PENGGUNAAN GELOMBANG MIKRO PADA RADAR
Ariska Rahmatillah (10/1241160066) dan Reza Aulia (20/1241160046)JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL, TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MALANG
ABSTRAKSIDewasa kini penerapan gelombang mikro sudah banyak berkembang didukung dengan penemuan baru yang membantu dalam berbagai kebutuhan manusia. Salah satunya adalah Radar , Radar adalah singkatan dari Radio detection and Ranging teknologi ini digunakan untuk kebutuhan militer , navigasi dan lain - lain. Radar merupakan obyek sistem deteksi yang menggunakan gelombang elektromagnetik yaitu gelombang micro untuk mengidentifikasi jangkauan, ketinggian, arah, atau kecepatan tetap baik bergerak dan objek. Pantulan / refleksi ketika gelombang radio tersebut mengenai suatu obyek. Jarak dari obyek tersebut ditentukan. Radar merupakan suatu alat yang dipancarkan ke angkasa akan diterima kembali setelah suatu benda diangkasa menyebabkan dengan mengukur waktu ketika gelombang mikro dipancarkan kemudian diterima kembali oleh antena receiver. Konsep radar adalah mengukur jarak dari sensor ke target. Ukuran jarak tersebut didapat dengan cara mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang elektromagnetik selama penjalarannya mulai dari sensor ke target dan kembali lagi ke sensor.
Kata kunci : Radar , Gelombang elektromagnetik , gelombang mikro 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pendeteksian keberadaan suatu benda
dengan menggunakan
gelombang elektromagnetik pertama kali diterapkan oleh Christian Hülsmeyer pada tahun 1904. Bentuk nyata dari pendeteksian itu dilakukan dengan memperlihatkan kebolehan gelombang elektromagnetik dalam mendeteksi kehadiran suatu kapal pada cuacayang berkabut tebal. Namun di kala itu, pendeteksian belum sampai pada kemampuan mengetahui jarak kapal
tersebut. Di tahun 1921, Albert Wallace Hull menemukan magnetronsebagai tabung pemancar sinyal/transmitter yang efisien. Kemudian transmitter berhasil ditempatkan pada kapal kayu dan pesawat terbang untuk pertama kalinya secara berturut-turut oleh A. H. Taylor dan L. C. Young di tahun 1922 dan L. A. Hyland dari Laboratorium Riset kelautan Amerika Serikat di tahun 1930.
Istilah radar sendiri pertama kali digunakan pada tahun 1941, menggantikan istilah dari singkatan Inggris RDF (Radio Directon Finding), namun perkembangan
radar itu sendiri sudah mulai banyak dikembangkan sebelum Perang Dunia II oleh ilmuwan dari Amerika, Jerman, Prancis dan Inggris. Dari sekian banyak ilmuwan, yang paling berperan penting dalam pengembangan radar adalah Robert Watson-Watt asal Skotlandia, yang mulai melakukan penelitiannya mengenai cikal bakal radar pada tahun 1915. Di tahun 1920-an, ia bergabung dengan bagian radio National Physical Laboratory. Di tempat ini, ia mempelajari dan mengembangkan peralatan navigasidan juga menara radio. Watson-Watt menjadi salah satu orang yang ditunjuk dan diberikan kebebasan penuh oleh Kementrian Udara dan Kementrian Produksi Pesawat Terbang untuk mengembangkan radar. Watson-Watt kemudian menciptakan radar yang dapat mendeteksi pesawat terbang yang sedang mendekat dari jarak 40 mil (sekitar 64 km). Dua tahun berikutnya, Inggris memiliki jaringan stasiun radar yang berfungsi untuk melindungi pantainya.
Pada awalnya, radar memiliki
kekurangan, yakni gelombang
elektromagnetik yang dipancarkannya terpancar di dalam gelombangyang tidak terputus-putus. Hal ini menyebabkan radar mampu mendeteksi kehadiran suatu benda, namun tidak pada lokasi yang tepat. Terobosan pun akhirnya terjadi di tahun 1936 dengan pengembangan radar berdenyut (pulsed). Dengan radar ini, sinyal diputus secara berirama sehingga memungkinkan untuk mengukur antara gema untuk mengetahui kecepatan dan arah yang tepat mengenai target.
