BAB I
Ikhtisar sejarah
Seseorang harus melihat pengetahuan tentang "Radar" daripada akumulasi banyak perkembangan dan perbaikan, di mana setiap ilmuwan dari beberapa negara ikut ambil bagian secara paralel. In the past, there are nevertheless some milestones, with the discovery of important basic knowledge and important inventions: Di masa lalu, ada beberapa tonggak bagaimanapun, dengan penemuan pengetahuan dasar yang penting dan penemuan penting
Seseorang harus melihat pengetahuan tentang "Radar" daripada akumulasi banyak perkembangan dan perbaikan, di mana setiap ilmuwan dari beberapa negara ikut ambil bagian secara paralel. In the past, there are nevertheless some milestones, with the discovery of important basic knowledge and important inventions: Di masa lalu, ada beberapa tonggak bagaimanapun, dengan penemuan pengetahuan dasar yang penting dan penemuan penting
BAB I I.
SEJARAH RADAR Radar mulai dikenal ketika perang dunia kedua, digunakan secara terbatas
di kalangan militer negara-negara maju seperti Jerman, Inggris, Amerika, Soviet. Awal pengembangannya jauh sebelum meletusnya perang dunia kedua. Dengan perkembangan yang bertahap mengarah lebih baik dan lebih maju, radar digunakan secara luas sebagai alat bantu navigasi baik di laut maupun di udara serta penggunaan lainnya seperti radar cuaca. Jika disebutkan kata radar maka ingatan orang akan segera tertuju pada sebuah alat yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan kapal atau pesawat tempur musuh dalam peperangan. Seolah radar adalah peralatan untuk bertempur atau berperang. Sebenarnya bukan begitu yang terjadi. Justru konsep radar bukan dibuat untuk berperang. Tapi begitulah, kebanyakan penemuan penting justru
sebutan RDF diganti dengan RADAR yang merupakan akronim dari Radio Detection and Ranging. Tak lama kemudian sebutan RADAR masuk dalam kosa kata bahasa Inggris sehingga dalam penulisannya tidak lagi menggunakan huruf besar sebagai mana layaknya sebuah singkatan. Cukup ditulis radar saja. Orang yang dianggap pertama kali membuat peralatan dengan konsep dan fungsi sebagai radar adalah Christian Huelsmeyer. Pada tahun 1904, Huelsmeyer mendemontrasikan peralatannya itu, yang disebutnya sebagai telemobiloscope, untuk mendeteksi keberadaan kapal di lautan. Saat itu, telemobiloscope-nya hanya mampu mendeteksi keberadaan kapal yang berada pada jarak tiga kilo meter. Alat buatannya tersebut belum bisa digunakan untuk menentukan posisi benda yang sedang dipantau. Kemampuannya baru sebatas mendeteksi adanya sebuah benda, seperti keberadaan kapal di laut pada demonstrasinya itu. Meskipun demikian, peralatannya itu lah yang disebut-sebut sebagai radar yang pertama kali dalam sejarah.
beberapa kali. Oleh karena itu radar digunakan untuk mendeteksi objek jarak jauh yang tidak dapat dideteksi oleh suara atau cahaya. Teknologi itu adalah atas jasa Sir Robert Watson-Watt, seorang keturunan langsung dari sang penemu mesin uap, James Watt. Watson adalah insinyur elektronika kelahiran 13 April 1892 di sebuah kota kecil, Brechin, Inggris. Ia menuntut ilmu sampai sekolah menengah di kota asalnya itu, kemudian melanjutkan kuliah di jurusan Teknik Elektro, University of St. Andrews dan menyandang gelar B.Sc. (engineering ) pada tahun 1912. Watson-Watt pertama kali bekerja sebagai meteorologis di sebuah pabrik dan pemeliharaan pesawat terbang Inggris, Royal Aircraft Factory di Farnborough pada tahun 1915. Setelah PD I, ketika melihat kapal-kapal perang, ia mulai memikirkan cara untuk mendeteksi adanya pesawat melalui perubahan sinyal gelombang radio. Saat itu, prinsip gelombang radio dan elektromagnetik telah
Bahkan seorang R. Hanbury Brown telah menyebutnya sebagai Bapak Radar pada tulisannya di Engineering Science and Education Journal di bulan Februari
1994.
Selama
bekerja
pada
dinas
Meteorologi,
Watson-Watt
mengembangkan penggunaan radar untuk mendeteksi keberadaan badai. Pria ini juga yang pada tanggal 26 Februari 1935 memperkenalkan sytem radar untuk memantau keberadaan pesawat terbang yang sedang mengangkasa. Ini lah yang menjadi dasar pengembangan radar di Inggris.
