P a g e |1
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan puji syukur kepada Tuhan YME yang telah memberi rahmat, kesehatan kepada kami sehingga kami dapat menyelesaikan penyusun an makalah ini. Tidak lupa pula kami ucapkan banyak terima kasih kepada bapak guru yang telah memberikan tugas makalah ini sehingga kami dapat memperoleh pengetahuan baru yang berguna serta teman-teman atau pihak-pihak yang telah memberikan dukungan dan terus menyemangati menyemangati kami mengerjakan makalah tersebut.
Adapun makalah yang kami kerjakan sungguh jauh dari kesempurnaan, masih terdapat kekurangan-kekurangan. Oleh karenanya kami senantiasa mengharapkan masukan berupa saran dan kritik dari para pembaca demi penyempurnaan makalah berikutnya. Akhirnya, semoga makalah ini dapat menambah wawasan kita semua yang haus akan pengetahuan.
Penyusun,
17 september 2010
P a g e |2
Sampul halaman Kata pengantar ............................................... .................................................................................................. ............................................................ ......... 1 Preface .................................................................................................... ....................................................................................................................... ................... 1 Daftar isi ............................................... ................................................................................................. ..................................................................... ................... 2 Contents ............................................... ................................................................................................. ..................................................................... ................... 2 pembahasan 1. pengertian radar .............................................................. .................................................................................................. .................................... 3 1. meaning of radar ................................................. ............................................................................................. ............................................ 3 2. Sejarah radar ...................................................................................................... ........................................................................................................ 4 2. History of radar ................................................... ............................................................................................... ............................................ 4 3. Aplikasi radar................................................... radar...................................................................................................... ..................................................... 7 3. application of radar ............................................. ......................................................................................... ............................................ 7 4. prinsip radar ..................................................................................... ........................................................................................................ ................... 8 4. Principles of radar ....................................................... ........................................................................................... .................................... 8 5. Radar pemroresan sinyal ........................................... ..................................................................................... .......................................... 22 5. Radar signal processing ................................................ ................................................................................. ................................. 22 6. Radar rekayasa ................................................. ................................................................................................... .................................................. 28 6. radar engineering ................................................ .......................................................................................... .......................................... 28 7. Radar konfigurasi ............................................... ................................................................................................. .................................................. 37 7. Radar configurations ........................................... ..................................................................................... .......................................... 37 8. Klasifikasi radar ......................................................... ................................................................................................... .......................................... 38 8. clasification of radar ............................................ ...................................................................................... .......................................... 38 9. Jenis radar ................................................. .................................................................................................... .......................................................... ....... 38 9. type of radar ............................................... ................................................................................................. .................................................. 38 10. Sistem radar ............................................................ ...................................................................................................... .......................................... 39 10. Radar system...................................................................... system............................................................................................... ......................... 39 11. Kegunaan radar ................................................................................ ................................................................................................. ................. 41 11. radar mention .................................................... .............................................................................................. .......................................... 41 Kesimpulan ........................................... ............................................................................................. ................................................................... ................. 43 Conclution ............................................................................... ................................................................................................................ ................................. 43 Daftar Pustaka................................................ ................................................................................................... .......................................................... ....... 44 References ............................................................................................................... ............................................................................................................... 44
P a g e |3
1. Pengertian Radar 1. Meaning of radar Radar adalah sistem deteksi objek yang menggunakan gelombang elektromagnetik - khususnya gelombang radio - untuk mengidentifikasi jarak, ketinggian, arah atau kecepatan kedua benda bergerak dan tetap seperti pesawat, kapal, pesawat ruang angkasa, pegunungan, menara radio dan TV, peluru kendali , kendaraan bermotor, formasi cuaca, dan medan. Piringan radar, atau antena, mengirimkan pulsa gelombang radio atau gelombang mikro yang dipantulkan benda di jalan mereka. Objek mengembalikan sebuah bagian kecil dari energi gelombang untuk hidangan atau antena yang biasanya terletak di lokasi yang sama dengan pemancar. Radar is an object-detection system that uses electromagnetic waves - specifically radio waves -
to identify the range, altitude, direction or speed of both moving and fixed objects such as aircraft, ships, spacecraft, mountain ranges, radio and TV towers, guided missiles, motor vehicles, weather formations, and terrain. The radar dish, or antenna, transmits pulses of radio waves or microwaves which bounce off any object in their path. The object returns a tiny part of the wave's energy to a dish or antenna which is usually located at the same site as the transmitter. RADAR Istilah ini diciptakan pada tahun 1940 oleh insinyur elektronik yang bekerja untuk Angkatan Laut AS sebagai singkatan dari Radio Detection Dan Mulai Istilah radar sejak memasuki memasuki bahasa Inggris sebagai kata benda umum, radar, kehilangan semua kapitalisasi. Radar awalnya disebut dengan istilah RDF (Range dan Arah Menemukan) di Inggris, dengan menggunakan singkatan yang sama dengan satu untuk Radio Arah Menemukan untuk menyembunyikan kemampuan mulai dari pendengar yang tidak diinginkan, seperti agen rahasia asing.
The term RADAR was coined in 1940 by electronics engineers working for the U.S. Navy as an acronym for RAdio Detection And Ranging. The term radar has since entered the English language as the common noun, radar, losing all of the capitalization. Radar was originally called by the term RDF (Range and Direction Finding) in the United Kingdom, using the same acronym as the one for Radio Direction Finding in order to conceal its ranging capability from unwanted listeners, such as foreign secret agents. Menggunakan radar termasuk air traffic control, astronomi radar, pertahanan udara, sistem antiroket; radar laut untuk mencari landmark dan kapal lainnya; sistem pesawat anticollision, sistem lautsurveilans, surveilans luar-ruang dan sistem pertemuan, hujan meteorologi, radar altimeter, bumimenggelapkan penerbangan-kontrol sistem, dipandu-rudal sasaran-lokasi sistem, dan tanah-menembus radar.
The uses of radar include air traffic control, radar astronomy, air-defense systems, antimissile systems; nautical radars to locate landmarks and other ships; aircraft anticollision systems,
P a g e |4
ocean-surveillance systems, outer-space surveillance and rendezvous systems; meteorological precipitations, radar altimeters, earth-skimming flight-control systems, guided-missile targetlocating systems, and ground-penetra ground-penetrating ting radars. Sistem lain yang serupa dengan radar telah digunakan di bagian lain dari spektrum elektromagnetik, seperti "LIDAR", yang menggunakan cahaya tampak dari laser, bukan gelombang radio.
Other systems similar to radar have been used in other parts of the electromagnetic spectrum, such as "lidar" "lidar",, which uses visible light from lasers, rather than radio waves.
2. Sejarah Radar 2. History Pada tahun 1895, Alexander Popov, seorang instruktur fisika di sekolah Angkatan Laut Kekaisaran Rusia di Kronstadt, dikembangkan aparat yang menggunakan tabung coherer untuk mendeteksi sambaran petir jauh. Tahun berikutnya, ia menambahkan pemancar spark-gap. Selama tahun 1897, sedangkan pengujian ini dalam berkomunikasi antara dua kapal di Laut Baltik, ia mencatat interferensi mengalahkan yang disebabkan oleh berlalunya kapal ketiga. Dalam laporannya, Popov menulis bahwa fenomena ini dapat digunakan untuk mendeteksi benda-benda, tetapi dia tidak melakukan apa pun lebih banyak dengan observasi ini.
P a g e |5
In 1895, Alexander Popov, a physics instructor at the Imperial Russian Navy school in Kronstadt, developed an apparatus using a coherer tube for detecting distant lightning strikes. The next year, he added a spark-gap transmitter. During 1897, while testing this in communicating between two ships in the Baltic Sea, he took note of an interference beat caused by the passage of a third vessel. In his report, Popov wrote that this phenomenon might be used for detecting objects, but he did nothing more with this observation Yang pertama menggunakan gelombang radio untuk mendeteksi "keberadaan benda-benda logam jauh" adalah Kristen Hülsmeyer, yang pada tahun 1904 menunjukkan kelayakan untuk mendeteksi keberadaan kapal di kabut tebal, tapi tidak jaraknya. Ia menerima Reichspatent Nr. 165546 untuk perangkat pra-radar nya pada bulan April 1904, dan kemudian paten 169154 untuk perubahan terkait untuk mulai. Dia juga menerima paten di Inggris untuk telemobiloscope nya pada tanggal 23 September 1904. The first to use radio waves to detect "the presence of distant metallic objects" was Christian Hülsmeyer, who in 1904 demonstrated the feasibility of detecting the presence of a ship in dense fog, but not its distance. He received Reichspatent Nr. 165546 for his pre-radar device in April 1904, and later patent 169154 for a related amendment for ranging. He also received a patent[ in Britain for his telemobiloscope on September 23, 1904.
Sebuah Rantai Home menara di Great Baddow, United Kingdom. A Chain Home tower in Great Baddow, United Kingdom. Pada Agustus 1917 Nikola Tesla prinsip yang ditetapkan pertama mengenai tingkat frekuensi dan daya untuk unit radar pertama primitive. Dia menyatakan, "[...] oleh mereka [berdiri gelombang elektromagnetik] menggunakan kita bisa menghasilkan di akan., Dari stasiun yang mengirim , efek listrik di setiap wilayah tertentu dunia; [dengan yang] kita dapat menentukan posisi relatif atau kursus objek bergerak, seperti kapal di laut, jarak yang dilalui oleh yang sama, atau kecepatan ".
P a g e |6
In August 1917 Nikola Tesla first established principles regarding frequency and power level for the first primitive radar units. He stated, "[...] by their [standing electromagnetic waves] use we may produce at will, from a sending station, an electrical effect in any particular region of the globe; [with which] we may determine the relative position or course of a moving object, such as a vessel at sea, the distance traversed by the same, or its speed ."
Sebelum Perang Dunia Kedua perkembangan oleh Inggris, Jerman, Prancis, Soviet dan Amerika menyebabkan versi modern radar. Di tahun 1934 Émile Prancis Girardeau menyatakan ia membangun sebuah sistem radar "disusun sesuai dengan prinsip yang dinyatakan oleh Tesla" dan memperoleh paten (Prancis Paten n ° 788795 pada tahun 1934) untuk sistem radar berfungsi ganda, sebagian yang diinstal pada liner Normandie pada tahun 1935. Pada tahun yang sama, Amerika Dr Robert M. Page diuji radar monopulse pertama dan insinyur militer Soviet PKOschepkov, bekerjasama dengan Electrophysical Leningrad Institute, diproduksi suatu alat eksperimen RAPID mampu mendeteksi pesawat terbang dalam jarak 3 km dari penerima. Hungaria Zoltán Teluk menghasilkan model kerja tahun 1936 di laboratorium Tungsram di pembuluh darah yang sama. Before the Second World War developments by the British, the Germans, the French, the Soviets and the Americans led to the modern version of radar. In 1934 the French Émile Girardeau stated he was building a radar system "conceived according to the principles stated by Tesla" and obtained a patent (French Patent n° 788795 in 1934) for a working dual radar system, a part of which was installed on the Normandie liner in 1935. The same year, American Dr. Robert M. Page tested the first monopulse radar [16] and the Soviet military engineer P.K.Oschepkov, in collaboration with Leningrad Electrophysical Institute, produced an experimental apparatus RAPID capable of detecting an aircraft within 3 km of a receiver. Hungarian Zoltán Bay produced a working model by 1936 at the Tungsram laboratory in the same vein. Inggris adalah yang pertama untuk sepenuhnya memanfaatkan radar sebagai pertahanan terhadap serangan pesawat. Ini didorong oleh kekhawatiran bahwa Jerman sedang berkembang sinar kematian. Kementerian Udara bertanya ilmuwan Inggris pada tahun 1934 untuk menyelidiki kemungkinan menyebarkan energi elektromagnetik dan efek mungkin. Setelah penelitian, mereka menyimpulkan bahwa sinar kematian adalah tidak praktis tapi deteksi pesawat muncul layak [18] Robert Watson-Watt mendemonstrasikan kepada atasannya kemampuan kerja dan prototipe. Dipatenkan perangkat di 1935 (Inggris Paten GB593017) [15 ] [19] [20] Ia menjabat sebagai dasar untuk jaringan Home Rantai radar untuk membela Inggris. Pada bulan April 1940, Popular Science menunjukkan contoh dari unit radar menggunakan paten Watson-Watt dalam sebuah artikel pada pertahanan udara, tetapi tidak tahu bahwa Tentara AS dan Angkatan Laut Amerika Serikat yang bekerja pada radar dengan prinsip yang sama, yang tercantum dalam ilustrasi "ini US Army tidak tetap ".