Sementara itu, terobosan yang paling signifikan terjadi di tahun 1939 dengan ditemukannya pemancar gelombang mikro berkekuatan tinggi yang disempurnakan. Keunggulan dari pemancar ini adalah ketepatannya dalam mendeteksi keberadaan sasaran, tidak peduli dalam keadaan cuaca apapun. Keunggulan lainnya adalah bahwa gelombang ini dapat ditangkap menggunakan antena yang lebih kecil, sehingga radar dapat dipasang di pesawat terbang dan benda-benda lainnya. Hal ini yang pada akhirnya membuat Inggris menjadi lebih unggul dibandingkan negara-negara lainnya di dunia. Di tahun-tahun berikutnya, sistem radar berkembang lebih pesat lagi, baik dalam hal tingkat resolusi dan portabilitas yang lebih tinggi, maupun dalam hal peningkatan kemampuan sistem radar itu sendiri sebagai pertahanan militer.
1.2 Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah pada jurnal penggunaan microwave pada radar ini adalah :
1.Menjelaskan apa itu pengaruh microwave pada radar
2.Menjelaskan jenis – jenis radar
3.Menjelaskan komponen-komponen yang ada pada system Radar
4.Prinsip kerja Radar
1.3 Batasan masalah
Batasan masalah pada jurnal Radar dan Navigasi ini adalah :
· Jurnal Penggunaan Microwave pada Radar ini hanya membahas cara prinsip kerja tidak disertai analisa pengukuran
1.4 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan jurnal ini adalah :
·Untuk mengetahui pengertian radar
·Untuk mengetahui apa saja komponen dari system radar tersebut
·Apa saja jenis jenis radar
·Apa saja kegunaan microwave pada radar ·Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan radar
2. LANDASAN TEORI
1. Gelombang mikro
Gelombang mikro (microwaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi (superhigh frequency = SHF:), yaitu di atas 3 GHz (3 x 109 Hz). Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu.
Microwave radio gelombang dengan panjang gelombang mulai dari sepanjang satu meter untuk sesingkat satu milimeter, atau ekuivalen, dengan frekuensi antara 300 MHz (0,3 GHz) dan 300 GHz. Definisi yang luas ini mencakup UHF dan EHF. (gelombang milimeter), dan berbagai sumber menggunakan batas-batas yang berbeda. Dalam semua kasus, termasuk microwave band SHF seluruh (3 sampai 30 GHz, atau 10 sampai 1 cm) minimal, dengan RF engineering sering menempatkan batas yang lebih rendah pada 1 GHz (30 cm), dan bagian atas sekitar 100 GHz (3 mm). cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s.
2. Radar
2.1.1 Jenis – jenis radar
Radar Berdasarkan bentuk gelombang dibagi menjadi :
Continuous Wave/CW (Gelombang Berkesinambungan), merupakan radar yang menggunakan transmitter dan antena penerima (receive antenna) secara terpisah, di mana radar ini terus menerus memancarkan gelombang elektromagnetik. Radar CW yang tidak termodulasi dapat mengukur kecepatan radial target serta posisi sudut target secara akurat. Radar CW yang tidak termodulasi biasanya digunakan untuk mengetahui kecepatan target dan menjadi pemandu rudal (missile guidance).
Pulsed Radars/PR (Radar
Berdenyut), merupakan radar yang gelombang elektromagnetiknya diputus secara berirama.Frekuensi denyut radar (Pulse Repetition Frequency/PRF) dapat diklasifikasikan menjadi 3 bagian, yaitu PRF high, PRF medium dan PRF low.
2.1.2 Doppler Radar
Doppler radar merupakan jenis radar yang mengukur kecepatan radial dari sebuah objek yang masuk ke dalam daerah
tangkapan radar dengan
menggunakan Efek Doppler. Hal ini dilakukan dengan memancarkan sinyal microwave (gelombang mikro) ke objek lalu menangkap refleksinya, dan kemudian dianalisis perubahannya. Doppler radar merupakan jenis radar yang sangat akurat dalam mengukur kecepatan radial. Contoh
Doppler radar adalah Weather Radar yang digunakan untuk mendeteksi cuaca.
2.1.3 Bistatic Radar
Bistatic radar merupakan suatu jenis sistem radar yang komponennya terdiri dari pemancar sinyal (transmitter) dan penerima sinyal (receiver), di mana kedua komponen tersebut terpisah. Kedua komponen itu dipisahkan oleh suatu jarak yang dapat dibandingkan dengan jarak target/objek. Objek dapat dideteksi berdasarkan sinyal yang dipantulkan oleh objek tersebut ke pusat antena. Contoh Bistatic radar adalah Passive radar. Passive radar adalah sistem radar yang mendeteksi dan melacak objek dengan proses refleksi dari sumber non-kooperatif pencahayaan di lingkungan, seperti penyiaran komersial dan sinyalkomunikasi.
