Tetapi mengapa ketidakseimbangan kabel koaksial tidak memiliki masalah dalam masalah penyeimbangan impedansi?
Hal yang indah tentang coax adalah bahwa perisai pirau sebagian besar semua gangguan medan listrik eksternal ke tanah dan kawat bagian dalam sebagian besar tidak terpengaruh. Untuk gangguan medan magnet luar, hal halus terjadi; arus yang mengalir di dalam perisai karena kehadiran medan menciptakan penurunan volt di sepanjang perisai dan, karena dekat 1: 1 kopling antara perisai dan bagian dalam, bahwa penurunan volt yang sama hadir pada inti bagian dalam.
Jadi, asalkan Anda menggunakan penerima diferensial dan ujung pengirim memiliki impedansi yang sama untuk ground pada perisai dan bagian dalam, penerima diferensial dapat menolak gangguan mode umum.
Jika Anda melakukan penghitungan pada bidang eksternal yang dihasilkan oleh sinyal reguler yang mengirim coax dan menganalisis bidang dari arus kirim dan kembalikan secara terpisah, Anda menemukan bahwa di semua titik di luar perisai, medan magnet yang berlawanan tepat membatalkan ke nol. Tidak ada medan magnet di luar coax dari sinyal coax biasa.
Dampak dari hal ini adalah bahwa medan magnet sinyal hanya diproduksi di celah antara pelindung bagian dalam dan luar. Akibat dari hal ini adalah karena itu perisai harus memiliki induktansi nol. Ini karena medan magnet luar nol (alias induksi nol) dan medan magnet internal sinyal tidak berpengaruh pada konduktor tubular (alias perisai) karenanya, perisai berperilaku seperti selubung tanah yang sangat tebal yang mengelilingi bagian dalam.
Itu mungkin agak sulit untuk ditelan tetapi jika Anda kembali ke teori medan magnet yang terkait dengan aliran arus tubular, medan eksternal dihasilkan tetapi tidak ada medan dalam. Kebalikannya sepenuhnya benar; medan magnet di dalam tabung tidak menimbulkan tegangan di sepanjang tabung DAN, karena tidak ada medan eksternal, perisai tidak memiliki induktansi.
Hasil dari semua bertele-tele saya adalah bahwa ia bekerja meskipun memiliki rezim impedansi signifikan tidak seimbang antara perisai dalam dan luar. Tidak mudah untuk segera melihat saya memberi Anda jadi mudah-mudahan saya telah melakukannya dengan adil.
Andy berbicara tentang bagaimana coax bekerja secara umum, tetapi poin lainnya adalah bahwa video umumnya tidak memiliki persyaratan SNR yang sama dengan audio. Data dengan 8 hingga 10 bit per saluran warna memberikan gambar yang sangat bagus, dan ini mewakili SNR hanya 50 hingga 60 dB.
Di sisi lain, untuk dianggap "kualitas CD", audio harus memiliki setidaknya 16 bit resolusi, setara dengan SNR hampir 100 dB.
Telephony adalah kasus khusus. Meskipun tidak memerlukan banyak bandwidth, itu membutuhkan rentang dinamis yang setara dengan 13-14 bit. (Tetapi pengkodean yang digunakan mengurangi SNR menjadi sekitar 7 bit). UTP (unshielded twisted pair) digunakan hanya karena sangat murah untuk dibuat dan begitu banyak yang diperlukan.
sumber
Perbedaan teknis utama adalah bagaimana mereka menolak gangguan. Twisted pair mengandalkan interferensi yang mempengaruhi kedua kabel secara sama, menghasilkan noise mode umum yang mudah ditolak oleh penerima diferensial. Ini berfungsi baik untuk gangguan magnetik hingga frekuensi yang sangat rendah.
Kabel coax bergantung pada interferensi magnetik yang menginduksi arus berlawanan pada pelindung yang membatalkan medan magnet di dalamnya. Penetrasi medan magnet ke kabel dibatasi oleh efek kulit . Ini bekerja dengan baik pada frekuensi RF, tetapi buruk untuk frekuensi audio dan kabel listrik yang tidak berguna. Pada 50Hz kedalaman kulit ~ 9mm, sehingga interferensi menembus perisai.
Jadi mana yang terbaik sangat tergantung pada frekuensi yang terlibat dan jenis gangguan yang mungkin ada, tetapi itu bukan satu-satunya alasan untuk memilih satu dari yang lain.