P a g e |7
The British were the first to fully exploit radar as a defence against aircraft attack. This was spurred on by fears that the Germans were developing death rays. The Air Ministry asked British scientists in 1934 to investigate the possibility of propagating electromagnetic energy and the likely effect. Following a study, they concluded that a death ray was impractical but that detection of aircraft appeared feasible. Robert Watson-Watt demonstrated to his superiors the capabilities of a working prototype and patented the device in 1935 (British Patent GB593017) It served as the basis for the Chain Home network of radars to defend Great Britain. In April 1940, Popular Science showed an example of a radar unit using Watson-Watt patent in an article on air defence, but not knowing that the US Army and US Navy were working on radars with the same principle, stated under the illustration "this is not U.S. Army equipment". Perang diendapkan penelitian untuk menemukan resolusi yang lebih baik, portabilitas lebih dan lebih banyak fitur untuk radar. Tahun-tahun pasca-perang telah melihat penggunaan radar di bidang beragam seperti kontrol lalu lintas udara, pemantauan cuaca, astrometri dan kontrol kecepatan jalan. The war precipitated research to find better resolution, more portability and more features for radar. The post-war years have seen the use of radar in fields as diverse as air traffic control, weather monitoring, astrometry and road speed control.
3. Aplikasi Radar 3. Applications of Radar Informasi yang diberikan oleh radar mencakup bantalan dan kisaran (dan karena itu posisi) objek dari scanner radar. Dengan demikian digunakan di berbagai bidang di mana kebutuhan untuk posisi tersebut sangat penting. Penggunaan pertama radar adalah untuk keperluan militer; untuk mencari udara, darat dan target laut. Hal ini telah berkembang di bidang sipil ke aplikasi untuk pesawat, kapal dan jalan. The information provided by radar includes the bearing and range (and therefore position) of the object from the radar scanner. It is thus used in many different fields where the need for such positioning is crucial. The first use of radar was for military purposes; to locate air, ground and sea targets. This has evolved in the civilian field into applications for aircraft, ships and roads. Dalam penerbangan, pesawat dilengkapi dengan perangkat radar yang memperingatkan hambatan atau jalur mendekati mereka dan memberikan pembacaan ketinggian yang akurat. Mereka dapat tanah di kabut di bandara dilengkapi dengan pendekatan darat dikendalikan radar-dibantu (GCA) sistem, di mana penerbangan pesawat diamati pada layar radar saat mendarat arah operator radio untuk pilot.
P a g e |8
In aviation, aircraft are equipped with radar devices that warn of obstacles in or approaching their path and give accurate altitude readings. They can land in fog at airports equipped with radar-assisted ground-controlled approach (GCA) systems, in which the plane's flight is observed on radar screens while operators radio landing directions to the pilot. radar Marine digunakan untuk mengukur jarak bantalan dan kapal untuk mencegah tabrakan dengan kapal lain, untuk menavigasi dan untuk memperbaiki posisi mereka di laut ketika dalam jangkauan pantai atau referensi tetap lainnya seperti pulau, pelampung, dan lightships. Di pelabuhan atau di pelabuhan, kapal sistem pelayanan lalu lintas radar digunakan untuk memonitor dan mengatur gerakan kapal di perairan sibuk. Polisi menggunakan kekuatan senjata radar untuk memantau kecepatan kendaraan di jalan. Marine radars are used to measure the bearing and distance of ships to prevent collision with other ships, to navigate and to fix their position at sea when within range of shore or other fixed references such as islands, buoys, and lightships. In port or in harbour, Vessel traffic service radar systems are used to monitor and regulate ship movements in busy waters. Police forces use radar guns to monitor vehicle speeds on the roads. Radar telah menyerang bidang lainnya. Meteorologi menggunakan radar untuk memantau curah hujan. Hal ini telah menjadi alat utama untuk peramalan cuaca jangka pendek dan untuk melihat cuaca buruk seperti badai, tornado, badai musim dingin jenis curah hujan, dll .. Geolog penggunaan khusus tanah-menembus radar untuk memetakan komposisi kerak bumi. Daftar ini semakin panjang sepanjang waktu. Radar has invaded many other fields. Meteorologists use radar to monitor precipitation. It has become the primary tool for short-term weather forecasting and to watch for severe weather such as thunderstorms, tornadoes, winter storms precipitation types, etc... Geologists use specialised ground-penetrating radars to map the composition of the Earth crust. The list is getting longer all the time.
4. Prinsip Radar 4. Principles of Radar Sebuah sistem radar memiliki pemancar yang memancarkan gelombang radio yang disebut sinyal radar di arah yang telah ditentukan. Ketika bersentuhan dengan obyek mereka biasanya tercermin dan / atau tersebar di banyak arah. sinyal Radar tercermin baik terutama dengan bahan konduktivitas listrik cukup - terutama oleh kebanyakan logam, oleh air laut, dengan tanah basah, dan lahan basah. Beberapa membuat penggunaan radar altimeter mungkin. Radar sinyal yang dipantulkan kembali ke pemancar adalah orang-orang diinginkan yang membuat pekerjaan radar. Jika objek bergerak baik dekat atau jauh, ada sedikit perubahan pada frekuensi sehingga gelombang radio, karena efek Doppler.
P a g e |9
A radar system has a transmitter that emits radio waves called radar signals in predetermined directions. When these come into contact with an object they are usually reflected and/or scattered in many directions. Radar signals are reflected especially well by materials of considerable electrical conductivity - especially by most metals, by seawater, by wet land, and by wetlands. Some of these make the use of radar altimeters possible. The radar signals that are reflected back towards the transmitter are the desirable ones that make radar work. If the object is moving either closer or farther away, there is a slight change in the thus frequency of the radio waves, due to the Doppler effect. Radar penerima biasanya, namun tidak selalu, di lokasi yang sama dengan pemancar. Meskipun sinyal radar tercermin ditangkap oleh antena penerima biasanya sangat lemah, sinyal ini dapat diperkuat oleh amplifier elektronik yang berisi semua set radar. metode yang lebih canggih pengolahan sinyal juga hampir selalu digunakan dalam rangka untuk memulihkan sinyal radar berguna. Radar receivers are usually, but not always, in the same location as the transmitter. Although the reflected radar signals captured by the receiving antenna is usually very weak, these signal can be strengthened by the electronic amplifiers that all radar sets contain. More sophisticated methods of signal processing are also nearly always used in order to recover useful radar signals. Penyerapan kecil gelombang radio oleh media melalui wilayah itu adalah apa yang memungkinkan set radar untuk mendeteksi benda-benda pada jarak yang relatif-panjang rentang di mana panjang gelombang elektromagnetik lainnya, seperti cahaya tampak, inframerah cahaya, dan sinar ultraviolet yang terlalu kuat dilemahkan. Secara khusus, ada kondisi cuaca dimana radar bekerja dengan baik terlepas dari cuaca. Hal-hal seperti seperti kabut, awan, hujan, hujan salju, dan hujan salju yang memblokir cahaya tampak biasanya transparan ke gelombang radio. Tertentu, nilai-nilai khusus dari frekuensi radio yang diserap atau dihamburkan oleh uap air, hujan, atau gas atmosfer (terutama oksigen) dihindari dalam radar merancang kecuali bila deteksi ini dimaksudkan. The small absorption of radio waves by the medium through which it passes is what enables radar sets to detect objects at relatively-long ranges - ranges at which other electromagnetic wavelengths, such visible light, infrared light, and ultraviolet light are too strongly attenuated. In particular, there are weather conditions under which radar works well regardless of the weather. Such things as fog, clouds, rain, falling snow, and sleet that block visible light are usually transparent to radio waves. Certain, special values of radio frequencies are absorbed or scattered by water vapor, raindrops, or atmospheric gases (especially oxygen) are avoided in designing radars except when detection of these are intended. Akhirnya, radar mengandalkan transmisi sendiri, bukan cahaya dari Matahari atau Bulan, atau dari gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh benda-benda itu sendiri, seperti panjang gelombang inframerah (panas). Proses mengarahkan gelombang radio buatan
P a g e | 10
terhadap objek disebut iluminasi, terlepas dari fakta bahwa gelombang radio sama sekali tak terlihat oleh mata manusia atau kamera. Finally, radar relies on its own transmissions, rather than light from the Sun or the Moon, or from electromagnetic waves emitted by the objects themselves, such as infrared wavelengths (heat). This process of directing artificial radio waves towards objects is called illumination, regardless of the fact that radio waves are completely invisible to the human eye or cameras.
