Sistem Radar : Cara kerja, jenis, klasifikasi, komponen dan kegunaan

Panjang gelombang yang dipancarkan radar bervariasi mulai dari milimeter hingga meter. Gelombang radio/sinyal yang dipancarkan dan dipantulkan dari suatu benda tertentu akan ditangkap oleh radar. Dengan menganalisis sinyal yang dipantulkan tersebut, pemantul sinyal dapat ditentukan lokasinya dan melalui analisis lebih lanjut dari sinyal yang dipantulkan dapat juga ditentukan jenisnya. Meskipun sinyal yang diterima relatif lemah/kecil, namun radio sinyal tersebut dapat dideteksi dan diperkuat oleh penerima radar.

Cara Kerja Sistem Radar

Cara kerja sistem 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.

Umumnya, sistem kerja radar beroperasi dengan cara menyebarkan tenaga elektromagnetik terbatas di dalam piringan antena. Tujuannya adalah untuk menangkap sinyal dari benda yang melintas di daerah tangkapan antena yang bersudut 20o – 40o. Ketika berada benda yang masuk ke dalam daerah tangkapan antena tsb, maka sinyal dari benda tsb akan ditangkap dan diteruskan ke pusat sistem radar untuk selanjutnya diolah sehingga benda tsb nantinya akan tampak dalam layar monitor/display.

Jenis Radar

Pada sistem kerja radar terbagi menjadi dua jenis, yaitu :

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 dilaksanakan dengan memancarkan sinyal microwave (gelombang mikro) ke objek lalu menangkap refleksinya, dan selanjutnya dianalisis perubahannya. Doppler radar merupakan jenis radar yang sangat akurat dalam mengukur kecepatan radial. Contoh Doppler radar adalah Weather Radar yang dipakai untuk mendeteksi cuaca.

Bistatic radar

Bistatic radar merupakan suatu jenis sistem radar yang komponennya terdiri dari pemancar sinyal (transmitter) dan penerima sinyal (receiver), di mana kedua komponen tsb terpisah. Kedua komponen itu dipisahkan oleh suatu jarak yang dapat dibandingkan dengan jarak target/objek. Objek dapat dideteksi sesuai sinyal yang dipantulkan oleh objek tsb ke pusat antena. Contoh Bistatic radar adalah Passive radar. Passive radar adalah sistem radar yang mendeteksi dan melacak objek dengan babak refleksi dari sumber non-kooperatif pencahayaan di lingkungan, seperti penyiaran komersial dan sinyal komunikasi.

Klasifikasi sistem kerja radar

Klasifikasi sistem kerja radar dibagi menajdi dua bagian yaitu Sesuai susunan gelombang dan Berdasarkan jumlah antenna

Sesuai susunan gelombang

1. 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 dipakai untuk mengetahui kecepatan target dan menjadi pemandu rudal (missile guidance). BACA JUGA : sistem radar gelombang kontinu (CW)
2. Pulsed Radars/PR (Radar Berdenyut), merupakan radar yang gelombang elektromagnetiknya diputus secara berirama. Frekuensi denyut radar (Pulse Repetition Frequency/PRF) dapat diklasifikasikan menjadi 3 anggota, adalah PRF high, PRF medium dan PRF low.

Berdasarkan jumlah antena

1. Radar monostatis, adalah jenis radar yang hanya memiliki sebuah antenna yang digunakan untuk memancarkan maupun menerima sinyal. Radar ini memiliki suatu bagian yang disebut duplexer untuk memisahkan antara penerima dan pemancar. Jenis radar ini biasanya menggunakan bentuk gelombang (waveform) Namun dapat juga menggunakan CW. Untuk desain radar monostatic CW digunakan suatu alat yang disebut circulator untuk memisahkan antara gelombang yang dipancarkan dan diterima. Radar jenis ini mendominasi jenis-jenis radar yang ada saat ini.
2. Radar bistatis/multistatis, merupakan suatu jenis sistem radar yang komponennya terdiri dari pemancar sinyal (transmitter) dan satu atau lebih 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. Berdasarkan pemancarnya radar Bi/Multistatic dapat dibagi lebih lanjut menjadi dua macam yaitu:

