Bagaimana Cara Kerja Radar

Overview
Radar merupakan kependekan dari Radio Detection and Ranging. Radar merupakan suatu sistem yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik (gelombang radio) untuk mengukur dan membuat peta dari benda-benda seperti kapal, pesawat, mobil ataupun cuaca. Gelombang elektromagnetik yang dikirimkan berupa sinyal pulsa pendek yang selanjutnya akan dipantulkan sebagian oleh objek.

Kapal Perang Republik Indonesia (KRI) yang dilengkapi Radar sebagai pendeteksi objek musuh

Kapal Perang Republik Indonesia (KRI) yang dilengkapi Radar sebagai pendeteksi objek musuh

Secara garis besar fungsi dari Radar dapat diklasifikasikan menjadi 3 yaitu,
1. Mendeteksi keberadaan dan jarak dari suatu objek benda.
2. Mengukur kecepatan suatu objek benda.
3. Pemetaan sekelompok objek dalam suatu tempat

Konsep Dasar
Konsep dasar dari sistem radar ini adalah dua fenomena fisika dasar yang sering kita temui sehari-hari yaitu echo/gema/pemantulan suara dan efek Doppler. Kedua fenomena ini sering kita temui saat berkaitan dengan suara. Sistem radar memanfaatkan kedua fenomena ini dengan menggunakan gelombang elektromagnetik.

Echo/Gema
Misalkan kita berteriak di sebuah sumur, maka pantulan suara kita atau biasa disebut gema akan terdengar sesaat setelah kita berteriak. Suara ini terjadi karena pantulan suara yang mengenai objek di dalam sumur baik itu berupa air dalam sumur ataupun dinding sumur. Pantulan suara ini kembali ke kita dan kita dengar hampir menyerupai suara teriakan asli. Perbedaan waktu antara suara asli dan suara pantulan merupakan representasi dari jarak antara sumber suara dan objek yang memantulkan suara tersebut.

Efek Doppler
Efek Doppler ini seringkali kita temukan di sekitar kita khususnya di jalan raya. Efek Doppler terjadi saat suara terpantul oleh objek yang bergerak. Contohya, saat kita mendengar suara sirine ambulan mendekati kita yang sedang diam ditepi jalan suara sirine makin keras, namun setelah melewati kita maka suara sirine semakin mengecil seiring makin jauhnya jarak kita dengan mobil sirine. Fenomena keras lemahnya suara karena pebedaan jarak anatar sumber suara dan pendengar disebut dengan efek Doppler.

Dalam sistem kerja radar memanfaatkan kedua fenomena fisika tersebut. Misalkan kita mengirimkan suara ke arah mobil yang bergerak ke arah kita. Beberapa gelombang suara akan terpantul dari mobil tersebut. Karena mobil bergerak ke arah kita, suara akan semakin menjadi keras. Apabila kita mengukur waktu pantulan suara maka kita akan mendapatkan kecepatn mobil tersebut.

Jadi dari dalam suara, fenomena gema dapat dimanfaatkan untuk mengukur jarak suatu objek dan efek Doppler dapat diamnafaakn untuk mengukur kecepatan suatu objek. Konsep inilah yang digunakan oleh SONAR. Kapan selam memanfaakan sistem SONAR ini untuk mendeteksi kapal lain.

Namun beberapa kelemahan sistem SONAR dibandingkan dengan RADAR adalah sebagai berikut,
- Jarak jangkau sinyal suara sangat pendek dibandingkan dengan gelombang elektromagnetik
- Sinyal suara dapat terdengar sehingga dapat mengganggu sekitar kecuali menggunakan sinyal suara dalam basis ultrasonik
- Sangat sulit mendeteksi gema suara dibandingkan dengan pantulan gelombang elektromagnetik.

Sistem Radar
Berdasarkan bentuk gelombangnya, Radar dapat dibagi menjadi 2 yaitu,
1. Continuous Wave/CW, merupakan radar yang menggunakan transmitter dan antena penerima (receive antenna) secara terpisah, di mana radar ini memancarkan gelombang elektromagnetik secara terus menerus/kontinyu. Radar CW ini tidak termodulasi sehingga dapat mengukur kecepatan radial target serta posisi sudut target secara akurat. Radar CW tipe ini biasanya digunakan untuk mengetahui kecepatan target dan menjadi missile guidance.