A. Refleksi A. Reflection
Kecerahan dapat menunjukkan reflektifitas seperti dalam citra radar cuaca 1960 (dari Badai Abby). Frekuensi radar, bentuk pulsa, polarisasi, pemrosesan sinyal, dan antena menentukan apa yang bisa amati. Brightness can indicate reflectivity as in this 1960 weather radar image (of Hurricane Abby). The radar's frequency, pulse form, polarization, signal processing, and antenna determine what it can observe. gelombang elektromagnetik mencerminkan (pencar) dari setiap perubahan besar dalam konstanta dielektrik konstan atau diamagnetic. Hal ini berarti bahwa benda padat di udara atau vakum, atau perubahan signifikan lainnya dalam kepadatan atom antara objek dan apa yang di sekitarnya, biasanya akan menyebarkan radar (radio) gelombang. Hal ini terutama berlaku untuk elektrik bahan konduktif, seperti logam dan serat karbon, membuat radar khususnya cocok untuk mendeteksi pesawat dan kapal. Material penyerap radar, yang mengandung zat resistif dan kadang-kadang magnetik, digunakan pada kendaraan militer untuk mengurangi refleksi radar. Ini adalah sesuatu yang setara radio lukisan warna gelap sehingga tidak dapat dilihat melalui cara normal (lihat teknologi siluman). Electromagnetic waves reflect (scatter) from any large change in the dielectric constant or diamagnetic constants. This means that a solid object in air or a vacuum, or other significant change in atomic density between the object and what is surrounding it, will usually scatter
P a g e | 11
radar (radio) waves. This is particularly true for electrically conductive materials, such as metal and carbon fiber, making radar particularly well suited to the detection of aircraft and ships. Radar absorbing material, containing resistive and sometimes magnetic substances, is used on military vehicles to reduce radar reflection. This is the radio equivalent of painting something a dark color so that it cannot be seen through normal means (See stealth technology). Radar gelombang tersebar dalam berbagai cara tergantung pada ukuran (panjang gelombang) dari gelombang radio dan bentuk target. Jika panjang gelombang jauh lebih pendek dari ukuran target, gelombang akan terpental dengan cara yang mirip dengan cara cahaya dipantulkan oleh cermin. Jika panjang gelombang jauh lebih panjang dari ukuran target, target tidak mungkin karena terlihat refleksi miskin. Rendah teknologi radar Frekuensi adalah tergantung pada resonansi untuk mendeteksi, namun tidak identifikasi target. Hal ini dijelaskan oleh hamburan Rayleigh, efek yang menciptakan langit biru bumi dan merah matahari terbenam. Ketika dua skala panjang tidak sebanding, mungkin ada resonansi. Awal radar digunakan sangat panjang gelombang yang lebih besar dari target dan menerima sinyal samar-samar, sedangkan beberapa sistem modern menggunakan panjang gelombang lebih pendek (beberapa sentimeter atau lebih pendek) yang objek gambar dapat sekecil sepotong roti. Radar waves scatter in a variety of ways depending on the size (wavelength) of the radio wave and the shape of the target. If the wavelength is much shorter than the target's size, the wave will bounce off in a way similar to the way light is reflected by a mirror. If the wavelength is much longer than the size of the target, the target may not be visible due to poor reflection. Low Frequency radar technology is dependent on resonances for detection, but not identification of targets. This is described by Rayleigh scattering, an effect that creates the Earth's blue sky and red sunsets. When the two length scales are comparable, there may be resonances. Early radars used very long wavelengths that were larger than the targets and received a vague signal, whereas some modern systems use shorter wavelengths (a few centimeters or shorter) that can image objects as small as a loaf of bread. gelombang radio pendek mencerminkan dari kurva dan sudut, dalam cara yang mirip dengan kilatan dari sepotong bulat kaca. Sasaran yang paling reflektif untuk panjang gelombang pendek memiliki sudut 90 ° antara permukaan reflektif. Sebuah struktur yang terdiri dari tiga pertemuan permukaan datar di sudut tunggal, seperti sudut pada sebuah kotak, akan selalu mencerminkan gelombang memasuki pembukaan langsung kembali pada sumbernya. Sudut reflektor ini disebut biasanya digunakan sebagai reflektor radar untuk membuat dinyatakan sulit-untuk-mendeteksi benda-benda lebih mudah untuk mendeteksi, dan sering ditemukan pada kapal untuk meningkatkan deteksi mereka dalam situasi penyelamatan dan untuk mengurangi tabrakan. Short radio waves reflect from curves and corners, in a way similar to glint from a rounded piece of glass. The most reflective targets for short wavelengths have 90° angles between the reflective surfaces. A structure consisting of three flat surfaces meeting at a single corner, like the corner on a box, will always reflect waves entering its opening directly back at the source. These so-called corner reflectors are commonly used as radar reflectors to make otherwise
P a g e | 12
difficult-to-detect objects easier to detect, and are often found on boats in order to improve their detection in a rescue situation and to reduce collisions. Untuk alasan yang sama, obyek mencoba untuk menghindari deteksi akan sudut permukaan mereka dengan cara untuk menghilangkan dalam sudut dan menghindari permukaan dan sisisisi tegak lurus terhadap arah deteksi mungkin, yang mengarah ke pesawat "aneh" siluman mencari. Tindakan pencegahan ini tidak sepenuhnya menghilangkan refleksi karena difraksi, khususnya pada panjang gelombang lagi. Setengah kabel panjang panjang gelombang atau strip dari berbagai bahan melakukan, seperti sekam, sangat reflektif tetapi tidak mengarahkan energi tersebar kembali ke sumber. Sejauh mana suatu objek mencerminkan atau memantulkan gelombang radio disebut bagian radar silang. For similar reasons, objects attempting to avoid detection will angle their surfaces in a way to eliminate inside corners and avoid surfaces and edges perpendicular to likely detection directions, which leads to "odd" looking stealth aircraft. These precautions do not completely eliminate reflection because of diffraction, especially at longer wavelengths. Half wavelength long wires or strips of conducting material, such as chaff, are very reflective but do not direct the scattered energy back toward the source. The extent to which an object reflects or scatters radio waves is called its radar cross section.
B. Persamaan Radar B. Radar equation Kekuatan Pr kembali ke antena penerima diberikan oleh persamaan radar: The power Pr returning to the receiving antenna is given by the radar equation:
Dimana Where • Pt = daya pemancar Pt = transmitter power • Gt = gain antena pemancar Gt = gain of the transmitting antenna • Ar = efektif aperture (area) dari antena penerima Ar = effective aperture (area) of the receiving antenna • σ = radar cross section, atau hamburan koefisien, dari targetF = pola σ
= radar cross section, or scattering coefficient, of the target
• F = propagasi factor
F = pattern propagation factor
P a g e | 13
• Rt = jarak dari pemancar ke target Rt = distance from the transmitter to the target • Rr = jarak dari target penerima. Rr = distance from the target to the receiver.
Dalam kasus umum di mana pemancar dan penerima berada di lokasi yang sama, Rt = Rr dan jangka Rt Rr ² ² dapat digantikan oleh R4, dimana R adalah kisaran. Ini menghasilkan: In the common case where the transmitter and the receiver are at the same location, Rt = Rr and the term Rt² Rr² can be replaced by R4, where R is the range. This yields:
Hal ini menunjukkan bahwa penurunan daya yang diterima sebagai kekuatan keempat dari jangkauan, yang berarti bahwa daya tercermin dari target jauh sangat, sangat kecil. This shows that the received power declines as the fourth power of the range, which means that the reflected power from distant targets is very, very small. Persamaan di atas dengan F = 1 adalah penyederhanaan untuk vakum tanpa gangguan. Akun faktor propagasi untuk efek multipath dan membayangi dan tergantung pada rincian lingkungan. Dalam situasi dunia nyata, efek pathloss juga harus dipertimbangkan. The equation above with F = 1 is a simplification for vacuum without interference. The propagation factor accounts for the effects of multipath and shadowing and depends on the details of the environment. In a real-world situation, pathloss effects should also be considered.
C. Efek Doppler C. Doppler effect sistem radar Ground berbasis digunakan untuk mendeteksi kecepatan bergantung pada efek Doppler. Frekuensi nyata (f) perubahan gelombang dengan posisi relatif dari target. Persamaan doppler dinyatakan sebagai berikut untuk vobs (kecepatan radial pengamat) dan vs (kecepatan radial target) dan F0 frekuensi gelombang: Ground-based radar systems used for detecting speeds rely on the Doppler effect. The apparent frequency (f) of the wave changes with the relative position of the target. The doppler equation is stated as follows for v obs (the radial speed of the observer) and v s (the radial speed of the target) and f 0 frequency of wave :
P a g e | 14
Namun, perubahan fasa dari sinyal kembali sering digunakan sebagai pengganti dari perubahan frekuensi. Perlu dicatat bahwa hanya komponen radial kecepatan tersedia. Oleh karena itu ketika target yang bergerak di sudut kanan ke balok radar, memiliki kecepatan tidak sementara satu paralel untuk memiliki kecepatan yang tercatat maksimum bahkan jika keduanya mungkin memiliki gerak mutlak sama nyata. However, the change in phase of the return signal is often used instead of the change in frequency. It is to be noted that only the radial component of the speed is available. Hence when a target moving at right angle to the radar beam, it has no velocity while one parallel to it has maximum recorded speed even if both might have the same real absolute motion.
D. Polarisasi D. Polarization Dalam sinyal radar ditransmisikan, medan listrik tegak lurus terhadap arah propagasi, dan ini arah medan listrik adalah polarisasi gelombang. Radar menggunakan polarisasi horisontal, vertikal, linier dan melingkar untuk mendeteksi berbagai jenis refleksi. Sebagai contoh, polarisasi melingkar digunakan untuk meminimalkan interferensi yang disebabkan oleh hujan. kembali polarisasi linier biasanya menunjukkan permukaan logam. kembali polarisasi Random biasanya menunjukkan permukaan fraktal, seperti batu atau tanah, dan digunakan oleh radar navigasi. In the transmitted radar signal, the electric field is perpendicular to the direction of propagation, and this direction of the electric field is the polarization of the wave. Radars use horizontal, vertical, linear and circular polarization to detect different types of reflections. For example, circular polarization is used to minimize the interference caused by rain. Linear polarization returns usually indicate metal surfaces. Random polarization returns usually indicate a fractal surface, such as rocks or soil, and are used by navigation radars.
P a g e | 15
E. faktor pembatas E. Limiting factors a. Beam jalan dan kisaran a. Beam path and range
Echo ketinggian di atas tanah
Echo heights above ground Sinar radar akan mengikuti jalur linear dalam ruang hampa tetapi itu benar-benar mengikuti jalan agak melengkung di atmosfer karena variasi indeks bias udara. Bahkan ketika balok dipancarkan sejajar dengan tanah, ia akan meningkatkan di atasnya sebagai wastafel kelengkungan bumi di bawah cakrawala. Selanjutnya, sinyal dilemahkan oleh medium melintasi dan membubarkan balok tidak bentuknya pensil yang sempurna. The radar beam would follow a linear path in vacuum but it really follows a somewhat curved path in the atmosphere due to the variation of the refractive index of air. Even when the beam is emitted parallel to the ground, it will raise above it as the Earth curvature sink below the horizon. Furthermore, the signal is attenuated by the medium it crosses and the beam disperse as its not a perfect pencil shape. Jangkauan maksimum radar konvensional bisa dibatasi oleh beberapa faktor: The maximum range of a conventional radar can either be limited by a number of factors: 1. Saling berhadapan, yang tergantung pada ketinggian di atas tanah. 1. Line of sight, which depends on height above ground 2. Rentang non-ambigu maksimum (MUR) yang ditentukan oleh frekuensi pengulangan Pulse (FRP). Sederhananya, MUR adalah pulsa jarak perjalanan dan bisa kembali sebelum pulsa selanjutnya dipancarkan.
P a g e | 16
2. The maximum non-ambiguous range (MUR) which is determined by the Pulse repetition frequency (PRF). Simply put, MUR is the distance the pulse could travel and return before the next pulse is emitted 3. Radar sensitivitas dan kekuatan sinyal kembali sebagai dihitung dalam persamaan radar. Hal ini termasuk faktor-faktor seperti environmentals dan ukuran (atau radar cross section) dari target. 3. Radar sensitivity and power of the return signal as computed in the radar equation. This includes factors such as environmentals and the size (or radar cross section) of the target.
b. Kebisingan b. Noise Sinyal suara merupakan sumber internal variasi acak dalam sinyal, yang dihasilkan oleh semua komponen elektronik. Kebisingan biasanya muncul sebagai variasi acak ditumpangkan pada sinyal yang diterima yang diinginkan echo di penerima radar. Kekuatan yang lebih rendah dari sinyal yang diinginkan, semakin sulit untuk membedakan itu dari kebisingan (mirip dengan mencoba mendengar bisikan sambil berdiri di dekat jalan yang sibuk). Angka Kebisingan adalah ukuran dari kebisingan yang dihasilkan oleh penerima dibandingkan dengan penerima yang ideal, dan ini harus diminimalkan. Signal noise is an internal source of random variations in the signal, which is generated by all electronic components. Noise typically appears as random variations superimposed on the desired echo signal received in the radar receiver. The lower the power of the desired signal, the more difficult it is to discern it from the noise (similar to trying to hear a whisper while standing near a busy road). Noise figure is a measure of the noise produced by a receiver compared to an ideal receiver, and this needs to be minimized. Kebisingan juga dihasilkan oleh sumber eksternal, yang paling penting radiasi termal alami dari latar belakang adegan yang mengelilingi target bunga. Dalam sistem radar modern, karena kinerja tinggi receiver mereka, kebisingan internal biasanya sekitar sama dengan atau lebih rendah dari kebisingan adegan eksternal. Suatu pengecualian adalah jika radar ditujukan ke atas di langit yang cerah, di mana adegan itu begitu "dingin" yang dihasilkannya kebisingan termal sangat sedikit. Noise is also generated by external sources, most importantly the natural thermal radiation of the background scene surrounding the target of interest. In modern radar systems, due to the high performance of their receivers, the internal noise is typically about equal to or lower than the external scene noise. An exception is if the radar is aimed upwards at clear sky, where the scene is so "cold" that it generates very little thermal noise. Akan ada suara juga flicker karena transit elektron, namun tergantung pada 1 / f, akan jauh lebih rendah daripada suara thermal ketika frekuensi tinggi. Oleh karena itu, dalam radar pulsa, sistem akan selalu heterodyne. Lihat frekuensi menengah.
