45
Sedangkan konstanta perambatan, untuk kasus tidak ada rugi-rugi hanya tergantung dari materi penyusun kabel koaksial itu [1].
Karena medan elektromagnetik merambat melalui wilayah dielektrik. Medan magnet di Persamaan 3.15, bisa dinyatakan dengan tegangan melalui
hubungan denga impedansi gelombang dari Persamaan 3.19, sehingga:
……….………………………3.21 Medan listrik di Persamaan 3.4 bisa juga dinyatakan dalam tegangan dengan
bantuan Persamaan 3.5 sehingga didapatkan persamaan: ………………………………….3.22
3.5 Daya Kabel Koaksial
Daya yang ditransmisikan melalui kabel koaksial bisa dihitung dengan Persamaan 3.23.
………………….……..3.23 Dimana A adalah penampang kabel koaksial yang bisa dilalui gelombang
elektromagnetik dielektrik. Dengan dan Persamaan 3.21 dan
3.22 menjadi: …..3.24
………………………………3.25
Dalam transmisi energi elektromagnetik melalui saluran transmisi harus diketahui daya maksimal yang bisa dilewatkan. Dalam elektromagnetika dikenal
batas kegagalan dielektrika dielectric breakdown yang terjadi apabila medan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
46
listrik maksimal yang boleh terjadi di dalam sebuah dielektrik terlewati. Akan terjadi ionisasi, dielektrika tersebut akan mampu mengalirkan listrik. Di udara,
medan listrik maksimalnya bernilai . Medan listrik maksimal di
dalam kabel koaksial terdapat di permukaan penghantar dalam, dengan persamaan [1]:
……….….3.26
Sehingga dengan Persamaan 3.22 didapatkan daya maksimalnya menjadi:
√ √
……………..3.27
Dari Persamaan 3.25 terlihat, jika pada saat yang bersamaan dan
perbandingan dan
yang besar, akan memperbesar daya maksimal yang boleh ditransmisikan.
3.6 Mode Transmisi Kabel Koaksial dan Frekuensi Cut-Off
Mode yang paling mendasar dari kabel koaksial adalah mode TEM. Aliran tegangan memanjang dari konduktor dalam ke konduktor luar sehingga tidak
memiliki komponen medan dalam arah propagasi. Aliran medan magnet membentuk loop tertutup dan juga tidak ada komponen dalam arah propagasi.
Mode ini tidak memiliki panjang gelombang cut-off dan dapat
merambatkan semua frekuensi dari dc direct current sampai gelombang mikro [13].
Di samping dilalui oleh gelombag TEM transverse electromagnetic kabel koaksial juga bisa mendukung gelombang TE transverse electric dan TM
transverse magnetic. Di lapangan, mode-mode tinggi ini harus dibuat tidak bisa
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
47
merambat evanescent sehingga tidak memberikan pengaruh yang berarti bagi sistem secara keseluruhan. Mode-mode tinggi baru bisa merambat, jika frekuensi
sinyal yang dikirimkan melalui kabel koksial ini lebih tinggi dari frekuensi cut-off mode tersebut di kabel koaksial. Fenomena ini memberikan batasan pemakaian
terhadap kabel koaksial. Atau bisa dilakukan sudut pandang desain. Jika kita ingin mengirimkan sinyal dengn frekuensi tertentu,
bagaimanakah geometri kabel koaksial supaya mode ordo tinggi tindak merambat. Biasanya dengan memperkecil dimensi kabel koaksial, mode tinggi tidak bisa
merambat, tetapi tindakan ini akan mereduksi daya maksimal yang bisa dilewatkan melalui kabel ini. Mode yang memiliki frekuensi cut-off terendah
adalah mode , yaitu:
√
…………………………………….3.28
Dari persamaan di atas terlihat bahwa frekuensi cut-off berbanding terbalik dengan permitivitas bahan, dan sebanding dengan konstanta
di mana nilainya tergantung pada dimensi kabel koaksial. Dengan konstanta secara aproksimatif:
……………..……………………3.29
Dengan tetap bekerja pada frekuensi di bawah nilai frekuensi cut-off ini, mode-mode ordo tinggi yang terbentuk karena adanya diskontinuitas sambungan,
seperti konektor, percabangan, dan lainnya, hanya terlokalisasi di sekitar gangguan tersebut. Dari Persamaan 3.28 dan 3.29 terlihat frekuensi cut-off akan
membesar jika dimensi kabel koaksial semakin mengecil [1].
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
48
3.7 Redaman Pada Kabel Koaksial