2. Pulsed Radars/PR , merupakan radar yang gelombang elektromagnetiknya dikirim secara periodik. Frekuensi pengiriman sinyal radar disebut dengan Pulse Repetition Frequency (PRF)

Berdasarkan cara pengukuran kecepatan objeknya, Radar dapat dibagi menjadi 2 yaitu,
1. Doppler Radar, merupakan jenis radar yang mengukur kecepatan radial dari sebuah objek dengan menggunakan Efek Doppler. Hal ini dilakukan dengan memancarkan gelombang elektromagnteik ke objek lalu menangkap refleksinya, dan kemudian dianalisis perubahannya berdasarkan perhitungan Doppler. Doppler radar merupakan jenis radar yang sangat akurat dalam mengukur kecepatan radial. Contoh Doppler radar adalah Weather Radar yang digunakan untuk mendeteksi cuaca.

2. Bistatic Radar, merupakan suatu jenis sistem radar yang komponennya terdiri dari pemancar sinyal dan penerima sinyal yang terpisah oleh suatu jarak yang dapat dibandingkan dengan jarak objek. Objek dapat dideteksi berdasarkan sinyal yang dipantulkan oleh objek tersebut ke pusat antena. Contoh Bistatic radar adalah radar pasif.

Sistem radar secara umum terdiri dari 4 komponen yaitu ,

1. Transmitter, merupakan komponen yang membangkitkan sinyal pulsa dari oscillator atau medan magnet yang dikontrol durasinya oleh modulator.
2. Transmit/Receive switch atau biasa disebut Duplexer merupakan komponen yang bertugas untuk memberikan informasi kepada antenna untuk mengirim dan menerinyal sinyal elektromagnetik.
3. Antenna, berfungsi untuk mengirimkan sinyal pulsa ke objek dan menerima pantulannya
4. Receiver, merupakan koponen yang berfurngsi untuk mendeteksi, memperkuat dan mentransfiormasikan sinyal pantulan objek dalam format sinyal video.

Aplikasi
Beberapa aplikasi dari sistem radar adalah sebagai berikut,

LIDAR, LIDAR (Light Detection and Ranging) adalah sebuah teknologi sensor jarak jauh menggunakan cahaya untuk menemukan jarak dan informasi suatu target. LIDAR menggunakan pulsa laser. Seperti teknologi radar, yang menggunakan gelombang radio, jarak obyek ditentukan dengan mengukur selang waktu antara transmisi pulsa dan deteksi sinyal yang dipancarkan.

ATC, dalam bidang penerbangan, penggunaan radar terlihat jelas pada pemakaian Air Traffic Control (ATC). ATC bertugas 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).

Weather Radar, merupakan jenis radar cuaca yang memiliki kemampuan untuk mendeteksi intensitas curah hujan dan cuaca buruk, misalnya badai.

Wind Profiler, merupakan jenis radar cuaca yang berguna untuk mendeteksi kecepatan dan arah angin dengan menggunakan gelombang suara (SODAR).

Airborne Early Warning (AEW), 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.

Missile Guidance, Missile Guidance umumnya digunakan oleh pesawat militer untuk melakukan penembakan sasaran.

Disarikan dari
[1] How Radar Works, science.howstuffworks.com/radar.htm
[2] Radar: Radio Detection and Ranging, http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?fenomena&1364039911
[3] How Radar Works, http://www.bom.gov.au/australia/radar/about/what_is_radar.shtml
[4] Radar, http://id.wikipedia.org/wiki/Radar

Budiman Putra

Budiman Putra

Menyelesaikan Sarjana di Teknik Fisika, ITS (2009) dan Master di Kumamoto University, Jepang (2018). Sejak 2015 aktif di Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi, LIPI.

You may also like...

3 Responses

  1. Avatar s haryanto says:

    Ulasan mungkin dpt lebih detail, tq

    • Avatar sainshack says:

      Terima kasih atas komentarnya. Pada dasarnya artikel ini merupakan pengantar/pembuka untuk artikel selanjutnya. Jadi masih ada artikel lanjutan dengan topik yang sama

  2. Avatar radio_s says:

    ditunggu artikel lanjutannya pak, misal cara membuat radar sederhana. Terus menulis pak!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

CAPTCHA Image

*