P a g e | 17
There will be also flicker noise due to electrons transit, but depending on 1/f, will be much lower than thermal noise when the frequency is high. Hence, in pulse radar, the system will be always heterodyne. See intermediate frequency.
c. Interference c. Gangguan Sistem Radar harus mengatasi sinyal yang tidak diinginkan untuk fokus hanya pada sasaran yang sebenarnya kepentingan. Sinyal ini tidak diinginkan mungkin berasal dari sumber internal dan eksternal, baik pasif dan aktif. Kemampuan sistem radar untuk mengatasi sinyal yang tidak diinginkan mendefinisikan rasio signal-to-noise-nya (SNR). SNR didefinisikan sebagai rasio dari daya sinyal dengan daya noise dalam sinyal yang diinginkan. Radar systems must overcome unwanted signals in order to focus only on the actual targets of interest. These unwanted signals may originate from internal and external sources, both passive and active. The ability of the radar system to overcome these unwanted signals defines its signal-to-noise ratio (SNR). SNR is defined as the ratio of a signal power to the noise power within the desired signal. Dalam istilah yang kurang teknis, SNR membandingkan tingkat sinyal yang diinginkan (seperti target) dengan tingkat kebisingan latar belakang. Semakin tinggi SNR suatu sistem, semakin baik itu dalam mengisolasi target sebenarnya dari sinyal kebisingan di sekitar. In less technical terms, SNR compares the level of a desired signal (such as targets) to the level of background noise. The higher a system's SNR, the better it is in isolating actual targets from the surrounding noise signals.
d. Kekacauan d. Clutter Clutter mengacu pada gema frekuensi radio (RF) kembali dari target yang tidak menarik ke operator radar. target tersebut mencakup benda-benda alam seperti tanah, laut, curah hujan (seperti hujan, salju atau es), badai pasir, binatang (terutama burung), turbulensi atmosfer, dan efek atmosfer lain, seperti refleksi ionosfer, jejak meteor, dan tiga tubuh menyebarkan spike. Clutter juga dapat kembali dari benda buatan manusia seperti bangunan dan, sengaja, oleh penanggulangan radar seperti sekam. Clutter refers to radio frequency (RF) echoes returned from targets which are uninteresting to the radar operators. Such targets include natural objects such as ground, sea, precipitation (such as rain, snow or hail), sand storms, animals (especially birds), atmospheric turbulence, and other atmospheric effects, such as ionosphere reflections, meteor trails, and three body
P a g e | 18
scatter spike. Clutter may also be returned from man-made objects such as buildings and, intentionally, by radar countermeasures such as chaff. kekacauan Beberapa mungkin juga disebabkan oleh pandu radar panjang antara transceiver dan antena radar. Dalam posisi indikator rencana khas (PPI) radar dengan antena berputar, ini biasanya akan terlihat sebagai "matahari" atau "sunburst" di tengah layar sebagai penerima merespon gema dari partikel debu dan RF yang menyesatkan di Waveguide . Mengatur waktu antara ketika transmitter mengirimkan pulsa dan ketika tahap penerima diaktifkan umumnya akan mengurangi sunburst tanpa mempengaruhi keakuratan dari jangkauan, karena sunburst sebagian besar disebabkan oleh pulsa mengirimkan disebarkan tercermin sebelum meninggalkan antena. Some clutter may also be caused by a long radar waveguide between the radar transceiver and the antenna. In a typical plan position indicator (PPI) radar with a rotating antenna, this will usually be seen as a "sun" or "sunburst" in the centre of the display as the receiver responds to echoes from dust particles and misguided RF in the waveguide. Adjusting the timing between when the transmitter sends a pulse and when the receiver stage is enabled will generally reduce the sunburst without affecting the accuracy of the range, since most sunburst is caused by a diffused transmit pulse reflected before it leaves the antenna. Sementara beberapa sumber kekacauan mungkin tidak diinginkan untuk beberapa aplikasi radar (seperti awan badai untuk radar pertahanan udara), mereka mungkin diinginkan bagi orang lain (radar meteorologi dalam contoh ini). Clutter dianggap sebagai sumber gangguan pasif, karena hanya muncul sebagai respons terhadap sinyal radar dikirim oleh radar. While some clutter sources may be undesirable for some radar applications (such as storm clouds for air-defence radars), they may be desirable for others (meteorological radars in this example). Clutter is considered a passive interference source, since it only appears in response to radar signals sent by the radar. Ada beberapa metode mendeteksi dan menetralkan kekacauan. Banyak dari metode ini bergantung pada fakta bahwa kekacauan cenderung muncul statis antara scan radar. Karena itu, ketika membandingkan gema berikutnya scan, target yang diinginkan akan muncul untuk bergerak dan semua gema stasioner dapat dihilangkan. Laut berantakan dapat dikurangi dengan menggunakan polarisasi horizontal, sedangkan hujan berkurang dengan polarisasi sirkular (dicatat bahwa radar meteorologi mengharapkan efek yang berlawanan, sehingga menggunakan polarisasi linear yang lebih baik untuk mendeteksi curah hujan). metode lain berusaha untuk meningkatkan rasio signal-to-kekacauan. There are several methods of detecting and neutralizing clutter. Many of these methods rely on the fact that clutter tends to appear static between radar scans. Therefore, when comparing subsequent scans echoes, desirable targets will appear to move and all stationary echoes can be eliminated. Sea clutter can be reduced by using horizontal polarization, while rain is reduced with circular polarization (note that meteorological radars wish for the opposite effect,
P a g e | 19
therefore using linear polarization the better to detect precipitation). Other methods attempt to increase the signal-to-clutter ratio. Konstan False Alarm Rate (CFAR, bentuk Otomatis Keuntungan Control, atau AGC) adalah metode mengandalkan pada fakta bahwa kekacauan kembali jauh melebihi jumlah gema dari sasaran yang menarik. Keuntungan penerima secara otomatis disesuaikan untuk mempertahankan tingkat konstan dari kekacauan terlihat secara keseluruhan. Meskipun hal ini tidak membantu mendeteksi target tertutup oleh kekacauan sekitarnya lebih kuat, itu tidak membantu untuk membedakan sumber target yang kuat. Di masa lalu, radar AGC adalah elektronik dikendalikan dan mempengaruhi gain dari seluruh penerima radar. Seperti radar berevolusi, AGC menjadi perangkat lunak komputer dikendalikan, dan terpengaruh keuntungan dengan granularity yang lebih besar, dalam sel deteksi tertentu. Constant False Alarm Rate (CFAR, a form of Automatic Gain Control, or AGC) is a method relying on the fact that clutter returns far outnumber echoes from targets of interest. The receiver's gain is automatically adjusted to maintain a constant level of overall visible clutter. While this does not help detect targets masked by stronger surrounding clutter, it does help to distinguish strong target sources. In the past, radar AGC was electronically controlled and affected the gain of the entire radar receiver. As radars evolved, AGC became computer-software controlled, and affected the gain with greater granularity, in specific detection cells.
gema multipath Radar dari target hantu menyebabkan muncul. Radar multipath echoes from a target cause ghosts to appear. Clutter juga mungkin berasal dari gema multipath dari target yang valid karena refleksi tanah, ducting atmosfer atau refleksi ionosfer / pembiasan. Jenis kekacauan terutama mengganggu, karena tampaknya bergerak dan berperilaku seperti lainnya normal (titik) target kepentingan, sehingga menciptakan hantu. Dalam skenario seperti ini, pesawat terbang echo multipathtercermin dari bawah tanah, muncul ke penerima sebagai sasaran identik di bawah ini yang benar. Radar mungkin mencoba untuk menyatukan sasaran, pelaporan target pada ketinggian yang salah, atau - lebih buruk - menghilangkan itu berdasarkan jitter atau ketidakmungkinan fisik. Masalah-masalah ini dapat diatasi dengan memasukkan peta tanah sekitarnya radar dan menghilangkan semua gema yang tampaknya berasal bawah tanah atau di atas ketinggian tertentu. Dalam peralatan yang lebih baru Air Traffic Control (ATC) radar, algoritma digunakan
P a g e | 20
untuk mengidentifikasi target palsu dengan membandingkan tingkat pengembalian pulsa saat ini, bagi mereka, berdekatan improbabilities serta menghitung kembali karena dihitung, jarak ketinggian, dan waktu radar . Clutter may also originate from multipath echoes from valid targets due to ground reflection, atmospheric ducting or ionospheric reflection/refraction. This clutter type is especially bothersome, since it appears to move and behave like other normal (point) targets of interest, thereby creating a ghost. In a typical scenario, an aircraft echo is multipath-reflected from the ground below, appearing to the receiver as an identical target below the correct one. The radar may try to unify the targets, reporting the target at an incorrect height, or - worse - eliminating it on the basis of jitter or a physical impossibility. These problems can be overcome by incorporating a ground map of the radar's surroundings and eliminating all echoes which appear to originate below ground or above a certain height. In newer Air Traffic Control (ATC) radar equipment, algorithms are used to identify the false targets by comparing the current pulse returns, to those adjacent, as well as calculating return improbabilities due to calculated height, distance, and radar timing.
e. Jamming e. Kemacetan Radar kemacetan mengacu pada sinyal frekuensi radio yang berasal dari sumber luar radar, transmisi di frekuensi radar dan dengan demikian masking target kepentingan. Jamming mungkin disengaja, sebagai dengan perang elektronik (EW) taktik, atau tidak disengaja, sebagai dengan pasukan ramah operasi peralatan yang mentransmisikan menggunakan rentang frekuensi yang sama. Jamming dianggap sumber interferensi aktif, karena diawali oleh unsur luar radar dan tidak berhubungan umum untuk sinyal radar. Radar jamming refers to radio frequency signals originating from sources outside the radar, transmitting in the radar's frequency and thereby masking targets of interest. Jamming may be intentional, as with an electronic warfare (EW) tactic, or unintentional, as with friendly forces operating equipment that transmits using the same frequency range. Jamming is considered an active interference source, since it is initiated by elements outside the radar and in general unrelated to the radar signals. Jamming adalah bermasalah untuk radar sejak sinyal jamming hanya perlu perjalanan satu arah (dari jammer ke penerima radar) sedangkan radar gema perjalanan dua-arah (radar-targetradar) dan karena itu secara signifikan mengurangi daya pada saat mereka kembali ke penerima radar. Jammers sehingga dapat jauh lebih kuat dari radar mereka macet dan masih target topeng efektif sepanjang garis pandang dari jammer ke radar (Mainlobe Jamming). Jammers memiliki efek tambahan yang mempengaruhi radar sepanjang garis lain terlihat, karena sidelobes penerima radar (sidelobe Jamming).