Kedua jenis radar ini memiliki perbedaan mendasar pada teknik pendeteksiannya, yang dapat dijelaskan sebagai berikut: Primary Surveilance Radar (PSR) merupakan system radar memancarkan gelombang elektromagnetik ke udara. Bila gelombang elektromagnetik tersebut mengenai
benda/target
yang
berada
di
udara,maka
energy
gelombang
elektromagnetik tersebut sebagian akan dipantulkan kembali kearah pengirim dan selanjutnya tertangkap oleh antenna yang ada pada station radar.Sinyal yang dipantulkan dikenal sebagai sinyal echo.Sinyal echo yang diterima oleh radar diproses penentukan posisi, karakteristik dan kecepatan bila benda tersebut bergerak. Primary Surveilance Radar (PSR), suatu radar yang teknik pendeteksiannya hanya mengandalkan pantulan gelombang radio (echo) yang dipantulkan oleh objek. Pada jenis ini tidak diperlukan kooperatif atau kerjasama
POLA COSECANT SQUARE 1. Pola Cosecant Square disini diperuntukan bagi sistem Radar ( pengamatan ) penerbangan, dimana dengan menggunakan pola ini maka Pancaran Main Beam dari suatu Radar dapat diatur dan ditentukan.
a. Posisi dan Bentuk dari Parabolik Reflektor Bila posisi Radiator ( Horn ) sudah berada di Focal Point terhadap Parabolik Reflektor, maka akan menghasilkan : -
Untuk area bagian tengah dari Pola Cosecant Square akan dihasilkan Lobe Radiasi yang tajam pada saat RF Energi meninggalkan Reflektor secara parallel.
-
Untuk area bagian Margin ( pingging ) dari Pola Cosecant Square akan dihasilkan dengan cara membelokan sebagian RF Energi yang terpancar
b. Banyaknya Beam yang dihasilkan oleh beberapa HORN Antena pada saat menembakan RF Energi ke Parabolik Reflektor -
RF Energi yang terpancar dari Radiator ( Horn ) untuk bagian margin Parabolik Reflektor harus dibuat lebih lemah ( kecil ) dari pada RF Energi untuk bagian center Parabolik Reflektor, sehingga akan dihasilkan Power Density yang kecil pada bagian margin Parabolik Reflektor
Dalam masalah praktis, pancaran gelombang elektromagnetik yang dipakai dalam radar adalah pancaran yang berupa pulsa. Dan radar ini lebih dikenal dengan istilah radar pulsa. Radar pulsa merupakan radar yang memancarkan pulsa – pulsa sempit dengan daya yang besar. Pulsa – pulsa yang sempit itu merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang sangat tinggi dan dipancarkan secara periodic. Metode ini lebih dikenal dengan istilah PRF ( Pulse Repetition Frequency ). Pancaran pulsa – pulsa tersebut digunakan untuk mendeteksi sasaran dengan cara menerima sinyal pantulan ( echo ) sehingga dari sinyal pantul ini sasaran dapat terdeteksi. Waktu yang digunakan untuk mulai memancarkan sebuah pulsa disebut dengan lebar pulsa. Sedangkan pengulangan antara pulsa yang satu dengan pulsa yang lainnya disebut dengan periode ( T ) atau lebih dikenal dengan istilah PRI ( Pulse
Gambar 1. Pemancaran signal oleh suatu antena ke objek tertentu
Radar S band bekerja pada spesific frequency 2.700 MHz – 2.900 MHz. Radar jenis ini cocok untuk penggunaan medium range air surveilance radar, misalnya sebagai airport surveilance radar (ASR). Radar S band akan lebih baik memberikan performance angular yang lebih akurat. RADAR L BAND
Radar L band bekerja pada specific frequency antara 1.250Mhz – 1.350Mhz.Radar L band dipergunakan untuk long range air surveillance radar.Untuk penggunaan enroute air traffic control diharapkan bisa mencapai pendeteksian 200NM.Radar L band memungkinkan untuk mencapai performance M.T.I yang baik dan membangkitkan power yang tinggi dengan antenna narrow beam. Dasar dari operasi radar adalah : Primary Radar :
Membangkitkan RF energi yang cukup besar pada frequency yang digunakan
Mengarahkan RF energi secara NARROW BEAM dan diputar 360 0
Menerima reflected ECHO SIGNAL dan memproses untuk menentukan jarak
1. M.T.I (Moving target pesawat, awan yang bergerak) 2. Fix target (gunung - gunung, gedung,)
Dari sifat bekerjanya, primary radar ini diharapkan akan diketahui : 1. Range, rentang antara radar dan target. Diketahui dengan selang waktu pancaran dan sinyal yang kembali ke penerima. 2. Moving Target Indication (MTI), menentukan apakah target itu bergerak atau diam. Diketahui dengan mengamati frekuensi sinyal pantulan, adanya pergeseran frekuensi berarti suatu obyek itu bergerak dengan kecepatan sesuai besarnya pergeseran frekuensi. 3. Angular Location, posisi target pada bidang horizontal (azimuth). Diketahui dengan menggunakan arah antena yang mempunyai beam width sempit untuk menerima kedatangan sudut sinyal pantul. 4. Trajectory (track) garis lintasan. Diketahui dengan mengamati posisi target
mendeteksi signal yang dipancarkan dari SSR dan memancarkan reply signal yang berupa code – code ke SSR.