Saluran telepon analog sering harus berjalan dekat dengan saluran listrik jarak jauh sambil membawa sinyal audio level rendah. Telinga manusia cukup sensitif terhadap harmonik saluran listrik yang membujuk tidak akan bisa menolak. Kabel coax juga lebih besar dan lebih mahal, yang merupakan masalah besar ketika Anda harus menjalankan ribuan dari mereka selama beberapa kilometer. Bayangkan ini , tetapi dengan 1800 kabel coax individual yang dibundel bersama ...
Twisted pair juga dapat bekerja dengan baik pada frekuensi yang lebih tinggi, tetapi dimensi kabel mungkin tidak nyaman. Perangkat TV digunakan untuk menggunakan kabel 'pita' 300Ω, yang sebenarnya memiliki kerugian lebih rendah dari coax standar pada frekuensi VHF. Tapi itu menjengkelkan untuk digunakan karena harus dijauhkan dari atap logam dll., Rentan terhadap kerusakan cuaca, dan balun diperlukan untuk mengkonversi ke 75Ω tidak seimbang di penerima.
Pada frekuensi yang lebih tinggi, coax memiliki keuntungan berupa kerugian yang lebih rendah dan bandwidth yang lebih luas dalam kabel yang kuat dengan pelindung yang sangat baik, dan sinyal yang tidak seimbang lebih mudah untuk dihubungkan. Kabel berjalan umumnya pendek sehingga biaya tidak begitu menjadi masalah - kecuali untuk CATV, tapi kemudian (tidak seperti telepon) setiap pelanggan tidak memerlukan sirkuit sendiri sehingga kabel tunggal dapat melayani ribuan pemirsa (CATV modern sebagian besar serat optik sehingga menjalankan coax jauh lebih pendek).
Kabel coax umumnya digunakan dalam audio untuk menghubungkan antara komponen dan peralatan di dalam, meskipun tidak terlalu efektif terhadap interferensi magnetik frekuensi rendah. Namun impedansi sirkuit umumnya dalam kisaran 1k ke 1M sehingga gangguan magnetik (yang menghasilkan arus tinggi tetapi tegangan rendah) kurang menjadi masalah. Membujuk masih melindungi terhadap medan listrik (yang memiliki efek lebih pada impedansi yang lebih tinggi) dan semua jenis gangguan. Sinyal audio level rendah mungkin membutuhkan perlindungan yang lebih baik, dan kemudian twisted pair berpelindung sering digunakan. Ini menggabungkan keunggulan kedua jenis kabel.
Balanced atau unbalanced tidak membuat perbedaan untuk pencocokan impedansi, dan pencocokan yang tepat tidak selalu diperlukan. Jika panjang kabel jauh lebih pendek daripada panjang gelombang sinyal maka pantulan tidak menjadi masalah di sebagian besar aplikasi. Tidak ada yang peduli tentang impedansi membujuk dalam aplikasi audio, dan bahkan video komposit (dengan bandwidth ~ 6MHz) tidak terlihat terpengaruh oleh kabel yang tidak ada bandingannya pada kabel peralatan.
sumber
Alasan yang sepenuhnya terpisah bahwa coax lebih disukai untuk TV adalah respon frekuensi.
Kerugian yang terkait dengan twisted pair meningkat dengan cepat dengan frekuensi, ke titik di mana modem DSL berjuang untuk menggunakan bahkan bandwidth 10 MHz terendah pada loop pelanggan telepon analog. Untuk alasan yang sama, Ethernet berkecepatan tinggi ( 1G , 10G dan lebih tinggi) lebih dari twisted pair terbatas pada panjang tautan fisik yang sangat pendek (paling banyak 100m) - dan membutuhkan banyak teknologi modern untuk sampai ke sana.
Coax, di sisi lain, memiliki (dan selalu memiliki) kerugian yang cukup rendah pada frekuensi VHF dan UHF yang diperlukan untuk TV (10s MHz hingga 1 GHz).
sumber
Dalam tampilan sederhana:
Kabel coaxial menyingsingkan pandangan bumi yang rata sehingga memiliki simetri yang kuat dan tidak ada 'luar' (sebelumnya 'di bawah).
Ditambah kedalaman kulit pada kabel berarti bagian luar selubung secara efektif terisolasi (pada frekuensi yang lebih tinggi) dari bagian dalam selubung yang berinteraksi dengan inti.
Yang mengatakan, kabel seimbang sangat bermanfaat bila digunakan dengan benar. Perhatikan bahwa itu adalah impedansi ke titik umum yang seimbang, bukan 'tegangan' (yang memiliki referensi sewenang-wenang karena selalu ada perbedaan potensial). Sistem seimbang bertindak seperti jembatan Wheatstone di mana tidak ada yang mengalir di lengan yang terhubung silang.
sumber