Gelombang Radar

BAB I

PENDAHULUAN

            Dalam bab pendahuluan ini akan diuraikan dan dibahas tentang:

1.1)            Latar Belakang Makalah

1.2)            Rumusan Masalah

1.3)            Tujuan Makalah

1.4)            Manfaat Makalah

1.1  Latar Belakang

Dewasa ini, peranan teknologi dalam kehidupan sehari-hari hampir tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Dalam mengembangkan teknologi untuk kehidupan manusia, Fisika banyak memegang peranan penting. Studi tentang gelombang banyak melahirkan teknologi-teknologi baru yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia.

Dalam bidang telekomunikasi, pengetahuan tentang gelombang elektromagnetik sangat diperlukan. Televisi, radio, telepon seluler, riset luar angkasa dan mengetahui letak pesawat terbang atau cuaca memanfaatkan gelombang elektromagnetik. Gelombang Elektromagnetik merupakan  gabungan dari medan listrik dan medan magnet yang bergetar pada bidang yang saling tegak lurus satu sama lain.

Sprektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi tertinggi hingga kerendah meliputi sinar gamma, sinar X, sinar ultraviolet, cahaya tampak, sinar infra merah, gelombang mikro, gelombang televisi, dan gelombang radio. Dalam makalah ini akan diuraikan dan dejelaskan tentang Sinar Mikro atau Gelombang Radar.

1.2  Rumusan Masalah

ü  Apa Pengertian dari Gelombang Elekromagnetik ?

ü  Apa definisi tentang Gelombang Radar ?

ü  Apa manfaat Gelombang Radar dalam kehidupan sehari-hari ?

ü  Bagaimana cara kerja gelombang Elektromagnetik ?

1.3  Tujuan Makalah

1.3.1        Tujuan Umum

Tujuan Umum dari makalah ini untuk mengetahui fungsi dari gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari khususnya gelombang mikro atau radar.

1.3.2        Tujuan Khusus

Adapun tujuan khusus dari makalah ini yaitu :

  • Memberikan pengetahuan kepada siswa agar mengetahui tentang gelombang elektromagnetik khususnya Gelombang Radar
  • Memberikan pengetahuan kepada siswa agar mengetahui fungsi Gelombang elektromagnetik khususnya Gelombang Radar dalam kehidupan
  • Memberi invormasi kepada siswa cara kejrja atu sistem kerja dari gelombang radar.
  • Mengajarkan siswa untuk mandiri dalam pembelajaran
  • Mendidik siswa agar dapat bekerjasama dengan teman sekelompoknya

1.4  Manfaat Makalah

Adapun manfaat dari pembuatan makalah ini adalah membuat siswa belajar mandiri dengan proses belajar yang telah ditentukan dan sesuai dengan kurikulum yang berlaku yaitu mengajar dengan proses siswa yang lebih aktif dan dominan dalam belajar.

BAB II

PEMBAHASAN

                            Dalam Bab Pembahasan ini akan diuraikan tentang:

2.1) Sejarah dan Pengertian Gelombang Elektomagnetik dan Gelombang Mikro (Radar)

2.2) Jenis-jenis Gelombang Radar

2.3) Komponen-Komponen Gelombang radar

2.4) Sistem kerja Gelombang Radar

2.5) Manfaat gelombang Radar dalam kehidupan sehari-hari

2.1 Sejarah dan Pengertian Gelombang Elektromagnetik dan Gelombang Mikro (Radar)

Orang yang pertama kali menguji hipotesis Maxwall mengenai gelombang elektromagnetik adalah Heinrich Hertz, pada tahun 1887 (Foster, 2004). Percobaan-percobaan yang dilakukan oleh Hertz memberikan definisi gelombang elektromagnetik. Supriyono (2006) menyatakan bahwa “gelombang elektromagnetik terdiri atas medan magnetik dan medan listrik yang berubah secara periodik dan serempak, dengan arah getar tegak lurus satu sama lain, dan masing-masing medan tegak lurus arah rambat gelombang”.

            Istilah radar (yang dalam http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggris”>bahasa Inggris merupakan singkatan dari Radio Detection and Ranging, yang berarti deteksi dan penjarakan radio)  pertama kali digunakan pada tahun 1941, menggantikan istilah dari singkatan Inggris RDF (Radio Directon Finding), namun perkembangan radar itu sendiri sudah mulai banyak dikembangkan sebelum Perang Dunia II oleh ilmuwan dari Amerika, Jerman, Prancis dan Inggris. Dari sekian banyak ilmuwan, yang paling berperan penting dalam pengembangan radar adalah http://id.wikipedia.org/wiki/Robert_Watson-Watt”>Robert Watson-Watt asal Skotlandia, yang mulai melakukan penelitiannya mengenai cikal bakal radar pada tahun 1915. Di tahun 1920-an, ia bergabung dengan bagian radio National Physical Laboratory. Di tempat ini, ia mempelajari dan mengembangkan peralatan navigasi dan juga menara radio. Watson-Watt menjadi salah satu orang yang ditunjuk dan diberikan kebebasan penuh oleh Kementrian Udara dan Kementrian Produksi Pesawat Terbang untuk mengembangkan radar. Watson-Watt kemudian menciptakan radar yang dapat mendeteksi pesawat terbang yang sedang mendekat dari jarak 40 mil (sekitar 64 km). Dua tahun berikutnya, Inggris memiliki jaringan stasiun radar yang berfungsi untuk melindungi pantainya.