KEUNTUNGAN DENGAN MENGGUNAKAN SSR :
1) Transponder bisa memberikan informasi mengenai identitas, tentang number dan ketinggian pesawat 2) Jangkauan pendeteksian lebih jauh X 200 NM lebih 3) Lebih murah dari primary Radar FREKWENSI RADAR
Radar primer : * L-B an d : 1. 250 – 1.350 MMhz. * S-Band . 2700 - 2900 Mhz. Radar sekunder : * Tra nsm it : 1030 Mhz . * Receive : 1090 Mhz
1) Didalam maritim navigasi digunakan untuk mendeteksi kapal – kapal, ice flors (gumpalan es). 2) Di dalam penerbangan untuk mendeteksi pesawat RINGKASAN CHARACTERISTICS RADAR PRIMARY DAN SECONDARY PRIMARY 1.
SECONDARY
RESPONS
Bagian dari energy itu
Response beraal dari
METHODA
sendiri sebagai objek
Transponder pesawat
refleksi 2.
SIGNAL (Strength)
3.
Relative kuat Relative lemah
TRANSMISION
Dibatasi oleh signal –
RESPONSE RELATIONSHIP
Response semata – mata
signal sehingga tidak ada
tergantung dari
kaitannya antara signal
LEBAR PULSA PULSE – WIDTH
: Lebar pulsa dan sinyal yang dipancarkan.
FREKWENS TRANSMIT : Frekwensi yang dipancarkan dari transmitter radar. POWER PEAK
: Daya maksimum yang dipancarkan dari
transmitter radar. PRF (Pulse Repetition Freq.)
: Jumlah pulsa yang dipancarkan dari transmiter setiap detiknya.
SYNCHRO
: Pulsa yang periodanya tertentu yang
dipergunakan mengendalikan/menyelaraskan / menyeragamkan operasi dan semua peralatan sistem radar . ECHO
: Semua target yang tetap maupun yang
PLOT
: Video sintetik primer atau sekunder yang
dihasilkan dari
extractor
primer atau
sekunder. TRACK
: Plot- plot primer atau sekunder dari hasil
korelasi dari prosesor radar, yang dapat ditampilkan di display radar. Track yang dapat ditampilkan : simbol, kode pesawat, ketinggian dan speed pesawat. ASSOCIATED TRACK
: Track gabungan dari track primer dan
sekunder, yang dapat ditampilkan display radar. MAP
: Gambar atau peta elektronik pada display
radar
yang dapat berisi simbol, airways,
beacon dll
EXTRACTION
: Proses penentuan range, jarak dan kode kode dari SSR setelah proses korelasi dipenuhi.
RANGE (JARAK TARGET) : Jarak dihitung berdasarkan waktu yang digunakan untuk mencapai objek dalam waktu kembali (go & back). Moving target identifications(MTI): Dengan pergeseran frequency dari signal echo yang diterima karena effect doppler (pesawat bergerak). Trayektory (Track ): Didapat dari posisi – posisi target dari scan ke scan dengan informasi track, Radar dapat menduga/memperkirakan posisi target selanjutnya. PULSE DURATION (T)
: Waktu yang digunakan untuk memancarkan
Waktu yang digunakan untuk 2 kali perjalanan dari TX ke objek RX kita sebut sebagai Δ t.
TARGET LOCATION :
System deteksi dengan pulsa digunakan hampir semua Radar. Dalam sistem ini transmitter hidup untuk waktu yang sangat pendek dan mati untuk waktu yang cukup panjang. Selama periode TX on, TX memancarkan Short burst energy yang disebut pulse.Ketika pulse mengenai objek, bagian dari energy yang direfleksikan kembali menuju receiver dimana akan didisplaykan pada display radar. Sehabis mentransmitkan setiap pulse, transmitter akan off. Sehingga TX tidak akan interference terhadap receiver.
Oleh karena itu antenna – antenna untuk hard radar dibuat dengan characteristic : 1. Radiation Beam
Narrow
2. Cukup besar / lebar elevasinya
1. Pra perang dunia ke II . eksperimentasi gema yang terdengar atau terpantul untuk gangguan altimetri dan menyelidiki gelombang radio dalam ionosfer. 2. Pengunaan dalam Militer. harus mampu mendeteksi pesawat dan membedakan antara teman dan musuh. sistem IFF (identifikasi kawan atau lawan) dikembangkan untuk mengidentifikasi pesawat yang ramah. 3. Dalam penerbangan sipil radar dilihat sebagai sarana pengontrolan pesawat udara dalam proses pengaturan separasi antara pesawat dan dengan mengunakan radar control pengaturan murni secara prosedural. EVOLUTION OF RADAR EQUIPMENT 1.Vacum tube technology digunakan magnetron transmitterr dan indikasi target bergerak( MTI) menggunakan delay line. Receiver yang kepekaan rendah karena adanya noise yang tinggi di vacum tabung Technologi. biasanya digunakan synchros dalam antena untuk abtain informasi azimut.