P a g e | 21
Jamming is problematic to radar since the jamming signal only needs to travel one-way (from the jammer to the radar receiver) whereas the radar echoes travel two-ways (radar-targetradar) and are therefore significantly reduced in power by the time they return to the radar receiver. Jammers therefore can be much less powerful than their jammed radars and still effectively mask targets along the line of sight from the jammer to the radar ( Mainlobe Jamming). Jammers have an added effect of affecting radars along other lines of sight, due to the radar receiver's sidelobes (Sidelobe Jamming). Mainlobe kemacetan umumnya hanya dapat dikurangi dengan mempersempit sudut mainlobe padat, dan tidak pernah dapat sepenuhnya dihilangkan ketika langsung menghadapi jammer yang menggunakan frekuensi yang sama dan polarisasi sebagai radar. Sidelobe kemacetan dapat diatasi dengan mengurangi sidelobes menerima dalam antena radar desain dan dengan menggunakan antena omnidirectional untuk mendeteksi dan mengabaikan sinyal nonmainlobe. Anti-jamming teknik frekuensi hopping dan polarisasi. Lihat Elektronik countercounter-langkah untuk rincian. Mainlobe jamming can generally only be reduced by narrowing the mainlobe solid angle, and can never fully be eliminated when directly facing a jammer which uses the same frequency and polarization as the radar. Sidelobe jamming can be overcome by reducing receiving sidelobes in the radar antenna design and by using an omnidirectional antenna to detect and disregard non-mainlobe signals. Other anti-jamming techniques are frequency hopping and polarization. See Electronic counter-counter-measures for details. Interferensi baru-baru ini menjadi masalah untuk C-band (5,66 GHz) radar meteorologi dengan perkembangan peralatan 5,4 GHz WiFi. Interference has recently become a problem for C-band (5.66 GHz) meteorological radars with the proliferation of 5.4 GHz band WiFi equipment.[
5. Radar pemrosesan sinyal 5.Radar signal processing
P a g e | 22
A. Pengukuran jarak A. Distance measurement a. Waktu transit a. Transit time
Pulsa radar Radar pulse
Sonar radar
Salah satu cara untuk mengukur jarak ke obyek adalah dengan mengirimkan pulsa pendek dari sinyal radio (radiasi elektromagnetik), dan mengukur waktu yang dibutuhkan untuk refleksi untuk kembali. Jaraknya setengah produk dari waktu round trip (karena sinyal telah melakukan perjalanan ke target dan kemudian kembali ke penerima) dan kecepatan sinyal. Sejak gelombang radio bergerak dengan kecepatan cahaya (186.000 mil per detik atau 300.000.000 meter per detik), pengukuran jarak akurat elektronik membutuhkan performa tinggi. One way to measure the distance to an object is to transmit a short pulse of radio signal (electromagnetic radiation), and measure the time it takes for the reflection to return. The distance is one-half the product of the round trip time (because the signal has to travel to the target and then back to the receiver) and the speed of the signal. Since radio waves travel at the speed of light (186,000 miles per second or 300,000,000 meters per second), accurate distance measurement requires high-performance electronics. Dalam kebanyakan kasus, penerima tidak mendeteksi kembali sementara sinyal sedang dikirim. Melalui penggunaan perangkat yang disebut duplexer, radar switch antara pengirim dan penerima pada tingkat yang ditentukan sebelumnya. Rentang minimum dihitung dengan mengukur panjang pulsa dikalikan dengan kecepatan cahaya, dibagi dua. Dalam rangka untuk mendeteksi sasaran lebih dekat seseorang harus menggunakan pulsa pendek panjang.
P a g e | 23
In most cases, the receiver does not detect the return while the signal is being transmitted. Through the use of a device called a duplexer , the radar switches between transmitting and receiving at a predetermined rate. The minimum range is calculated by measuring the length of the pulse multiplied by the speed of light, divided by two. In order to detect closer targets one must use a shorter pulse length. Efek yang sama memberlakukan jangkauan maksimum juga. Jika kembali dari target datang ketika pulsa berikutnya sedang dikirim keluar, sekali lagi penerima tidak bisa membedakan. Dalam rangka untuk memaksimalkan jangkauan, kali lagi antara pulsa harus digunakan, disebut sebagai waktu pengulangan pulsa (PRT), atau timbal balik nya, pulsa frekuensi pengulangan (FRP). A similar effect imposes a maximum range as well. If the return from the target comes in when the next pulse is being sent out, once again the receiver cannot tell the difference. In order to maximize range, longer times between pulses should be used, referred to as a pulse repetition time (PRT), or its reciprocal, pulse repetition frequency (PRF). Kedua efek cenderung bertentangan satu sama lain, dan tidak mudah untuk menggabungkan keduanya baik jangka pendek dan jangka panjang baik dalam radar tunggal. Hal ini karena pulsa pendek yang dibutuhkan untuk berbagai siaran yang baik minimal memiliki sedikit energi total, membuat kembali jauh lebih kecil dan target sulit untuk dideteksi. Ini dapat diimbangi dengan menggunakan pulsa lebih banyak, tetapi ini akan memperpendek rentang maksimum lagi. Jadi masing-masing radar menggunakan jenis tertentu sinyal. Long-range radar cenderung menggunakan pulsa panjang dengan penundaan yang lama antara mereka, dan radar jarak dekat menggunakan pulsa yang lebih kecil dengan sedikit waktu di antara mereka. Pola pulsa dan jeda dikenal sebagai frekuensi repetisi pulsa (atau FRP), dan merupakan salah satu cara utama untuk menandai radar. Seperti elektronik telah meningkatkan banyak radar sekarang dapat mengubah FRP mereka demikian mengubah jangkauan mereka. Api radar terbaru 2 pulsa selama satu sel, satu untuk jarak pendek 10 km / 6 mil dan sinyal yang terpisah untuk rentang lagi 100 km / 60 mil. These two effects tend to be at odds with each other, and it is not easy to combine both good short range and good long range in a single radar. This is because the short pulses needed for a good minimum range broadcast have less total energy, making the returns much smaller and the target harder to detect. This could be offset by using more pulses, but this would shorten the maximum range again. So each radar uses a particular type of signal. Long-range radars tend to use long pulses with long delays between them, and short range radars use smaller pulses with less time between them. This pattern of pulses and pauses is known as the pulse repetition frequency (or PRF), and is one of the main ways to characterize a radar. As electronics have improved many radars now can change their PRF thereby changing their range. The newest radars fire 2 pulses during one cell, one for short range 10 km / 6 miles and a separate signal for longer ranges 100 km /60 miles.
P a g e | 24
Resolusi jarak dan karakteristik dari sinyal yang diterima dibandingkan dengan suara sangat bergantung pada bentuk pulsa. Denyut nadi sering dimodulasi untuk mencapai kinerja yang lebih baik dengan menggunakan teknik yang dikenal sebagai kompresi pulsa. The distance resolution and the characteristics of the received signal as compared to noise depends heavily on the shape of the pulse. The pulse is often modulated to achieve better performance using a technique known as pulse compression. Jarak juga dapat diukur sebagai fungsi waktu. Mil radar adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk pulsa radar untuk perjalanan satu mil laut, mencerminkan off target, dan kembali ke antena radar. Karena mil laut didefinisikan sebagai tepat 1.852 meter, kemudian membagi jarak ini dengan kecepatan cahaya (tepatnya 299.792.458 meter per detik), dan kemudian mengalikan hasilnya dengan 2 (round trip = dua kali jarak), hasil hasil dari sekitar 12,36 mikrodetik di durasi. Distance may also be measured as a function of time. The radar mile is the amount of time it takes for a radar pulse to travel one nautical mile, reflect off a target, and return to the radar antenna. Since a nautical mile is defined as exactly 1,852 meters, then dividing this distance by the speed of light ( exactly 299,792,458 meters per second), and then multiplying the result by 2 (round trip = twice the distance), yields a result of approximately 12.36 microseconds in duration.
b. Frekuensi modulasi b. Frequency modulation Bentuk lain dari radar mengukur jarak berdasarkan modulasi frekuensi. Frekuensi perbandingan antara dua sinyal adalah jauh lebih akurat, bahkan dengan elektronik lebih tua, daripada waktu sinyal. Dengan mengubah frekuensi dari sinyal kembali dan membandingkan bahwa dengan aslinya, perbedaannya dapat dengan mudah diukur. Another form of distance measuring radar is based on frequency modulation. Frequency comparison between two signals is considerably more accurate, even with older electronics, than timing the signal. By changing the frequency of the returned signal and comparing that with the original, the difference can be easily measured. Teknik ini dapat digunakan dalam radar gelombang terus menerus, dan sering ditemukan pada altimeter radar pesawat. Dalam sistem ini sebuah "pembawa" radar sinyal termodulasi frekuensi dengan cara yang dapat diprediksi, biasanya bervariasi atas dan ke bawah dengan gelombang sinus atau pola gigi gergaji pada frekuensi audio. Sinyal ini kemudian dikirim keluar dari satu antena dan diterima pada yang lain, biasanya terletak di bagian bawah pesawat terbang, dan sinyal dapat terus dibandingkan menggunakan frekuensi modulator beat sederhana yang menghasilkan nada frekuensi audio dari sinyal kembali dan sebagian sinyal ditransmisikan.
P a g e | 25
This technique can be used in continuous wave radar, and is often found in aircraft radar altimeters. In these systems a "carrier" radar signal is frequency modulated in a predictable way, typically varying up and down with a sine wave or sawtooth pattern at audio frequencies. The signal is then sent out from one antenna and received on another, typically located on the bottom of the aircraft, and the signal can be continuously compared using a simple beat frequency modulator that produces an audio frequency tone from the returned signal and a portion of the transmitted signal. Karena frekuensi sinyal berubah, pada saat kembali sinyal ke pesawat siaran telah bergeser ke beberapa frekuensi lain. Jumlah pergeseran yang lebih besar atas kali lebih lama, sehingga perbedaan frekuensi yang lebih besar berarti jumlah jarak lagi, tepat sebagai "kecepatan jalan" dipilih oleh elektronik. Jumlah pergeseran karena itu langsung berhubungan dengan jarak tempuh, dan dapat ditampilkan pada instrumen. Ini pemrosesan sinyal ini mirip dengan yang digunakan dalam kecepatan mendeteksi radar Doppler. Contoh sistem yang menggunakan pendekatan ini adalah Azusa, MISTRAM, dan UDOP. Since the signal frequency is changing, by the time the signal returns to the aircraft the broadcast has shifted to some other frequency. The amount of that shift is greater over longer times, so greater frequency differences mean a longer distance, the exact amount being the "ramp speed" selected by the electronics. The amount of shift is therefore directly related to the distance traveled, and can be displayed on an instrument. This signal processing is similar to that used in speed detecting Doppler radar. Example systems using this approach are AZUSA, MISTRAM, and UDOP. Sebuah keuntungan lebih lanjut adalah bahwa radar dapat beroperasi secara efektif pada frekuensi yang relatif rendah, dibandingkan dengan yang digunakan oleh televisi UHF. Hal ini penting dalam pengembangan awal dari jenis ini ketika generasi frekuensi sinyal tinggi sulit atau mahal. A further advantage is that the radar can operate effectively at relatively low frequencies, comparable to that used by UHF television. This was important in the early development of this type when high frequency signal generation was difficult or expensive. Sebuah radar terestrial baru menggunakan sinyal FM berdaya rendah yang mencakup rentang frekuensi yang lebih besar. Refleksi beberapa dianalisis matematis untuk perubahan pola dengan melewati beberapa menciptakan citra sintetik komputerisasi. Efek Doppler yang tidak digunakan yang memungkinkan benda bergerak lambat untuk dapat dideteksi serta menghilangkan sebagian besar "noise" dari permukaan badan air. Digunakan terutama untuk mendeteksi penyusup mendekati dalam perahu kecil atau penyusup merangkak di tanah menuju tujuan. A new terrestrial radar uses low-power FM signals that cover a larger frequency range. The multiple reflections are analyzed mathematically for pattern changes with multiple passes creating a computerized synthetic image. Doppler effects are not utilized which allows slow moving objects to be detected as well as largely eliminating "noise" from the surfaces of bodies
P a g e | 26
of water. Used primarily for detection of intruders approaching in small boats or intruders crawling on the ground toward an objective.