            Pada awalnya, radar memiliki kekurangan, yakni gelombang elektromagnetik yang dipancarkannya terpancar di dalam gelombang yang tidak terputus-putus. Hal ini menyebabkan radar mampu mendeteksi kehadiran suatu benda, namun tidak pada lokasi yang tepat. Terobosan pun akhirnya terjadi di tahun 1936 dengan pengembangan radar berdenyut (pulsed). Dengan radar ini, sinyal diputus secara berirama sehingga memungkinkan untuk mengukur antara gema untuk mengetahui kecepatan dan arah yang tepat mengenai target.

            Sementara itu, terobosan yang paling signifikan terjadi di tahun 1939 dengan ditemukannya pemancar http://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_mikro”>gelombang mikro berkekuatan tinggi yang disempurnakan. Keunggulan dari pemancar ini adalah ketepatannya dalam mendeteksi keberadaan sasaran, tidak peduli dalam keadaan cuaca apapun. Keunggulan lainnya adalah bahwa gelombang ini dapat ditangkap menggunakan antena yang lebih kecil, sehingga radar dapat dipasang di pesawat terbang dan benda-benda lainnya. Hal ini yang pada akhirnya membuat Inggris menjadi lebih unggul dibandingkan negara-negara lainnya di dunia. Di tahun-tahun berikutnya, sistem radar berkembang lebih pesat lagi, baik dalam hal tingkat resolusi dan portabilitas yang lebih tinggi, maupun dalam hal peningkatan kemampuan sistem radar itu sendiri sebagai pertahanan militer.

2.2 Jenis-jenis Gelombang Radar

  1. a.      Doppler Radar

Doppler radar merupakan jenis radar yang mengukur http://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatan_radial”>kecepatan radial dari sebuah objek yang masuk ke dalam daerah tangkapan radar dengan menggunakan Efek Doppler. Hal ini dilakukan dengan memancarkan sinyal microwave (http://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_mikro”>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.

 

  1. b.      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.

Berdasarkan bentuk gelombang

  1. a.      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).
  2. b.      Pulsed Radars/PR (Radar Berdenyut), 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.

Panjang gelombang yang akan digunakan pada sistem radar bergantung pada aplikasi yang akan dikerjakan. Radar menggunakan satu atau lebih jenis band dalam melakukan penginderaan jauh. Band merupakan Rentang Panjang Gelombang. Radar menggunakan spektrum gelombang elektromagnetik pada rentang frekuensi 300 MHz hingga 30 GHz.

Tabel 1. Panjang gelombang Radar dan Frekuensinya yang digunakan dalam Penginderaan Jauh

Aplikasi dari band-band tersebut pada sistem radar dapat dilihat pada tabel 2 berikut :

2.3 Komponen- komponen Gelombang Radar

            Ada tiga komponen utama yang tersusun di dalam sistem radar, yaitu antena, transmitter (pemancar sinyal) dan receiver (penerima sinyal).

  1. a.      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.

  1. b.      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.

  1. c.       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).

Selain tiga komponen di atas, sistem radar juga terdiri dari beberapa komponen pendukung lainnya, yaitu:

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

2.4 Sistem Kerja Gelombang Radar

Umumnya, radar beroperasi dengan cara menyebarkan tenaga elektromagnetik terbatas di dalam piringan antena. Tujuannya adalah untuk menangkap sinyal dari benda yang melintas di daerah tangkapan antena yang bersudut 20o – 40o. Ketika ada benda yang masuk ke dalam daerah tangkapan antena tersebut, maka sinyal dari benda tersebut akan ditangkap dan diteruskan ke pusat sitem radar untuk kemudian diproses sehingga benda tersebut nantinya akan tampak dalam layar monitor/display. Berikut merupakan tahapan kerja Gelombang Radar.

Gambar 1 Cara kerja radar

Sensor memancarkan gelombang elektromagnetik ke target dan diterima kembali oleh sensor untuk menentukan jarak (S).

Pengukuran jarak antara sensor dengan target menggunakan rumus :

S= ( c. Δt) : 2

c  = Kecepatan cahaya.

S  = Jarak antara sensor dengan target di permukaan bumi.

Δt = Waktu tempuh gelombang elektromagnetik.

Pada permukaan bumi, pulsa gelombang radar dipancarkan ke segala arah, sebagian pantulannya diterima kembali oleh sensor. Intensitas dari gelombang pantulan ini sangat lemah dibandingkan ketika dipancarkan.