θS
dimana : θB = beam width antena (derajat) f P = frekuensi pulsa radar, PRF (Hz) θS =
antena scanning rate (deg / scan)
Misalkan suatu stasiun radar memiliki PRF 300 Hz, beam width 1,5°, putaran antena 5 RPM. Berapa hits/scan yang diterima ? Ini dapat diselesaikan sebagai berikut : 60
Putaran antena 5 RPM, satu putaran =
= 12 detik. 5
360° θS =
= 30° / scan 12 1,5 . 300
2. Pulse Repetition Period (T), yaitu selang waktu antara satu pulsa dengan pulsa berikutnya yang disebut pula satu siklus kerja. 3. Pulse Repetition Frequency (PRF), jumlah perulangan siklus kerja yang terjadi dalam satu detik. 4. Duty Ratio, perbandingan antara lebar pulsa dengan selang waktu antara satu pulsa dengan pulsa berikutnya dari sinyal synchro.
τ
Pulsa
Echo pulsa 1
didapatkan sehingga perbandingan waktu pancar dan waktu penerimaan sinyal pantul diketahui. Apabila diketahui Pulse Repetition Frequency (PRF) dari suatu stasion radar, maka Pulse Repetition Time (PRT) atau T dapat diketahui, yaitu : 1 T=
(detik) PRF τ
Duty Ratio = T
Sebagai contoh dapat dikemukakan bahwa sinyal sinkron dari PSR tipe ER 713 adalah 750 Hz , maka T = 1,3 ms. τ adalah 1 s, maka Duty Ratio = 1 s : 1,3 ms. Ini berarti bahwa PSR tipe ER 713 memancar dalam
σ
= bidang yang memantulkan energi dari target (cross section)
PP G² λ² σ 5. Pr =
(Watt) 3
4
(4π) R Lt Lr dimana : Pr = energi pantulan yang diterima oleh antena yang diteruskan ke peralatan penerima λ = panjang gelombang frekuensi radar Lr = kerugian hantaran pada penerimaan 6. R max =
4
PpA²
( NM ) 4 ² S min LtLr
Dimana : R max = jarak target terjauh S
sinyal minimum yang masih dapat diterima oleh
PULSE REPETITION FREQUENCY : Banyaknya pengulangan pulsa dalam 1 second. Misalnya : PRF yang dipakai Radar - 250 Hz/sec - 500 Hz/sec - 750 Hz/sec - 1000 Hz/sec TIMING RELATIONSHIPS OF A RADAR SET : Gelombang radio dalam perjalanannya dari antenna TX ke objek dan kembali lagi ke RADAR akan menimbulkan RF Voltage di antenna receiver, RF voltage
R= t.C 2
Rumus Jarak
Maximum Range :
R (max) = C . T 2 ( T = PRT)
Contoh : PRF = 500 Hz ( λ ) PRT =
1 PRF
=
1 500
= 1.000 = 2 ms 500
R max = C. T 2 = 3.108.2.10-3 = 300 km 2 R max = 300 km = 160 Nm
yang diperlukan oleh energi radar yang terpancar untuk menempuh jarak satu nautical mile (NM). Ini merupakan patokan dalam perhitungan jarak sasaran. Untuk itu dapat diuraikan sebagai berikut : Kecepatan energi elektromagnetik merambat di udara adalah : c = 3 x 10 8 m/sec, 1 NM = 1,85 km 3 x 10 5 c=
= 162162,16 NM/sec 1,85 1
Untuk menempuh 1 NM memerlukan waktu
x 10 6 s = 6,2 s.
162162,16 1 NM radar (sinyal pulang pergi) ditempuh dalam 2 x 6,2 s = 12,4 s. Dengan mengetahui waktu energi radar mengarah ke sasaran dan pantulannya (pulang-pergi) dibagi dengan waktu 1 NM radar, maka jarak sasaran dari stasiun radar dapat diketahui. Ketepatan pengukuran waktu sangat menentukan ketepatan pengukuran jarak.
Sasaran akan diikuti terus oleh berkas antena yang mempunyai 2° kebebasan horizontal dan vertikal yang digerakkan oleh servo motor. 2. Track White Scan. Jenis ini biasanya digunakan untuk radar penerbangan sipil, dimana jumlah target yang mesti dilacak cukup banyak sehingga tidak mungkin satu antena hanya mengikuti satu sasaran saja. Lintasan sasaran diketahui dengan memutar antena secara terus menerus dengan jumlah putaran yang tetap sehingga biarpun sasaran tidak diikuti secara penuh informasi sudut dan ketinggian serta jarak akan diperbaharui terus. H. PULSE RADAR FIX TARGET & M T I (moving target indication)
Pulse radar menggunakan efek doppler untuk menentukan apakah sasaran itu bergerak atau diam. Sasaran yang bergerak disebut moving target dan yang diam disebut fixed target . Disamping itu akan dapat pula diketahui kecepatan pergerakan moving target tersebut dan jaraknya terhadap stasiun radar.
kemudian terus dikembangkan selama kurang lebih 20 tahun dan disempurnakan terus seiring dengan kemajuan teknologi elektronika. Akhirnya peralatan MTI dianggap paling tepat digunakan sebagai Air Surveillance Radar dan diproduksi secara komersial untuk digunakan pada bandar udara terutama untuk penerbangan sipil.Secara diagram blok dapat digambarkan prinsip kerja dari Pulse Radar seperti terlihat pada gambar 2.
