1.1 DASAR RADAR
RADAR berasal dari kata Radio Detection and Ranging.
Radar à sebuah sistem elektromagnetik untuk mendeteksi letak dari objek bergerak,seperti : pesawat terbang, kendaraan, manusia, dan lingkungan alam.
Radar dioperasikan oleh meradiasikan energi ke luar angkasa dan mendeteksi sinyal gema yang dikeluarkan oleh objek/target.
Radar bisa difungsikan pada jarak jauh atau dekat dan kedap air bagi radar bersensor optik atau infrared.
Prinsip dasar radar diilustrasikan pada gambar berikut :
Gb.1 prinsip dasar radar
Cara kerja :
Transmitter menghasilkan sinyal elektromagnetik yang diradiasikan ke angkasa oleh antena. Energi tersebut ditangkap oleh target dan diradiasikan kembali ke banyak arah. Radiasi ulang tersebut dibelokkan ke radar lagi oleh antena yang kemudian mengirimkan sinyal tersebut ke receiver. Jangkauan atau arah dari radar ke target diperoleh dengan mengukur waktu penangkapan sinyal radar yang diradiasikan ke target kemudian dikembalikan lagi ke receiver radar. Jika target bergerak,maka akan ada perubahan frekuensi sinyal gema berdasarkan efek Doppler.
JARAK KE SEBUAH TARGET
Jarak ke target ditentukan oleh waktu (TR) antara sinyal yang dikelurkan radar ke target lalu dikembalikan lagi ke radar. Energi elektromagnetik di angkasa bebas melintas seperti kecepatan cahaya, yaitu C = 3x108 m/s.
Rumus perhitungan jarak ke target adalah :
R = CTR/2
Dimana : R = jarak radar ke target
C = kecepatan energi elektromagnetik
TR = waktu sinyal dilepaskan oleh radar ke target dan kembali lagi ke radar
JARAK MAKSIMUM
Rumus untuk mengetahui jarak maksimum yang bisa ditangkap oleh radar untuk menampilkan target yang cukup jelas adalah :
Dimana :
TP = getaran periode repetisi = 1/fp1
fp = getaran frekuensi repetisi (satuan : Hz atau pps)
BENTUK GELOMBANG RADAR
Gb.2 Laju jarak maksimum radar Run sebagai fungsi dai getaran frekuensi repetisi fp.
Gb.3 Contoh bentuk gelombang getaran dengan nilai “typical” untuk jarak medium radar pengawasan udara
1.2 BENTUK SEDERHANA PERSAMAAN RADAR
Jika kekuatan transmitter diradiasikan oleh antena isotropic, maka kekuatan densitas pada jarak R dari radar sama dengan kekuatan radiasi dibagi area permukaan 4πR2 dengan R adalah radius sphere.
Kekuatan densitas pada jarak R dari antenna isotropic adalah :
P1/4πR2
pendekatan maksimum G dari antenna didefinisikan sebagai berikut :
G = kekuatan densitas maksimum yang diradiasikan oleh antenna penunjuk Kekuatan densitas yang diradiasikan oleh anenna isotropic dg power input yang sama
Rumus kekuatan sinyal yang diterima :
Jarak maksimum radar :
1.3 BLOK DIAGRAM RADAR
Gb. 4 Blok diagram getaran radar dengan receiver superheterodyne
Gb. 5 Contoh tampilan indikator kawasan posisi pada radar. Ini adalah output dari band L dengan antenna beam-width 3 tanpa proses MTI. Jarak radius cincin adalah 50nml
1.4 FREKUENSI RADAR
Radar biasanya diopersikan di daerah gelombang mikro.
Tabel 1 Standar frekuensi radar letter-band nomenclature IEEE
1.5 APLIKASI RADAR
· MILITER à radar adalah bagian penting untuk sistem pertahanan udara seperti pengoperasian serangan missil dan senjata lain, yaitu sebagai fungsi pengawasan dan kontrol senjata.
