Macam Antena Dan Radar [PDF]

Citation preview

ANTENA DAN RADAR



Hafidzah Nurul Ramadaniah Silmina Ulfah



Antena adalah piranti untuk memancarkan dan menangkap pancaran tenaga elektromagnet. Antena akan beroperasi efektif jika dimensinya sama dengan panjang gelombang isyarat yang hendak dipancarkan atau diterima.



Karakteristik Antena 2.



sifat-sifat antena adalah serupa dengan saluran transmisi



yang



berhubungan dengan panjang,



impedansi, tegangan dan arus. 3.



antena untuk frekuensi tinggi (HF) dipasang vertikal ataupun horisontal terhadap bumi. Antena yang dipasang



vertikal



memancarkan



gelombang-



gelombang vertikal



(berpolarisasi



vertikal).



Sebaliknya



yang



antena



dipasang



horisontal



memancarkan gelombang-gelombang horisontal. 4.



antena



untuk



frekuensi



sangat



Antena Yagi Uda



rendah



(VLF),



Antena Horn



frekuensi rendah (LF) dan frekuensi menengah (MF) dibangun dengan polarisasi vertikal. Sebab akan dekat dengan bumi. 5.



antena untuk frekuensi lebih tinggi akan baik, kalau menggunakan polarisasi horisontal.



6.



dalam



komunikasi



jarak



diperoleh tenaga isyarat



pandangakan



dapat



yang maksimum apabila



pada ujung-ujung yang sama terdapat polaritas yang sama.



Antena Parabola



Microwave



(gelombang



mikro), merupakan pengiriman sinyal



radio dengan frekuensi sangat tinggi pada dua buah relay station yang terlihat (tidak terhalang) satu sama lain. Pada gelombang mikro, kisaran frekuensinya adalah dari 1 GHz sampai 300 GHz. Propagasi/perambatan gelombang pada kisaran frekuensi antena



ini adalah propagasi line-of-sight.



Oleh karena



itu



microwave umumnya diletakkan diatas gedung, tower,



atau puncak bukit/gunung. Jarak antara kedua stasiun dapat mencapai 30 mil (tergantung lengkungan bumi),



dan dapat



mengirimkan data 10 kali lebih



besar dari kabel biasa tanpa perlu memikirkan cara menanam kabel atau memasangnya terhubung lebih cepat.



dengan tiang



sehingga



dapat



Digunakan untuk daerah frekuensi UHF band atas dan gelombang mikro. Prinsipnya adalah memusatkan tenaga radiasi dari radiator Penguatan antena parabola tergantung dari diameter dan frekuensi



•



Antena yang paling biasa berbentuk piring parabola.



•



Diameter sekitar 3 m.



•



 Antena berkedudukan tetap dan difokuskan pada gelombang tertentu untuk mencapai penghantaran line-of-sight kepada antena penerima.



•



Antena biasanya diletakkan di tanah tinggi untuk meluaskan jarak antar antena sehingga dapat lebih leluasa gangguan dari penghalang gelombang semakin kecil.



•



Jarak maksimum antara antena:



d = 7.14 √Kh (km) h = tinggi antena, K = faktor penyesuaian (gelombang mikro mungkin berubah arah atau terbias disebabkan bentuk lengkuk mukabumi) biasanya K = 4/3 •



Untuk mendapatkan jarak penghantaran yang jauh, beberapa menara geganti (relay) gelombang mikro digunakan.



•



Penggunaan biasa adalah untuk telekomunikasi jarak jauh (alternatif bagi coaxial cable dan fiber optik) Fasilitas gelombang mikro memerlukan jarak antara amplifier atau repeater yang jauh serta bilangan yang kecil, tetapi memerlukan penghantaran line-of-sight. 



•



Digunakan untuk pengiriman sinyal suara dan televisi.



•



Boleh



juga



digunakan



untuk



jarak



dekat



point-to-point yang menyambungkan antara bangunan berdekatan. Closed-circuit TV (CCTV) Pautan data antar LAN By-pass application (komunikasi jarak jauh untuk tujuan komersil, menggantikan penyedia jasa telepon lokal.)



•



Meliputi sebagian spectrum elektromagnetik.



•



Frekuensi biasa antara 2 ke 4 0 GHz.



•



Jika frekuensi lebih tinggi, lebar jalur lebih tinggi dan kadar data lebih tinggi.



•



Kehilangan utama disebabkan penurunan kualitas penerimaan (juga bagi frekuensi radio). 



•



Kehilangan, L = 10 log (4ʌd/λ)2 db.



•



Jarak antara amplifier atau repeater antara 10 ke 100 km.



•



Penurunan bertambah bila hujan, hal ini dapat dilihat pada frekuensi melebihi 10 GHz.



•



Kerusakan juga bisa disebabkan oleh gangguan/noise, semakin banyak gelombang mikro digunakan, semakin banyak gangguan, jadi perlu pilih frekuensi khusus.



•



Jalur frekuensi biasa bagi telekomunikasi jarak jauh ialah antara 4 GHz ke 6 GHz.(sekarang sampai 11 GHz)



•



Jalur 12 GHz digunakan untuk sistem TV kabel.