Synchro
Pulse
ft Duplexer ft±fd
ft
High freq. Oscillator
berasal dari sasaran yang bergerak setelah melalui proses selanjutnya, akan ditampilkan pada display indicator sebagai garis pendek (slash). Proses pada MTI :
Canceller Adder
Uni Output
A / DC From phase Inverter
Delay
Radar selanjutnya akan diproses di receiver untuk mendapatkan informasi – informasi yang disebutkan diatas. Dan bila gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh primary radar tersebut mengenai benda yang berada di udara maupun di daratan, maka energi gelombang elektromagnetik tersebut sebagian akan dipantulkan kembali ke arah pengiriman dan selanjutnya tertangkap oleh antena yang ada pada stasiun radar. Sinyal pantulan tersebut dikenal dengan “echo” yang terdiri dari fixed echo dan moving echo. Selanjutnya sinyal tersebut diproses untuk menentukan posisi, azimuth, jarak dan kecepatan bila benda tersebut bergerak dengan mengunakan prinsip Doppler effek,jadi benda yang bergerak dan tidak bergerak dapat dipisahkan berdasarkan prinsip kerjanya radar primary sering juga disebut sebagai pasif radar karena hanya bekerja atas dasar pengiriman energi elektromagnetik dan penerimaan echo pantulan. Tidak terjadi dialog sinyal.
Gbr.4 Antenna TRANSMITTER Target
Echo signal
RECEIVER
Target detection and information extraction
Range to target
dari radar PSR yaitu clutter dan noise.Untuk radar PSR menentukan posisi pesawat terbang dengan mengunakan suatu proses pembanding dimana sinyal radar yang diterima akan dihitung.Sinyal2 yang dimaksud meliputi sinyal Utara(Nort Signal/NS) dan Sinyal penambahan(Increament Signal/∑).Alat yang melakukan perhitungan posisi north signal dan increament adalah encoder atau selsyn.Penentuan posisi target yang terdeteksi sama dengan menentukan sudut sasaran tersebut terhadap titik utara 0˚ ,selanjutnya disebut azimuth.Titik utara sebagai acuan adalah sinyal utara NS yang dibangkitkan oleh sebuah encoder yang mengatur keluarnya satu pulsa pada saat perputaran antenna yang tepat pada arah utara magnet utara bumi(earth magnetic north).
Antenna
Transmitter
Power Supply
Receiver and Signal Processor
Display and Control
Duplexer
BASIC COMPONENTS OF A RADAR
High power, short pulse
5. Prosesor 6. Layar peraga (display radar)
Pemancar
RF
synchro
Penerima
Antena
Layar
synchro
Gambar 6. Diagram Blok Primary Radar
d. Duplexer, berfungsi untuk switching transmision reception. Coupler directional dipakai mengukur power yang dipancarkan dan digunakan untuk memperkirakan tegangan SWR dalam wave guide. Modulator akan mengatur keluaran power supply yang sampai ke oscilator/amplifier sehingga akan terbentuk bentuk gelombang (pulsa) yang diinginkan. Dengan mengatur periode on dan off, modulator dapat menghasilkan panjang pulsa, durasi pulsa serta PRF yang diinginkan. Karena tugasnya itulah modulator sering disebut pulser. disebut pulser.
HV
Modulator
yang diperkuat agar mencapai level yang diinginkan (-200V).Memberikan high voltage yang digunakan pada high power oscillator/ amplifier hanya pada saat correct time. Synchro dapat dihasilkan : 1) Signal input a) input synchronisasi : pulsa negative – negative – 200V 200V b) EHT
: 10KV
2) Signal output output
: pulsa negative 25 s/d 30KV
Synkronisasi (1)
b.
Synchronization
Fungsi Synchronisasi :
Menentukan interval waktu antara pulsa-pulsa yang dipancarkan.
Menghasilkan pulsa dengan lebar 2 s / 500 Hz.
Membangkitkan signal-signal synchro untuk modulator (delay line). Prinsip Synchro dapat dihasilkan : 1) Internal : signal sync dibangkitkan di dalam modul BKP 05. 2) External : signal sync dikirim dari generator synchro (TPL 800)
c. High Power Oscillator / Amplifier
f. HV Power ( High Voltage Power ) Pada bagian ini akan memberikan tegangan DC tinggi yang akan digunakan pada high power oscillator atau Amplifier. Menghasilkan tegangan EHT : ± 12 KVolt untuk supply unit modulator. Power Supply EHT Fungsi
:
memberikan tegangan fungsi DC ke modulator.
Karakteristik 1)
Tegangan normal
:
11KV
2)
EHT
:
5 - 12,5KV
3)
Konsumsi
:
650 – 800 Ma
Melakukan macam-macam operasi yang diperlukan untuk menghidupkan transmitter. Diantaranya operasi starting transmitter, power supply (low & extra high), magnetron heating. Thyratron / SSD.