B. Pengukuran kecepatan B. Speed measurement Kecepatan adalah perubahan jarak obyek terhadap waktu. Jadi sistem yang ada untuk jarak pengukuran, dikombinasikan dengan kapasitas memori untuk melihat dimana target yang terakhir itu, sudah cukup untuk mengukur kecepatan. Pada suatu waktu memori terdiri dari pengguna membuat tanda grease-pensil pada layar radar, lalu menghitung kecepatan menggunakan aturan slide. sistem radar modern melakukan operasi setara lebih cepat dan lebih akurat menggunakan komputer. Speed is the change in distance to an object with respect to time. Thus the existing system for measuring distance, combined with a memory capacity to see where the target last was, is enough to measure speed. At one time the memory consisted of a user making grease-pencil marks on the radar screen, and then calculating the speed using a slide rule. Modern radar systems perform the equivalent operation faster and more accurately using computers. Namun, jika output pemancar adalah koheren (fase disinkronkan), ada efek lain yang dapat digunakan untuk membuat pengukuran kecepatan hampir instan (memori tidak diperlukan), dikenal sebagai efek Doppler. Kebanyakan sistem radar modern menggunakan prinsip ini dalam sistem radar pulse-doppler. Kembali sinyal dari target bergeser jauh dari frekuensi dasar melalui efek Doppler memungkinkan perhitungan kecepatan objek relatif terhadap radar. Efek Doppler hanya dapat menentukan kecepatan relatif dari target sepanjang garis pandang dari radar target. Setiap komponen target kecepatan tegak lurus terhadap garis pandang tidak dapat ditentukan dengan menggunakan efek Doppler saja, tetapi dapat ditentukan dengan melacak azimuth target dari waktu ke waktu. Informasi tambahan dari sifat kembali Doppler dapat ditemukan di artikel radar karakteristik sinyal. However, if the transmitter's output is coherent (phase synchronized), there is another effect that can be used to make almost instant speed measurements (no memory is required), known as the Doppler effect. Most modern radar systems use this principle in the pulse-doppler radar system. Return signals from targets are shifted away from this base frequency via the Doppler effect enabling the calculation of the speed of the object relative to the radar. The Doppler effect is only able to determine the relative speed of the target along the line of sight from the radar to the target. Any component of target velocity perpendicular to the line of sight cannot be determined by using the Doppler effect alone, but it can be determined by tracking the target's azimuth over time. Additional information of the nature of the Doppler returns may be found in the radar signal characteristics article.
P a g e | 27
Hal ini juga memungkinkan untuk membuat radar tanpa berdenyut, dikenal sebagai radar gelombang kontinu (CW radar), dengan mengirimkan sinyal yang sangat murni frekuensi diketahui. radar CW sangat ideal untuk menentukan komponen radial kecepatan suatu target, tetapi tidak dapat menentukan jangkauan target. CW radar biasanya digunakan oleh penegak lalu lintas untuk mengukur kecepatan kendaraan dengan cepat dan akurat dimana jangkauan tidak penting. It is also possible to make a radar without any pulsing, known as a continuous-wave radar (CW radar), by sending out a very pure signal of a known frequency. CW radar is ideal for determining the radial component of a target's velocity, but it cannot determine the target's range. CW radar is typically used by traffic enforcement to measure vehicle speed quickly and accurately where range is not important. perkembangan matematika lainnya dalam pengolahan sinyal radar mencakup analisis waktufrekuensi (Weyl Heisenberg atau wavelet), serta chirplet transformasi yang memanfaatkan fakta bahwa radar kembali dari target bergerak biasanya "berkicau" (mengubah frekuensi mereka sebagai fungsi waktu , seperti halnya suara burung atau kelelawar). Other mathematical developments in radar signal processing include time-frequency analysis (Weyl Heisenberg or wavelet), as well as the chirplet transform which makes use of the fact that radar returns from moving targets typically "chirp" (change their frequency as a function of time, as does the sound of a bird or bat).
C. Pengurangan efek interferensi C. Reduction of interference effects Pemrosesan sinyal yang dipekerjakan dalam sistem radar untuk mengurangi efek radar interferensi. teknik pemrosesan sinyal termasuk indikasi target bergerak (MTI), doppler pulsa, bergerak deteksi target (MTD) prosesor, korelasi dengan radar pengawasan sekunder (SSR) target, adaptif pengolahan ruang-waktu (STAP), dan melacak-sebelum-mendeteksi (TBD) . Konstan Tingkat alarm palsu (CFAR) dan model daerah digital (DTM) pengolahan juga digunakan dalam lingkungan kekacauan. Signal processing is employed in radar systems to reduce the radar interference effects. Signal processing techniques include moving target indication (MTI), pulse doppler, moving target detection (MTD) processors, correlation with secondary surveillance radar (SSR) targets, spacetime adaptive processing (STAP), and track-before-detect (TBD). Constant false alarm rate (CFAR) and digital terrain model (DTM) processing are also used in clutter environments.
D. Plot Dan Ekstraksi Track D. Plot And Track Extraction
P a g e | 28
kembali video Radar pada pesawat bisa dikenakan proses ekstraksi plot dimana sinyal palsu dan mengganggu dibuang. Urutan pengembalian target bisa dimonitor melalui perangkat yang dikenal sebagai ekstraktor plot. Yang relevan kembali non real time bisa dikeluarkan dari informasi yang ditampilkan dan plot tunggal ditampilkan. Dalam beberapa sistem radar, atau alternatif dalam sistem komando dan kontrol yang radar tersambung, pelacak radar digunakan untuk mengasosiasikan urutan plot milik target individu dan memperkirakan judul target dan kecepatan. Radar video returns on aircraft can be subjected to a plot extraction process whereby spurious and interfering signals are discarded. A sequence of target returns can be monitored through a device known as a plot extractor. The non relevant real time returns can be removed from the displayed information and a single plot displayed. In some radar systems, or alternatively in the command and control system to which the radar is connected, a radar tracker is used to associate the sequence of plots belonging to individual targets and estimate the targets' headings and speeds.
6. Radar rekayasa 6.Radar engineering
Sebuah komponen radar adalah: A radars components are:
• Sebuah pemancar yang menghasilkan sinyal radio dengan osilator yang seperti klystron atau
magnetron dan mengontrol durasi dengan modulator.
P a g e | 29
A transmitter that generates the radio signal with an oscillator such as a klystron or a magnetron and controls its duration by a modulator. Sebuah Waveguide yang menghubungkan pemancar dan antena. A waveguide that links the transmitter and the antenna. Sebuah duplekser yang berfungsi sebagai saklar antara antena dan pemancar atau penerima untuk sinyal saat antena digunakan dalam kedua situasi. A duplexer that serves as a switch between the antenna and the transmitter or the receiver for the signal when the antenna is used in both situations. Sebuah penerima. Mengetahui bentuk sinyal yang diterima yang diinginkan (denyut nadi), penerima optimal dapat dirancang dengan menggunakan filter yang cocok. A receiver. Knowing the shape of the desired received signal (a pulse), an optimal receiver can be designed using a matched filter. Sebuah bagian elektronik yang mengontrol semua perangkat dan antena radar untuk melakukan scan diperintahkan oleh perangkat lunak. An electronic section that controls all those devices and the antenna to perform the radar scan ordered by a software. Sebuah link ke pengguna akhir. A link to end users.
A. Antena desain A. Antenna design sinyal radio siaran dari antena tunggal akan menyebar ke segala arah, dan juga antena tunggal akan menerima sinyal yang sama dari segala arah. Ini daun radar dengan masalah memutuskan mana objek target berada. Radio signals broadcast from a single antenna will spread out in all directions, and likewise a single antenna will receive signals equally from all directions. This leaves the radar with the problem of deciding where the target object is located. Awal sistem cenderung menggunakan antena omni-directional siaran, dengan antena penerima arah yang menunjuk ke berbagai arah. Sebagai contoh sistem pertama yang akan digunakan, Chain Home, digunakan dua antena lurus pada sudut yang tepat untuk penerimaan, masingmasing pada tampilan yang berbeda. Hasil maksimal akan terdeteksi dengan antena pada sudut kanan ke target, dan minimum dengan antena menunjuk langsung pada itu (berakhir). Operator dapat menentukan arah untuk target dengan memutar antena sehingga tampilan satu menunjukkan maksimum sementara yang lain menunjukkan minimum. Early systems tended to use omni-directional broadcast antennas, with directional receiver antennas which were pointed in various directions. For instance the first system to be deployed, Chain Home, used two straight antennas at right angles for reception, each on a different display. The maximum return would be detected with an antenna at right angles to
P a g e | 30
the target, and a minimum with the antenna pointed directly at it (end on). The operator could determine the direction to a target by rotating the antenna so one display showed a maximum while the other shows a minimum. Salah satu batasan serius dengan jenis solusi adalah bahwa siaran dikirim ke segala arah, sehingga jumlah energi dalam arah yang diuji merupakan bagian kecil dari yang ditransmisikan. Untuk mendapatkan jumlah yang wajar daya pada "target", pemancaran udara juga harus terarah. One serious limitation with this type of solution is that the broadcast is sent out in all directions, so the amount of energy in the direction being examined is a small part of that transmitted. To get a reasonable amount of power on the "target", the transmitting aerial should also be directional.
a. Reflektor Parabola a. Parabolic reflector sistem lebih modern menggunakan parabola steerable "piring" untuk membuat sebuah balok siaran ketat, biasanya menggunakan hidangan yang sama sebagai penerima. Sistem seperti sering menggabungkan dua frekuensi radar di antena yang sama untuk memungkinkan kemudi otomatis, atau kunci radar. reflektor parabola dapat berupa parabola simetris atau parabola manja:
Parabolic reflectors can be either symmetric parabolas or spoiled parabolas: • Symmetric antena parabola menghasilkan sebuah "pensil" sempit balok baik di X dan Y
dimensi dan akibatnya memiliki keuntungan yang lebih tinggi. The NEXRAD Pulse-Doppler radar cuaca menggunakan antena simetris untuk melakukan scan volumetrik rinci dari atmosfir. More modern systems use a steerable parabolic "dish" to create a tight broadcast beam, typically using the same dish as the receiver. Such systems often combine two radar frequencies in the same antenna in order to allow automatic steering, or radar lock.
P a g e | 31
Surveillance radar antena Surveillance radar antenna • Manja antena parabola menghasilkan sinar sempit dalam satu dimensi dan balok yang relatif
luas di lain. Fitur ini berguna jika target deteksi melalui berbagai sudut lebih penting daripada lokasi target dalam tiga dimensi. Kebanyakan radar surveilans 2D menggunakan antena parabola dimanjakan dengan azimut beamwidth sempit dan vertikal beamwidth lebar. Konfigurasi balok memungkinkan operator radar untuk mendeteksi pesawat di sebuah azimut tertentu tetapi pada ketinggian tidak menentu. Sebaliknya, apa yang disebut "nodder" height menemukan radar menggunakan piring dengan beamwidth vertikal beamwidth sempit dan azimut luas untuk mendeteksi pesawat terbang di ketinggian tertentu tetapi dengan presisi azimut rendah.
Spoiled parabolic antennas produce a narrow beam in one dimension and a relatively wide beam in the other. This feature is useful if target detection over a wide range of angles is more important than target location in three dimensions. Most 2D surveillance radars use a spoiled parabolic antenna with a narrow azimuthal beamwidth and wide vertical beamwidth. This beam configuration allows the radar operator to detect an aircraft at a specific azimuth but at an indeterminate height. Conversely, so-called "nodder" height finding radars use a dish with a narrow vertical beamwidth and wide azimuthal beamwidth to detect an aircraft at a specific height but with low azimuthal precision.
b. Jenis scan b. Types of scan • Scan Primer: Suatu teknik pemindaian dimana antena utama udara dipindahkan untuk
menghasilkan balok pemindaian, contoh termasuk melingkar scan, sektor scan dll. Primary Scan: A scanning technique where the main antenna aerial is moved to produce a scanning beam, examples include circular scan, sector scan etc. Scan Sekunder: Suatu teknik pemindaian dimana pakan antena dipindahkan untuk menghasilkan balok pemindaian, contoh termasuk kerucut scan, sektor searah scan, lobe switching Secondary Scan: A scanning technique where the antenna feed is moved to produce a scanning beam, examples include conical scan, unidirectional sector scan, lobe switching etc.
