan menujukkan nilai SWR meter yang cenderung rendah.

Makin “lossy” kabelnya , akan makin “bagus ( rendah )” bacaan SWR nya. Sebuah penipuan yang telah “dinikmati” oleh beribu ribu praktisi yang tidak cermat. Anehnya , mereka biasanya akan membanggakan SWR nya yang rendah semacam ini tanpa sadar bahwa station radionya sedang bekerja dengan effisiensi yang rendah.

d. Jadi apa yang terjadi sebenarnya pada keadaan semacam itu ? :

Pada kasus munculnya angka semu semacam itu , maka sebenarnya yang “nilai SWR nya rendah” hanyalah kondisi “matching” antara TX dengan titik connector diujung bawahnya coax saja ( manfaatnya , paling banter hanya membuat TX kita jadi lebih aman tidak mudah jebol , meskipun ada kasus –yang agak jarang- dimana TX tetap bisa jebol. Yang jelas , pada penunjukan SWR rendah yang semu semacam ini , MESKI SWR METER MENUNJUK RENDAH , TETAPI ANGKA PALSU ITU AKAN SERING KITA ALAMI TETAP BISA MENYEBABKAN TX KITA PANAS DIATAS NORMAL ).

Namun “SWR rendah” itu –sekali lagi- hanya SWR yang terjadi dibawah , yaitu dititik dimana meter berada DAN BUKAN ( TIDAK ) MENUNJUKKAN SWR ANTENNA YANG SEBENARNYA YANG ADA DIATAS SANA.
SWR ANTENNA YANG SEBENARNYA BISA MASIH AGAK TINGGI , ATAUPUN BAHKAN BISA SANGAT TINGGI.

ITU ARTINYA MESKIPUN TX ANDA RELATIF LEBIH AMAN , TETAPI SIGNAL ANDA “TIDAK TERPANCAR” ( ARTINYA HANYA SEDIKIT PROSENTAGENYA YANG BENAR BENAR MEMANCAR LEPAS DARI ANTENNA ). SEBAGIAN -KECIL , SEDANG ATAUPUN BESAR- AKAN HILANG BERUBAH MENJADI PANAS , ATAU “TERSERAP” KABEL DAN “TERGANJAL” ANTENNA.

1. KONFIGURASI KE 4 ( D ) TIDAK DIBUAT GAMBARNYA DISINI.

Seperti sudah saya jelaskan diatas , masih ada konfigurasi ke 4 yang tidak saya gambar disini karena sudah sering saya uraikan yaitu :

SWR meter terpasang diujung bawah coax ( didekat TX ). Kabel coax panjangnya dibuat ( disesuaikan ) dengan frekuensi kerja TX , untuk menghindarkan terjadinya transformasi impedansi , yaitu pada panjang yg merupakan kelipatan ½ lambda effektif.

Namun JANGAN DISALAH ARTIKAN BAHWA PANJANG KABEL COAX BISA DIPAKAI UNTUK “MENYETEL” KONDISI MATCHING ANTENNA YANG ADA DIATAS TOWER SANA. Membuat panjang coax agar tidak berubah fungsi menjadi transformer ADALAH BERBEDA ( TIDAK SAMA ) DENGAN KEBIASAAN / KEPERCAYAAN SEBAGIAN PRAKTISI YANG KADANG “MEMOTONG SEDIKIT DEMI SEDIKIT PANJANG COAX SAMPAI DIDAPAT PEMBACAAN SWR METER YANG TERENDAH”.

CARA MEMOTONG COAX SEDIKIT DEMI SEDIKIT SAMPAI DIDAPAT SWR TERENDAH ( DAN BUKANNYA BERHENTI PADA SAAT PANJANG COAX SUDAH MENCAPAI KELIPATAN ½ LAMBDA ELEKTRIK = BERHENTI MEMOTONG MESKI PADA TITIK ITU SWR MASIH TERBACA TINGGI , DAN DILANJUTKAN MENUJU SWR TERENDAH DENGAN CARA LAIN BERIKUTNYA YAITU MENYETEL ANTENNA- ) ITU JUSTRU MERUPAKAN CARA YANG SANGAT SALAH !!

SEKIAN , SEMOGA SEMUANYA MENJADI SEMAKIN JELAS.



DJOKO HARYONO.
AMC / A-008