Karakteristik penting dari suatu perangkat penerima radar : Sensitivitas, merupakan level terkecil energi echo yang masih bisa dideteksi, pada umumnya berkisar – 103 dbm. Sensitivitas yang semakin baik dapat menambah jangkauan radar. Gain, penguatan sinyal yang diterima. Berkisar 150 sampai 200 db. Dinamic Range, penerima harus memiliki kemampuan untuk menerima sinyal yang paling lemah serta tidak mengalami saturasi jika menerima sinyal echo yang lebih besar dari biasanya. Bandwidth, bidang frekuensi penerima harus cukup lebar untuk menampung semua spektrum frekuensi sinyal ditambah pergeserannya karena efek doppler. Untuk mengatur variasi frekuensi digunakan automatic frequency control (AFC) yang telah diintegrasikan dengan penerima. Receiver : a.) Mengamplies signal signal yang diterima dan mendeteksi objek objek
Keuntungan dari pemakaian wave guide adalah : 1) Tidak ada daya yang hilang karena medan listrik dan medan magnet berada di dalam wave guide. 2) Kerugian dielektrik dapat diabaikan karena wave guide berisi udara. 3) Redaman total wave guide kecil karena untuk frekuensi kerjanya, daya yang berubah menjadi panas pada dinding lebih kecil dibandingkan daya yang menjadi padas pada konduktor. 4) Kapasitas daya yang bisa ditransmisikan lebih besar dibandingkan pada kabel coaxial. 5) Konstruksi sederhana. b. Duplexer Duplexer berfungsi sebagai : 1) Switch
yang
menghubungkan
pemancar
dan
antena
saat
pentransmisian pulsa serta penerima dan antena saat menerima echo.
teredam sebesar minimal 60 dB, sehingga tidak membahayakan perangkat penerima.
c. Diplexer Diplexer diperlukan jika terdapat dua pemancar dan dua penerima yang berkerja pada saat yang bersamaan pada satu antena (diversity system). Masing – masing pemancar membangkitkan frekuensi yang berbeda dan waktu pancarpun diatur berbeda beberapa
µs
dari pengaturan
pulsa trigger. Diplexer akan mengatur petransmisiannya ke antena. Demikian pula saat penerimaan, diplexer akan menghubungkan antena keperangkat penerima yang sesuai frekuensinya. Perbedaan frekuensi antara dua pemancar yang beroperasi secara diversity system yang ada di Indonesia, untuk S-band radar 100 MHz dan untuk L-band radar 50 MHz.
Antena adalah alat yang berfungsi mengubah enerji gelombang ruang bebas (free space) menjadi gelombang terbimbing (guided wave) atau sebaliknya. 1. Meradiasikan transmission dan menangkap energy yang direflrksikan oleh objek – objek. 2. Memberi informasi arah. Untuk
memperjauh
jangkauan
pancaran
dan
penerimaan,
energi
gelombang elektromagnetik ini bisa dikonsentrasikan pada satu berkas (beam-width) yang sempit. Untuk primary radar lebar berkas yang biasanya dipakai berkisar antara 1° sampai 2°. Beam width yang sempit ini disebut dengan istilah pencil beam. . Dimensi antena tergantung pada besarnya frekuensi kerja radar, semakin tinggi frekuensinya semakin kecil dimensinya. Berkas yang sempit menghasilkan
Ukuran kemampuan antena untuk mengkonsentrasikan energi pada arah yang diinginkan dikenal dengan istilah gain. Ada dua tipe gain yang menjadi kemampuan kerja antena yaitu directive gain dan power gain. Directive gain adalah pembesaran (gain) yang terjadi dari sebuah antena radar yang berhubungan dengan terbentuknya beam pattern. Apabila θB dan ØB adalah beam width pada arah vertikal dan horisontal, maka persamaan directive gainnya adalah :
4π Gd = θB . ØB Power gain adalah pembesaran (gain) energi dari sebuah antena radar yang juga mengandung faktor kerugian (dissipative losses).
- Rotating joint - Pedestal - Analysis sistem - Starting Unit
1.1. Reflektor Merupakan reflektor kurva ganda (jangkauan rendah LC dan tinggi HO) yang tebuat dari baja anti karat seperti pada gambar 1. 1.2. Source Unit source / feeder / horn terdiri dari 2 set source ganda (gambar 3), sebagai berikut :
Source pancaran / jangkauan rendah, yang digunakan untuk pancaran RF dan penerimaan RF rendah (low coverage), yaitu pada source posisi bawah.
Source pancaran / jangkauan tinggi, yang digunakan untuk pancaran RF dan penerimaan RF tinggi (high coverage), yaitu pada source posisi atas.