P a g e | 32
Palmer Scan: Sebuah teknik pemindaian yang menghasilkan balok pemindaian dengan menggerakkan antena utama dan pakan nya. Sebuah Scan Palmer adalah kombinasi dari Scan Scan Primer dan Sekunder. Palmer Scan: A scanning technique that produces a scanning beam by moving the main antenna and its feed. A Palmer Scan is a combination of a Primary Scan and a Secondary Scan.
c. Slotted Waveguide c. waveguide
Antena Slotted Waveguide Terapan yang sama dengan reflektor parabolik, pandu slotted dipindahkan mekanis untuk memindai dan sangat cocok untuk permukaan pelacakan non-scan sistem, di mana pola vertikal mungkin tetap konstan. Karena biaya lebih rendah dan eksposur kurang angin, kapal, permukaan bandara, dan radar pengawasan pelabuhan sekarang menggunakan ini dalam preferensi untuk antena parabola. Applied similarly to the parabolic reflector, the slotted waveguide is moved mechanically to scan and is particularly suitable for non-tracking surface scan systems, where the vertical pattern may remain constant. Owing to its lower cost and less wind exposure, shipboard, airport surface, and harbour surveillance radars now use this in preference to the parabolic antenna.
P a g e | 33
d. Bertahap array d. Phased array
Phased array: Not all radar antennas must rotate to scan the sky. Metode lain kemudi digunakan dalam array radar bertahap. Ini menggunakan sebuah array antena yang sama tepat spasi, fase sinyal ke setiap individu udara dikendalikan sehingga sinyal diperkuat dalam arah yang diinginkan dan membatalkan arah lain. Jika antena individu dalam satu pesawat dan sinyal diumpankan untuk setiap udara di fase dengan yang lain maka sinyal akan memperkuat dalam arah tegak lurus ke pesawat itu. Dengan mengubah fase relatif dari sinyal diberikan kepada setiap udara arah balok dapat dipindahkan karena arah interferensi konstruktif akan bergerak. Karena array radar bertahap tidak memerlukan gerakan fisik balok dapat memindai di ribuan derajat per detik, cukup cepat untuk menyinari dan melacak target banyak individu, dan masih menjalankan pencarian luas berkala. Dengan hanya memutar beberapa antena atau menonaktifkan, balok dapat menyebar untuk mencari, menyempit untuk pelacakan, atau bahkan dibagi menjadi dua atau lebih radar virtual. Namun, berkas tidak dapat secara efektif dikemudikan pada sudut kecil terhadap bidang array, sehingga untuk array beberapa cakupan penuh yang diperlukan, biasanya dijual di wajah piramida segitiga (lihat gambar). Another method of steering is used in a phased array radar. This uses an array of similar aerials suitably spaced, the phase of the signal to each individual aerial being controlled so that the signal is reinforced in the desired direction and cancels in other directions. If the individual aerials are in one plane and the signal is fed to each aerial in phase with all others then the signal will reinforce in a direction perpendicular to that plane. By altering the relative phase of the signal fed to each aerial the direction of the beam can be moved because the direction of constructive interference will move. Because phased array radars require no physical movement the beam can scan at thousands of degrees per second, fast enough to irradiate and track many individual targets, and still run a wide-ranging search periodically. By simply turning some of the antennas on or off, the beam can be spread for searching, narrowed for tracking, or even split into two or more virtual radars. However, the beam cannot be effectively steered at small angles to the plane of the array, so for full coverage multiple arrays are required, typically disposed on the faces of a triangular pyramid (see picture). array radar bertahap telah digunakan sejak tahun-tahun awal penggunaan radar di Perang Dunia II, namun keterbatasan elektronik menyebabkan akurasi cukup miskin. array radar
P a g e | 34
bertahap pada awalnya digunakan untuk pertahanan rudal. Mereka adalah jantung dari sistem Aegis kapal-ditanggung tempur, dan Sistem Rudal Patriot, dan semakin banyak digunakan di daerah lain karena kurangnya bagian yang bergerak membuat mereka lebih dapat diandalkan, dan kadang-kadang memungkinkan antena efektif jauh lebih besar, berguna dalam pesawat tempur aplikasi yang menawarkan hanya terbatas ruang untuk mekanik pemindaian. Phased array radars have been in use since the earliest years of radar use in World War II, but limitations of the electronics led to fairly poor accuracy. Phased array radars were originally used for missile defense. They are the heart of the ship-borne Aegis combat system, and the Patriot Missile System, and are increasingly used in other areas because the lack of moving parts makes them more reliable, and sometimes permits a much larger effective antenna, useful in fighter aircraft applications that offer only confined space for mechanical scanning.
Sebagai harga elektronik telah jatuh, array radar bertahap telah menjadi lebih dan lebih umum. Hampir semua sistem radar militer modern didasarkan pada array bertahap, di mana biaya tambahan kecil jauh diimbangi oleh peningkatan kehandalan sistem tanpa bagian yang bergerak. Tradisional bergerak-antena desain masih banyak digunakan dalam peran mana biaya merupakan faktor penting seperti pengawasan lalu lintas udara, radar cuaca dan sistem yang serupa. As the price of electronics has fallen, phased array radars have become more and more common. Almost all modern military radar systems are based on phased arrays, where the small additional cost is far offset by the improved reliability of a system with no moving parts. Traditional moving-antenna designs are still widely used in roles where cost is a significant factor such as air traffic surveillance, weather radars and similar systems. array radar bertahap juga dinilai untuk digunakan dalam pesawat, karena mereka dapat melacak beberapa target. Pesawat pertama yang menggunakan array radar bertahap Lancer B1B. Pesawat tempur pertama yang menggunakan array radar bertahap adalah Mikoyan MiG -31. MiG-31m teman SBI-16 Zaslon radar array bertahap dianggap radar pesawat tempur paling kuat di dunia. Bertahap-array interferometri atau, teknik sintesis aperture, menggunakan sebuah array hidangan terpisah yang bertahap ke diafragma tunggal, tidak biasanya digunakan untuk aplikasi radar, meskipun mereka banyak digunakan dalam astronomi radio. Karena kutukan menipis array, array tersebut dari beberapa lubang, ketika digunakan dalam pemancar, mengakibatkan balok sempit dengan mengorbankan mengurangi daya total dikirim ke target. Pada prinsipnya, teknik-teknik seperti yang digunakan dapat meningkatkan resolusi spasial, tetapi daya yang rendah berarti bahwa ini umumnya tidak efektif. Aperture sintesis melalui pospengolahan data gerak dari sumber bergerak tunggal, di sisi lain, banyak digunakan dalam ruang dan sistem radar udara (lihat radar aperture Sintetis). Phased array radars are also valued for use in aircraft, since they can track multiple targets. The first aircraft to use a phased array radar is the B-1B Lancer. The first aircraft fighter to use phased array radar was the Mikoyan MiG-31. The MiG-31M's SBI-16 Zaslon phased array radar
P a g e | 35
is considered to be the world's most powerful fighter radar. Phased-array interferometry or, aperture synthesis techniques, using an array of separate dishes that are phased into a single effective aperture, are not typically used for radar applications, although they are widely used in radio astronomy. Because of the Thinned array curse, such arrays of multiple apertures, when used in transmitters, result in narrow beams at the expense of reducing the total power transmitted to the target. In principle, such techniques used could increase the spatial resolution, but the lower power means that this is generally not effective. Aperture synthesis by post-processing of motion data from a single moving source, on the other hand, is widely used in space and airborne radar systems (see Synthetic aperture radar).
B. Frekuensi band B. Frequency bands Nama-nama band tradisional berasal sebagai kode-nama selama Perang Dunia II dan masih digunakan militer dan penerbangan di seluruh dunia di abad 21. Mereka telah diadopsi di Amerika Serikat oleh IEEE, dan internasional oleh ITU. Sebagian besar negara memiliki peraturan tambahan untuk mengontrol bagian mana dari masing-masing band yang tersedia untuk penggunaan sipil atau militer. The traditional band names originated as code-names during World War II and are still in military and aviation use throughout the world in the 21st century. They have been adopted in the United States by the IEEE, and internationally by the ITU. Most countries have additional regulations to control which parts of each band are available for civilian or military use. Pengguna lain dari spektrum radio, seperti penyiaran dan penanggulangan elektronik (ECM) industri, telah menggantikan sebutan militer tradisional dengan sistem mereka sendiri. Other users of the radio spectrum, such as the broadcasting and electronic countermeasures (ECM) industries, have replaced the traditional military designations with their own systems.
C. Radar modulator C. Radar modulators Modulator bertindak untuk memberikan pulsa pendek listrik ke magnetron, tipe khusus tabung vakum yang mengubah DC (biasanya berdenyut) ke dalam microwave. Teknologi ini dikenal sebagai kekuatan Berdenyut. Dengan cara ini, pulsa ditransmisikan radiasi RF disimpan ke didefinisikan, dan biasanya, sangat pendek durasi. Modulator terdiri dari generator pulsa tegangan tinggi terbentuk dari pasokan HV, jaringan pulsa membentuk, dan sebuah saklar tegangan tinggi seperti sebuah thyratron.
P a g e | 36
Modulators act to provide the short pulses of power to the magnetron, a special type of vacuum tube that converts DC (usually pulsed) into microwaves. This technology is known as Pulsed power. In this way, the transmitted pulse of RF radiation is kept to a defined, and usually, very short duration. Modulators consist of a high voltage pulse generator formed from an HV supply, a pulse forming network, and a high voltage switch such as a thyratron. Sebuah tabung klystron juga dapat digunakan sebagai modulator karena amplifier, sehingga dapat dimodulasi oleh sinyal input daya yang rendah. A klystron tube may also be used as a modulator because it is an amplifier, so it can be modulated by its low power input signal.