• • Radar bi-static kooperatif: Yaitu radar bi-static yang pemancarnya sudah terintegrasi dengan unit radarnya, Contoh dari radar ini cukup banyak, di antaranya adalah radar OTH (Over The Horizon) seperti Jindalee dan radar Struna-1MU buatan Rusia.
  • Radar bi-static non-kooperatif: Yaitu radar bi-static yang pemancarnya tidak terintegrasi dengan unit radarnya, misalnya adalah Silent Sentry buatan Lockheed martin yang memanfaatkan pemancar seperti Stasiun Televisi atau Radio.

Komponen sistem kerja radar

Pada komponen sistem kerja radar dibagi menjadi 2 bagian yaitu komponen utama dan komponen pendukung.

Komponen Utama

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 dan memiliki dua kutub. 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. Pemancar sinyal (transmitter), Pada sistem radar, pemancar sinyal (transmitter) berfungsi untuk memancarkan gelombang elektromagnetik melalui 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.
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).

Komponen Pendukung

1. Waveguide, berfungsi sebagai penghubung antara antena dan transmitter.
2. Duplexer, berfungsi sebagai tempat pertukaran atau peralihan antara antena dan penerima atau pemancar sinyal ketika antena digunakan dalam kedua situasi tersebut.
3. Software, merupakan suatu bagian elektronik yang berfungsi mengontrol kerja seluruh perangkat dan antena ketika melakukan tugasnya masing-masing.

Kegunaan sistem kerja radar

Cuaca

• Weather Radar, merupakan jenis radar cuaca yang memiliki kemampuan untuk mendeteksi intensitas curah hujan dan cuaca buruk, contohnya badai.
• Wind Profiler, merupakan jenis radar cuaca yang bermanfaat untuk mendeteksi kecepatan dan arah angin dengan menggunakan gelombang suara (SODAR).

Militer

Airborne Early Warning (AEW), merupakan sebuah sistem radar yang berfungsi untuk mendeteksi posisi dan keberadaan pesawat terbang lain. Sistem radar ini biasanya dimanfaatkan untuk pertahanan dan penyerangan udara dalam dunia militer.

Radar pemandu peluru kendali, biasa dipakai oleh sejumlah pesawat tempur untuk mencapai sasaran/target penembakan. Noda satu pesawat yang menggunakan jenis radar ini adalah pesawat tempur Amerika Serikat F-14. Dengan memasang radar ini pada peluru kendali udara (AIM-54 Phoenix), maka peluru kendali yang ditembakkan ke udara itu (air-to-air missile) diharapkan dapat mencapai sasarannya dengan akurat.

Kepolisian

Radar biasa dimanfaatkan oleh kepolisian untuk mendeteksi kecepatan kendaraan bermotor ketika melaju di perlintasan. Radar yang biasa dipakai untuk masalah ini adalah radar gun (radar kecepatan) yang bermodel seperti pistol dan microdigicam radar.

Pelayaran

Dalam segi pelayaran, radar dipakai untuk mengatur jalur perjalanan kapal supaya setiap kapal dapat berlanjut dan berlalu lalang di jalurnya masing-masing dan tidak saling bertabrakan, sekalipun dalam cuaca yang kurang baik, contohnya cuaca berkabut.

Penerbangan

Dalam segi penerbangan, penggunaan radar terlihat jelas pada pemakaian Cairan Traffic Control (ATC). Cairan Traffic Control merupakan suatu kendali dalam pengaturan lalu lintas udara. Tugasnya adalah untuk mengatur lalu lalang serta kelancaran lalu lintas udara bagi setiap pesawat terbang yang akan lepas sama sekali landas (take off), terbang di udara, maupun yang akan mendarat (landing). ATC juga berfungsi untuk memberikan layanan bantuan informasi bagi pilot tentang cuaca, situasi dan kondisi bandara yang dituju.