1.6. Unit Starting Fungsi :
Mengontrol / mengendalikan starting antene
Mengontrol polarisasi
Mengontrol interlock dan proteksi
Indikator kerusakan
kontrol bagi tube magnetron transmiter agar perbedaan frekuensi penerimaan dan pancaran sebesar 30 Mhz. Setelah target pesawat / video diterima di receiver, dilanjutkan dengan dilakukan proses filter, penguatan dan pembentukan video linier yang dikirim ke TPL 800. Di TPL 800, Video tersebut yang berbentuk analog dirubah menjadi digital, kemudian dilakukan proses filter MTI. Hasil dad filter, berupa video terproses, sebagaian dikirim ke rangkaian pembuat plot dan sebagaian dikirim ke display. Untuk dual sistem PSR dengan dua transmiter yang frekuensinya berbeda, adalah sistem radar dengan frekuensi diversity, dapat dilihat pada gambar 10. 3.1. Transmiter ER 713 S Transmiter ER 713 S menggunakan magnetron yang beroperasi dengan menggunakan frekuensi S Band (2700 - 2900 Mhz). Power peak dari magnetron tersebut sekitar 600 kWatt. Hubungan dasar antara transmiter dan receiver terlihat pada gambar 11, yang
Pulsa negatif tersebut dihasilkan dengan cara "charging dan discharging" yang dikontrol oleh unit solid state / thyratron (gambar 13) - Power Supply EHT Berfungsi : - memberikan tegangan tinggi searah ke modulator - mengatur, mendeteksi, mengecek dan mengukur tegangan Fungsi Transmisi Fungsi ini melibatkan rangkaian dari magnetron sampai ke antene (gambar 14), yaitu :
AFC Coupler dan pengukuran coupler Coupler yang dapat berfungsi untuk mengukur sinyal RF y a n g dipancarkan dari magnetron. Penggunaan coupler ini adalah : #
Pengukuran sinyal transmisi RF untuk digunakan data bagi unit AFC Pengukuran daya oleh "test equipment" atau power meter.
Fungsi ini melakukan pengecekan parameter-parameter dan pembatasan jika terjadi perubahan diluar batas toleransinya (gambar 12). Ada 2 group safety : - Safety yang menghasilkan diputusnya tegangan EHT. Misalnya safety untuk : suhu kabinet, pinto kabinet, putaran antene dan lainlain.
- Safety hanya untuk sementara, yaitu diputusnya tegangan EHT dengan cara otomatik atau manual.
Dengan cara tersebut, jika gangguan atau kerusakan terjadi sesaat saja dan jika gangguan itu muncul 3 kali dalam waktu kurang dari 12 menit, maka tegangan EHT akan diputus. Misalnya safety untuk : back swing, I (EHT) atau V(EHT).
b.
RF Amplifier RF 820 S
Untuk sistem dual sistem dan double coverage, diperlukan tiga unit RF 820 S
SIGNAL GENERATION UNIT GH 800
Unit ini berfungsi menghasilkan : a. Sinyal referensi 15 MHz & 600 Khz b. Sinyal osilator master 30 Mhz. Sinyal no. a untuk TPL 800, yaitu untuk kepentingan pemrosesan data dan sinkronisasi. Sinyal no. b untuk membangkitkan 15 MHz dan 600 KHz serta untuk referensi sinyal pada operasi diversity. UNIT AFC AF 800 S + OS 800 S
Unit ini berfungsi sebagai pembangkit sinyal osilator lokal melalui Synthisizer dengan kontrol frekuensi pertambahan 5 Mhz, sinyal tersebut dicampuri dengan sinyal RF dari coupler AFC agar menghasilkan pulsa
dan Iogaritmic).
UNIT SWITCHING LC/HC BJX 27 Berfungsi untuk memilih satu kanal dari 2 kanal LC dan HC secara program dari prosesing primer TPL 800.
UHF TEST MF 800 S/T Berfungsi untuk membangkitkan sinyal test RF (LC & HC) yang diperintah dan dikontrol dari TPL 800 untuk keperluan pengetesan operasi sistem.
RF AMPLIFIER RF 820 S - Penguat sinyal RF (LC & HC) dari antene dengan noise sekecil mungkin. - Pembatas power terhadap kebocoran pancaran RF transmiter.
- Antene PSR type AC 316 - Antene SSR AS 304 *Sistem PSR - Switch Transmiter / Receiver (Duplexer) Transmiter ER 713 S - Receiver RR 800 Prosesinq Primer (Plot Primer) - Extractor primer TPL 801 Prosesinq Sekunder / Plot Sekunder - Extractor *Sistem SSR Transmiter / Receiver RS 870 sekunder EV 760 ST Encoder dan Distributor - Encoder azimuth dan distribusi video CD 800 Prosesinq Radar/Track Prosesor Radar PR 800 Distribusi Video / Sintetik
gelombang RF dengan frekuensi 2700 Mhz - 2900 Mhz dengan pow er peak 650 kW att disalurkan ke antene. Pancaran RF tersebut jika mengenai badan pesawat, akan terpantul kembali ke antena untuk diteruskan ke receiver. Sinyal target yang diterima di receiver tersebut difilter, di perkuat dan outputnya diki rim ke proses or primer (TPL800)
PROSESOR PRIMER (TPL 800) Dalam TPL 800, sinyal analog dari Receiver dirubah menjadi digital, yang selanjutnya dilakukan proses filtering melalui unit MTI, hasil filtering diteruskan dengan proses korelasi dan ekstraksi serta pembentukan plot dari target nyata. Disamping itu, TPL berfungsi sebagai generator synchro untuk sistem radar SISTEM SSR (RS870) Transmiter memancarkan pulsa gelombang RF dengan frekuensi 1030 Mhz, yaitu dengan pulsa mode P1 - P2 - P3 dengan power peak 3 kWatt
PR 800 melakukan proses filtering plot sintetik dari PSR dan SSR, korelasi "scan to scan", pembentukan track (primer dan sekunder), penggabungan track primer dan sekunder (track assosiated) dan formating. DISTRIBUSI VIDEO / SINTETIK CTR 830 berfungsi sebagai pengubah kode / format data sintetik dari PR 800 ke format display MIV 800. - TCD 800 berfungsi sebagai saklar pemilih data sintetik dari CTR1 atau 2 dan sebagai pendistribusi data sintetik terpilih ke beberapa display MIV 800.