D. Radar pendingin D. Radar coolant Coolanol dan PAO (poli-alfa olefin) adalah dua pendingin utama yang digunakan untuk mendinginkan peralatan radar udara sekarang ini. Coolanol and PAO (poly-alpha olefin) are the two main coolants used to cool airborne radar equipment today. [ Coolanol (ester silikat) digunakan dalam radar beberapa militer pada 1970-an, misalnya AN/APG-63 dalam F-15. Namun, higroskopis, yang menyebabkan terbentuknya alkohol sangat mudah terbakar. Hilangnya pesawat Angkatan Laut AS pada tahun 1978 ini disebabkan oleh api ester silikat [22]. Coolanol juga mahal dan beracun. Angkatan Laut AS telah melembagakan sebuah program bernama Pencemaran Pencegahan (P2) untuk mengurangi atau menghilangkan volume dan toksisitas limbah, emisi udara, dan pembuangan limbah. Karena Coolanol ini digunakan lebih jarang sekarang ini. Coolanol (silicate ester) was used in several military radars in the 1970s, for example the AN/APG-63 in the F-15. However, it is hygroscopic, leading to formation of highly flammable alcohol. The loss of a U.S. Navy aircraft in 1978 was attributed to a silicate ester fire [22]. Coolanol is also expensive and toxic. The U.S. Navy has instituted a program named Pollution Prevention (P2) to reduce or eliminate the volume and toxicity of waste, air emissions, and effluent discharges. Because of this Coolanol is used less often today. PAO adalah pelumas sintetik campuran dari ester poliol dicampur dengan jumlah efektif antioksidan, dot logam kuning dan inhibitor karat. Ester poliol mencakup sebagian besar poli (poliol neopentyl) campuran ester yang dibentuk dengan mereaksikan poli (pentaerythritol) ester parsial dengan setidaknya satu C7 menjadi asam karboksilat C12 dicampur dengan ester yang dibentuk dengan mereaksikan poliol yang memiliki sedikitnya dua kelompok hidroksil dan setidaknya satu C8-C10 asam karboksilat. Lebih disukai, asam adalah linier dan menghindari mereka yang dapat menyebabkan bau saat digunakan. aditif yang efektif termasuk antioksidan
P a g e | 37
arylamine sekunder, empeng triazole derivatif logam kuning dan turunan asam amino dan amina primer dan sekunder diganti dan / atau inhibitor diamina karat. PAO is a synthetic lubricant blend of a polyol ester admixed with effective amounts of an antioxidant, yellow metal pacifier and rust inhibitors. The polyol ester blend includes a major proportion of poly (neopentyl polyol) ester blend formed by reacting poly (pentaerythritol) partial esters with at least one C7 to C12 carboxylic acid mixed with an ester formed by reacting a polyol having at least two hydroxyl groups and at least one C8-C10 carboxylic acid. Preferably, the acids are linear and avoid those which can cause odours during use. Effective additives include secondary arylamine antioxidants, triazole derivative yellow metal pacifier and an amino acid derivative and substituted primary and secondary amine and/or diamine rust inhibitor. Sebuah pendingin sintetik / komposisi pelumas, terdiri dari campuran ester dari 50 sampai 80 persen berat poli (poliol neopentyl) ester dibentuk dengan mereaksikan ester (poliol neopentyl) poli parsial dan setidaknya satu asam monokarboksilat linear harus dari 6 sampai 12 atom karbon, dan 20 sampai 50 persen berat ester poliol dibentuk dengan mereaksikan poliol memiliki 5 sampai dengan 8 atom karbon dan setidaknya dua kelompok hidroksil dengan setidaknya satu asam monokarboksilat linear memiliki 7-12 atom karbon, berat persen berdasarkan berat total komposisi. A synthetic coolant/lubricant composition, comprising an ester mixture of 50 to 80 weight percent of poly (neopentyl polyol) ester formed by reacting a poly (neopentyl polyol) partial ester and at least one linear monocarboxylic acid having from 6 to 12 carbon atoms, and 20 to 50 weight percent of a polyol ester formed by reacting a polyol having 5 to 8 carbon atoms and at least two hydroxyl groups with at least one linear monocarboxylic acid having from 7 to 12 carbon atoms, the weight percents based on the total weight of the composition.
7. Radar konfigurasi dan jenis Radar configurations and types konfigurasi gelombang digunakan. penegakan biologi.
Radar termasuk radar Monopulse, radar Bistatic, radar Doppler, Kontinyuradar, dll. tergantung pada jenis perangkat keras dan perangkat lunak yang Hal ini digunakan dalam penerbangan (radar primer dan sekunder), kapal laut, hukum, pengawasan cuaca, pemetaan tanah, survey geofisika, dan penelitian
Radars configurations include Monopulse radar, Bistatic radar, Doppler radar, Continuous-wave radar, etc.. depending on the types of hardware and software used. It is used in aviation (Primary and secondary radar), sea vessels, law enforcement, weather surveillance, ground mapping, geophysical surveys, and biological research.
P a g e | 38
8. Klasifikasi Berdasarkan bentuk gelombang Pursuant to waveform
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). Continuous Wave/Cw ( Gelombang Berkesinambungan) , representing radar using transmitter and receiving antenna ( receive antenna) separately, whereabout this radar continuously transmit electromagnetic wave. Radar CW which the modulation [do] not earn to measure speed of radial goals and also position of goals angle;corner in accurate figure. Radar CW which the modulation [do] not generally be used to know goals speed and become guide rudal ( missile guidance). 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 . Pulsed Radars/Pr ( Radar Berdenyut), representing radar which the electromagnetic wave [of] nya broken liltingly. frequency of Radar throb ( Pulse Repetition Frequency/Prf) earn diklasifikasikan become 3 shares, that is PRF High, PRF of medium And PRF Low. Pulsed
Radars/PR
(Radar
Berdenyut) ,
9. Jenis radar 9. Radar type Radar doppler 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.
P a g e | 39 Doppler Radar represent radar type measuring speed radial from a object which come into district of radar capture by using Efek Doppler. This conducted by transmitting sinyal microwave ( microwave) to last object caught refleksinya, and later;then be analysed its change. Doppler Radar represent very accurate radar type in measuring speed radial. example Doppler Radar is Used Weather Radar to detect weather
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 sinyal komunikasi. Bistatic Radar represent a type of radar system which component consisted of [by] transmitter sinyal ( transmitter) and receiver sinyal ( receiver), whereabout the the component second apart. That component second dissociated by a[n distance which can be compared to [by] distance target/objek. Objek earn detected pursuant to sinyal bounced by the object to antenna; center. Follow The Example Of Bistatic Radar is Passive Radar. Radar liability is radar system detecting and trace object with process refleksi from source of non-kooperatif lighting in environment, such as commercial broadcasting and sinyal communications.
10. Sistem radar 10. Radar system Ada tiga komponen utama yang tersusun di dalam sistem radar, yaitu antena, transmitter (pemancar sinyal) dan receiver (penerima sinyal) . There is three structured especial component in radar system, that is antenna;, transmitter ( transmitter sinyal) and receiver ( receiver sinyal ).
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.
P a g e | 40
Antenna; which layed in a radar represent a[n antenna; reflektor of[is in form of parabola saucer propagating electromagnetic energi from focus and bounced through parabolic surface. Radar antenna; own du akutub ( dwikutub). Incoming Input sinyal formulated in the form of phased-array ( or in phases). This represent swampy forest of caught by object elements of antenna; and later;then distribute to center of radar system.
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. radar system, transmitter sinyal ( transmitter) functioning to transmit electromagnetic wave through reflektor antenna;. This matter in order to sinyal object residing in district of radar capture earn recognized. Generally, transmitter own bandwidth with big capacities. Transmitter also own energy which enough the strength, efficient, can be trusted, size measure not too big and not too heavy, and also easy to in the case of treatment.
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). radar system, receiver sinyal ( receiver) functioning as receiver return electromagnetic wave bound from sinyal object caught by radar through reflektor antenna;. Generally, receiver own ability to filter sinyal which accepting of in order to as according to detection of the desired, earn to strengthen weak sinyal object and continue the sinyal object to pemroses of data and sinyal ( signal and of data processor), and later;then present picture in monitor ( display).
Selain tiga komponen di atas, sistem radar juga terdiri dari beberapa komponen pendukung lainnya, yaitu Besides three component of above, radar system also be consisted of some other supporter component, that is.
P a g e | 41
Waveguide, berfungsi sebagai penghubung antara antena dan transmitter.
Waveguide, functioning as link antenna; and transmitter. Duplexer, berfungsi sebagai tempat pertukaran atau peralihan antara antena dan penerima atau pemancar sinyal ketika antena digunakan dalam kedua situati tersebut. Duplexer, functioning as place of transfer or switchover antenna; and receiver or transmitter sinyal when antenna; used in the second situati Software, merupakan suatu bagian elektronik yang berfungsi mengontrol kerja seluruh perangkat dan antena ketika melakukan tugasnya masing-masing. Software, representing an electronic shares functioning to control job entire/all peripheral and antenna;when duty each.
11. Kegunaan radar 11. Radar function Cuaca weather
Weather Radar, merupakan jenis radar cuaca yang memiliki kemampuan untuk
mendeteksi intensitas curah hujan dan cuaca buruk, misalnya badai. Weather Radar, representing type of weather radar owning ability to detect intensity of rainfall and bad weather, for example storm Wind Profiler, merupakan jenis radar cuaca yang berguna untuk mendeteksi kecepatan dan arah angin dengan menggunakan gelombang suara (SODAR). Wind Profiler, representing type of weather radar which good for detecting speed and wind direction by using sound wave ( SODAR).
Militer Military
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. Airborne Early Warning ( AEW), representing a radar system functioning to detect position and existence of plane other;dissimilar. This radar system generally be exploited for defender and air attack in the world of military Radar pemandu peluru kendali, biasa digunakan oleh sejumlah pesawat tempur untuk mencapai sasaran/target penembakan. Salah 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 tepat.
P a g e | 42
Radar of guide of Guided Missile, commonly use by an amount of implement combat to reach shoting. One of implement using this radar type [is] implement combat United States of F-14. Dengan install this radar [at] guided missile of air ( AIM-54 Phoenix), hence the guided missile which shot off into the air that ( air-to-air missile) expected to earn to reach target correctly.
Kepolisian police Radar biasa dimanfaatkan oleh kepolisian untuk mendeteksi kecepatan kendaraan bermotor saat melaju di jalan. Radar yang biasa digunakan untuk masalah ini adalah radar gun (radar kecepatan) yang berbentuk seperti pistol dan microdigicam radar. Ordinary radar exploited by kepolisian to detect speed of motor vehicle of fast moment in road;street. Radar which commonly use for this problem radar gun ( speed radar) what the in form of such as pistol and microdigicam radar.
Pelayaran Voyage Dalam bidang pelayaran, radar digunakan untuk mengatur jalur perjalanan kapal agar setiap kapal dapat berjalan dan berlalu lalang di jalurnya masing-masing dan tidak saling bertabrakan, sekalipun dalam cuaca yang kurang baik, misalnya cuaca berkabut. In the field of sea transport, radar used to arrange band of ship transportation;journey in order to each;every ambulatory ship and elapse grass in band each and not each other collide headon, even if in unfavourable weather, for example foggy weather.
Penerbangan Flight Dalam bidang penerbangan, penggunaan radar terlihat jelas pada pemakaian Air Traffic Control (ATC). Air 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 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. In the field of air transport, stand-out radar use usage of Air Traffic Control ( ATC). Air Traffic Control represent conducting in arrangement of traffic of air. [His/Its] duty is to arrange then the grass and also fluency of traffic of air for every plane to release base ( take off), flown on the air, and also to land ( landing). ATC also function to give service of information aid for pilot about weather, situation and airport condition which is gone to.
P a g e | 43
KESIMPULAN
Radar adalah suatu sistem gelombang elektromagnetik yang berguna untuk mendeteksi,
mengukur jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat terbang, berbagai kendaraan bermotor dan informasi cuaca (hujan). Panjang gelombang yang dipancarkan radar adalah beberapa milimeter hingga satu meter. Gelombang radio/sinyal yang dipancarkan dan dipantulkan dari suatu benda tertentu akan ditangkap oleh radar. Pada awalnya, radar memiliki kekurangan, yakni gelombang elektromagnetik yang dipancarkannya terpancar di dalam gelombang yang tidak terputus-putus. 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. Doppler radar merupakan jenis radar yang mengukur kecepatan radial dari sebuah objek yang masuk ke dalam daerah tangkapan radar dengan menggunakan Efek Doppler. Bistatic radar merupakan suatu jenis sistem radar yang komponennya terdiri dari pemancar sinyal (transmitter) dan penerima sinyal (receiver), di mana kedua komponen tersebut terpisah. Pada sistem radar, pemancar sinyal (transmitter) berfungsi untuk memancarkan gelombang elektromagnetik melalui reflektor antena. Pada sistem radar, penerima sinyal (receiver) berfungsi sebagai penerima kembali pantulan gelombang elektromagnetik dari sinyal objek yang tertangkap oleh radar melalui reflektor antena. Weather Radar, merupakan jenis radar cuaca yang memiliki kemampuan untuk mendeteksi intensitas curah hujan dan cuaca buruk. Wind Profiler, merupakan jenis radar cuaca yang berguna untuk mendeteksi kecepatan dan arah angin dengan menggunakan gelombang suara.