2.2 Sistem Radar
Ada tiga komponen utama yang tersusun di dalam sistem radar, yaitu antena, transmitter (pemancar sinyal) dan receiver (penerima sinyal)
2.2.1 Antena
Antena yang terletak pada radar merupakan suatu antena reflektor berbentuk piring parabola yang menyebarkan energi elektromagnetik dari titik fokusnya dan dipantulkan melalui permukaan yang berbentuk parabola. Antena radar memiliki du akutub (dwikutub). Input sinyal yang masuk dijabarkan dalam bentuk phased-array (bertingkat atau bertahap). Ini merupakan sebaran unsur-unsur objek
yang tertangkap antena dan kemudian diteruskan ke pusat sistem radar.
2.2.2 Pemancar sinyal (transmitter)
Pada sistem radar, pemancar sinyal (transmitter) berfungsi untuk memancarkan gelombang elektromagnetik melalui reflektor antena. Hal ini dilakukan agar sinyal objek yang berada didaerah tangkapan radar dapat dikenali. Pada
umumnya, transmitter
memiliki bandwidth dengan kapasitas yang besar. Transmitter juga memiliki tenaga yang cukup kuat, efisien, bisa dipercaya, ukurannya tidak terlalu besar dan tidak terlalu berat, serta mudah dalam hal perawatannya.
2.2.3 Penerima sinyal (receiver)
Pada sistem radar, penerima sinyal (receiver) berfungsi sebagai penerima
kembali pantulan gelombang
elektromagnetik dari sinyal objek yang tertangkap oleh radar melalui reflektor antena. Pada umumnya, receiver memiliki kemampuan untuk menyaring sinyal yang diterimanya agar sesuai dengan pendeteksian yang diinginkan, dapat memperkuat sinyal objek yang lemah dan meneruskan sinyal objek tersebut ke pemroses data dan sinyal (signal and data processor), dan kemudian menampilkan gambarnya di layar monitor (display).
METODE
Prinsip Kerja Microwave pada Radar
Pada transmitter untuk
memancarkan gelombang elektromagnetik yaitu gelombang micro melalui reflektor antena. Hal ini dilakukan agar sinyal objek
yang berada didaerah tangkapan radar dapat dikenali. Lalu jika gelombang tersebut mengenai suatu object maka object tersebut akan memantulkan gelombang tersebut. receiver memiliki kemampuan untuk menyaring sinyal yang diterimanya agar sesuai dengan pendeteksian yang diinginkan, dapat memperkuat sinyal objek yang lemah dan meneruskan sinyal objek tersebut ke pemroses data dan sinyal (signal and data processor), dan kemudian menampilkan
contoh gambarnya di
layar monitor (display) gbr 1 Seperti gambar di bawah ini :
gbr 1
Pinsip Pengoperasian Radar
Radar pada umumnya beroperasi dengan menyebar tenaga elektromagnetik terbatas di dalam piringan antena yang bertujuan untuk menangkap sinyal dari benda yang melintas pada daerah tangkapan yang bersudut 20o – 40o. Ketika suatu benda masuk dalam daerah tangkapan antena, maka sinyal yang ditangkap akan diteruskan ke pusat sitem radar dan akan diproses hingga benda tersebut nantinya akan tampakdalam layar monitor/display.
Kode huruf untuk berbagai pita (bands) yang aslinya dipilih dengan
sewenangwenang oleh militer untuk meyakinkan keamanan ketika tahap awal perkembangan teknologi radar. Mereka terus meneruS didalam penggunaannya sebagai masalah konvini (kepercayaan). Kebanyakan imaging radar dioperasi pada frekuensi antara 1.25 dan 35.2 GHz (24 cm – 0.8 cm). Panjang gelombang sinyal radar menentukan luas (extent) yang mana gelombang mikro (microwave) dilemahkan (attenuated)dan/atau dibubarkan (disperse) oleh atmosfir. Atmosferik yang serius (serious atmospheric) adalah typically confined dengan panjang gelombang yang lebih pendek, kurang dari 3 cm. Bahkan pada wavelength ini didalam banyak kondisi operasi normal, maka atmosfir hanya slightly (sedikit) melemahkan sinyal.
Diagram di atas menyediakan sebuah skematik dari panjang relatif dari radars bands. Tabel di bawah menggariskan band yang umum digunakan dalam pengideraan jauh.
Pada radar digunakan gelombang elektromagnetik yaitu gelombang mikro karena cepat rambat di udara yang cepat , mempunyai pemantulan yang baik dan tidak memiliki kebisingan.
DAFTAR PUSTAKA 1.http://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_ mikro 2.http://www.scribd.com/doc/180500470/ Gelombang-mikro 3. http://www.wikipedia.o rg
4.Jurnal Purwoko Adhi, Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi LIPI