DR 770 berfungsi sebagai pendistribusi synchro, data azimuth dan video raw ke beberapa display MIV 800.
DISPLAY RADAR (MIV 800) MIV 800 berfungsi sebagai penampil data sintetik dan video raw dari semua.target hasil pemrosesan. Data sintetik yang dapat ditampilkan adalah
PENGENALAN RADAR PSR RL-2000 SURABAYA Main Parameters of RL-2000
•
Output Transmitter peak power
min. 12kW
•
Stagger
0- 10 %
•
Pulse Width: Short pulse
1 µs
Long pulse
40 µs
•
Transmitter frequency
2700-2900 MHz
•
Range
1 km up to 120 km
•
Range resolution
230 m
•
Azimuth resolution
2,1°
Structural Design of Mechanical Parts
Microwave guides
Antenna system
Antenna APSR-2000
Radiation pattern in azimuth (low beam) of APSR-2000
Vertical diagram (low beam) of APSR-2000
Coverage Diagram RL2000 Act beam: S TC range 40, slope 25, max 50, Pas beam, STC range 8, slope 25, max 5 20 18 16 14 12 ] k[
m
10 h
t H
ig
8 6 4 2 0 0
20
40
60 Range [km]
80
100
120
RF generator
4xRLOC LO 1D 2219MHz LO 1C 2234MHz LO 1B 2256MHz
RLOA
RLOB
LO 1A 2277MHz
RFMT 543MHz
MODULATOR
D 2820 MHz
SWITCH FA0
OSCILATOR 70MHz
OSCILATOR 613MHz
T 543MHz
I MODULATOR I/Q
1. if >
MIXER
543MHz
)
N
X
E E T
MOD I MOD Q
R R MODULATOR
C 2799 MHz
C E
I T
SWITCH
(
B M R
FA1
L
O C
2. if >
R
S E
543MHz
MODULATOR
B 2777 MHz
I
O
M
W
A
S
E N R
O P
P 543MHz
MODULATOR
A 2762 MHz
SWITCH FA3
T
T
R
SWITCH FA2
W
E
DIG.ATTEN.
P
T
RIFT RFGEN-402 Blok of
CLK
Receiver
A/D CONV MIXER
543MHz
LNA
R E D I V I D
MIXER
NOISE FIGURE SENSOR
I LONG "D"
1. if > MIXER
543MHz
DATA
2. 1f >
MIXER
Q LONG "D"
STC CONTROL A/D CONV
1. if >
DATA
CLK MIXER
2. 1f >
GAIN DRIVER CLK
MIXER
543MHz
A/D CONV
1. if > MIXER
2. if > MIXER
MIXER
543MHz
Q LONG "C"
1. if >
A/D CONV MIXER
DATA
I LONG "C"
2. if >
DATA
CLK
INTERFACE OPTICAL OF TRANSMISSION
CLK LO 1A 2277MHz LO 1B 2256MHz
DIVIDER 613MHz
A/D CONV
RDE
DATA
I SHORT "B"
LO 1C 2234MHz LO 1D 2219MHz
MIXER
Q SHORT "B"
A/D CONV
DATA
CLK CLK A/D CONV
DATA
I SHORT "A"
DIVIDER 70MHz
MIXER
Q SHORT "A"
A/D CONV CLK
DATA
CONTROL COMPUTER
POWER SUPPLY ZSH (38V; 1,5A)
MEASUREMENT
DIRECTION COUPLER TEXC “A” HF LOAD
EXCITER
RF SWITCH
16 INPUTS SPLITTER
CONTROL AND DIAGNOSTIC OF
POWER 300W
EXCITER
CONTROL AND DIAGNOSTIC OF
POWER SUPPLY ZSF 2
39V/11A
POWER MODUL TFSE 1
39V/11A
POWER MODUL TFSE 2
PULSES (MOD.SIGNAL)
LAN “B”
TRANSMITTER
POWER SUPPLY ZSH (38V; 1,5A)
16 OTPUTS COMBINER POWER SUPPLY ZSF 3
39V/11A
RFMT
LAN “A”
RS485
RS485
RFGEN “A”
TRANSMITTER
TEXC “B”
POWER SUPPLY ZSF 1
PULSES (MOD.SIGNAL)
POWER MODUL TFSE 3
POWER > 13kW waveguide
TRANSMITTER
RFGEN “A” RFMT