· PENGINDRAAN JAUH à semua radar adalah sensor pengindera. 4 fungsi penting dari radar penginderaan jauh yaitu : meneliti cuaca, meneliti planet, penyelidikan bawah tanah jarak dekat, dan pemetaan es lautan untuk rute kapal.
· KONTROL LALU-LINTAS UDARA (ATC = Air Traffic Control) à radar digunakan untuk kontrol keselamatan lalu-lintas udara di sekitar bandara (ASR = Air Surveillance Radar), dan mengontrol laju dari satu bandara ke bandara yang lain (ARSR = Air Route Surveillance Radar). ASR juga memetakan kawasan hujan,jadi pesawat bisa diarahkan melalui radar. Radar yang digunakan untuk mengobservasi udara yang ada di kawasan bandara disebut Terminal Doppler Weather Radar.
· PELAKSANAAN HUKUM DAN KESELAMATAN JALAN RAYA à radar yang digunakan yaitu radar speed meter,yang digunakan oleh polisi untuk mengatur batas kecepatan kendaraan.
· KESELAMATAN PESAWAT UDARA DAN NAVIGASI à radar yang digunakan adalah radad airborne weather-avoidance untuk memantau penguapan dan bahaya angin yang berhembus. Radar altimeter adalah radar yang digunakan untuk menunjukkan ketinggian pesawat diatas permukaan tanah.
· KESELAMATAN KAPAL à radar digunakan untuk menghindari tabrakan dan meneliti navigasi laut.
· ANGKASA à kendaraan luar angkasa menggunakan radar untuk pertemuan, masuk dok, dan mendarat di Bulan.
· LAIN-LAIN à yaitu di dunia peindustrian untuk pengukuran kecepatan dan jarak.
1.6 ASAL-USUL RADAR
Konsep dasar radar pertama kali didemonstasikan dengan penelitian klasik oleh fisikawan German bernama Heinrich Hertz (1885-1888).
Pada awal 1900-an, Christian Hulsmeyer memunculkan perlatan yang sekarang dikenal dengan nama radar getaran monostatik.
Tahun 1920-an S.G. Marconi meneliti deteksi radio dari target yang ia teliti.
Tahun 1925, teknik getaran radar digunakan oleh Breit dan Tuve dari Carnegie Institution di Washington untuk mengukur ketinggian ionosfer.
Tahun 1930an, radar dimunculkan kembali dan dibangun secara simultan dan independen di United States, uk, Jerman, Uni Soviet, Prancis, Italia dan Belanda.
Gb. 1.6 ASR-9 yang mengoperasikan band S (2,7 sampai 2,9 GHz) dengan transmitter klystron dengan kekuatan 1,3MW.
Gb.1.7 Alat pendeteksi permukaan bandara. Alat ini terletak di menara kendali di Bandara Internasional Pittsburgh.
Gb.1.8 TPS-117, yaitu radar pengawas transportable militer 3D dengan antenna tinggi 5,70 m dan lebar 4,75m.
Gb. 1.9 radar 3D milik Rusia 55G6U VHF (180-220 MHz),radar pengintai udara jarak jauh.
Gb. 1.10 Radar pendeteksi kecepatan dan arah angin, A UHF (404 MHz)
Gb.1.11 Radar penetralisasi tanah yang dinamakan Path Finder Utility Mapping System
Gb.1.12. Radar sarung tangan, radar terkecil dan termurah yang bisa dibeli, untuk mengukur kecepatan bola sebelum ditangkap.
Gb.1.13 Radar pengontrol tembakan, Longbow band Ka (35 GHz) milik helikopter apache US Army
Gb. 1.14 Early Warning and Control (AEW&C) Radar.
DAFTAR PUSTAKA
Skolnik, Merril. 1980. Introduction to Radar System. United States
(dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Radargrametri)