Radar adalah singkatan dari Radio Detection And Ranging, bekerja pada pada gelombang radio dan gelombang mikro,dengan panjang gelombang beberapa milimeter hingga sekitar satu meter. Teknologi ini berakar dari teknologi gelombang mikro (microwave). Prinsip yang jadi kunci utama teknologi ini adalah pantulan



Dalam teknologi radar, gelombangnya adalah gelombang mikro. Gelombang mikro dipancarkan oleh transmitter. Jika menumbuk suatu permukaan maka gelombang ini juga mengalami pemantulan. Pantulannya ini diterima oleh alat penerima (receiver) karena gelombang mikro tidak dapat dilihat maupun didengar seperti gelombang



Band



Panjang Gelombang (Cm)



Frekuensi (MHz)



Ka



0,8 - 1,1



40.000 - 26.500



K



1,1 - 1,7



26.500 - 18.000



Ku



1,7 - 2,4



18.000 - 12.500



X



2,4 - 3,8



12.500 - 8.000



C



3,8 - 7,5



8.000 - 4.000



S



7,5 - 15,0



4.000 - 2.000



L



15,0 - 30,0



2.000 - 1.000



P



30,0 - 100,0



1.000 - 300



Beberapa band radar dan pemanfaatannya Band



Frekuensi/Panj.Gelombang



Pemanfaatan



Sistem



X



8.0 - 12.5 GHz / 3.75 – 2.4 cm



- Penyuluhan militer - Pemetaan



- STAR-1 dan STAR-2 - CCRS CV – 580



C



4.0 - 8.0 GHz / 7.5 - 3.75 cm



- Penelitian dalam Multi frekuensi - Pemetaan



- ERS-1/ERS-2 - RADARSAT - PL – Air SAR



S



2.0 - 4.0 GHz / 15 - 7.5 cm



- Pemetaan



- ALMAZ



L



1.0 - 2.0 GHz / 30 - 15.0 cm



- Penelitian pada Satelit dan Space Shuttle



- SEASAT - JERS - JPL - Air SAR



P



0.3 - 1.0 GHz / 100 - 30.0 cm



- Pemetaan



- JPL-Air SAR



Konsep radar adalah mengukur jarak dari sensor ke target,ukuran jarak tersebut didapat dengan mengukur waktu yang diperlukan gelombang elektromaknetik selama penjalarannya mulai dari sensor ke target dan kembali lagi ke sensor dan dengan persamaan di bawah ini akan didapat jarak antara sensor ke target. Sensor



S



Target



Permukaan bumi



Penjalaran Gelombang elektromaknetik dari sensor ke target S =c.∆t 2 c : kecepatan cahaya(3.108) S : jarak antara sensor dengan target di permukaan bumi ∆t: waktu tempuh gelombang elektromaknetik



Data-data yang didapatkan melalui alat penerima gelombang mikro yang dipantulkan kemudian diolah, dan biasanya ditampilkan dalam bentuk gambar (Imaging Radar).



Jika gelombang mikro menumbuk pada permukaan datar, permukaan itu diilustrasikan sebagai daerah yang berwarna lebih gelap. Jika menumbuk pada permukaan yang kasar, misalnya pepohonan di hutan, gambarnya diilustrasikan sebagai daerah yang lebih terang. Inilah caranya membuat semacam peta dari data yang didapatkan melalui radar. Jika hujan lebat, gambar yang didapat pasti lebih gelap dibanding saat cuaca cerah.



Pencitraan radar, baik dengan wahana pesawat terbang maupun satelit, selalu dilakukan kearah miring (side looking), hal ini akan berakibat timbulnya suatu resolusi spasial, yang terdiri dari komponen resolusi kearah melintang lintasan (range resolution) dan resolusi searah lintasan (azimuth resolution). Sen sor H



RANGE



Lintasan tanah



AZIMUTH (searah lintasan)



Teknologi radar sesungguhnya telah lama digunakan di Indonesia, terutama di bandar udara untuk memantau lalu lintas penerbangan dan pelayaran. Dengan radar pengawas pantai, kapal yang lalu lalang di pelabuhan dapat diatur sehingga dapat terhindar dari tabrakan, terutama bila terjadi cuaca buruk. Selain memantau lalu lintas kendaraan di laut dan udara, radar telah lama digunakan untuk memantau kondisi atmosfer untuk pengamatan cuaca dan iklim. Keberadaan radar ini dapat segera diketahui dari antenanya yang mirip parabola namun berputar secara horizontal. Bila dilihat wahananya, antena radar juga dapat dipasang pada satelit. Berbagai sistem radar yang diaplikasikan atau beroperasi di Indonesia merupakan produk impor. Untuk memenuhi kebutuhan di dalam negeri, baik untuk kepentingan sipil maupun militer, Indonesia memerlukan impor radar dalam jumlah besar. Hal ini memberatkan karena keterbatasan kemampuan keuangan negara, ditambah harga radar yang sangat mahal