Gambar 2. Gelombang radar yang dipancarkan satelit,kemudian dipantulkan kembali kesegala arah oleh permukaan bumi dan sebagian diterima kembali oleh satelit

Ketika wahana memancarkan radar, memiliki bentuk geometri tersendiri. Berikut ini adalah faktor-faktor geometri pada pencitraan radar, yaitu :

  1. Incidence Angle

Merupakan sudut yang dibentuk antara pancaran gelombang radar dengan garis yang tegak lurus terhadap permukaan objek.

  1. 2.      Depression Angle

Adalah sudut yang dibentuk dari arah horisontal ke arah garis pancaran gelombang  radar.

  1. Look Angle

Merupakan sudut antara utara geografis dan arah pancaran gelombang radar atau dengan garis yang tegak lurus arah terbang wahana.

  1. Look Direction

Merupakan arah antena saat melakukan pencitraan.

2.5 Manfaat gelombang Radar dalam kehidupan sehari-hari

Wifi radar

Wifi radar adalah aplikasi yang dirancang untuk ponsel Nokia s60v3 ataupun bisa juga dicoba di Nokia s60v5 sebagai aplikasi unuk mendeteksi keberadaan sinyal Wifi/Jaringan internet melalui sambungan gelombang radio.Aplikasi Wifi Radar ini akan memberitahukan dengan notifikasi suara jika aplikasi ini mendeteksi keberadaan Wifi,jadi menurut saya cukup berguna bagi anda yang memilki ponsel ber-Wifi dan sering menggunakan fasilitas Wifi jika berinternet.Anda tak perlu mencari sinyal Wifi secara manual,tinggal mengaktifkan aplikasi Wifi Radar dan mengoperasikannya,maka aplikasi Wifi Radar ini akan mendeteksi adanya sinyal Wifi yang ditagkap oleh ponsel anda.

Wifi radar ini sanga berguna bagi anda yang suka memanfaatkan fasilitas Wifi untuk internetan,karena aplikasi ini akan memberitahukan adanya sinyal wifi di tempat yang sedang dilewati.Jika anda tertarik untuk mencobanya silahkan download aplikasinya di bawah ini.

Cuaca

  • 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).

Militer

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

Kepolisian

Radar biasa dimanfaatkan oleh kepolisian untuk mendeteksi kecepatan kendaraan bermotor saat melaju di jalan. Radar yang biasa digunakan untuk masalah ini adalah radar gun (<a title=”Radar
kecepatan” href=”http://id.wikipedia.org/wiki/Radar_kecepatan”>radar kecepatan) yang berbentuk seperti pistol dan microdigicam radar.

Pelayaran

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.

Penerbangan

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.

Secondary Surveillance Radar (SSR) di Bandara Polon

Radar ada beberapa macam dan yang umum digunakan di bandara udara adalah Primary Surveillance Radar (PSR) dan Secondary Surveillance Radar (SSR). Kedua jenis radar baik PSR maupun SSR mempunyai cara kerja berbeda. Pada PSR sifatnya aktif dan pesawat yang ditargetkan sifatnya pasif. Karena PSR hanya menerima pantulan gelombang radio dari refleksi pesawat tersebut (echo). Sedangkan pesawat itu sendiri tidak “tahu-menahu” dengan kegiatan radar di bawah. Pada SSR, baik radar maupun pesawat kedua-duanya aktif. Hal ini dapat dilakukan karena pesawat terbang telah dilengkapi dengan transponder. Pesawat-pesawat yang tidak dilengkapi transponder tidak akan dapat dilihat pada radar scope seperti identifikasi pesawat, ketinggiannya, dan lain-lain.

Dengan radar SSR, yang merupakan radar deteksi aktif dengan pesawat terpasang transponder, informasi yang didapatkan lebih dari deteksi PSR, yaitu : – jarak pesawat

- posisi pesawat

- kode pesawat

- ketinggian pesawat

- kecepatan pesawat

Secondary Surveillance Radar (SSR) adalah radar yang bekerja dengan bantuan alat yang bernama transponder di pesawat udara. Secara sederhana cara kerjanya adalah sebagai berikut:

1. SSR di darat memancarkan sinyal yang disebut dengan interrogation pada frekuensi 1030 Mhz

2. Jika mendapatkan sinyal interogasi, maka transponder akan menjawab/ memberikan sinyal balasan pada frekuensi 1090 Mhz

3. Dekoder yang ada di SSR akan menghitung jarak pesawat tersebut dari lamanya sinyal sampai kembali ke SSR

4. Arah pesawat tersebut akan ditentukan oleh arah antena radar SSR yang berputar 360 derajat.

Gambar 3. Cara kerja secondary surveillance radar (SSR)

Jadi misalnya antena SSR sedang mengarah ke timur pada arah 090° dan mendapatkan jawaban (reply) dari sebuah transponder, maka jarak dan posisi pesawat akan diketahui oleh SSR.

a. Manfaat dari SSR :

- Menghasilkan informasi dari transponder pesawat yang mengirimkan jawaban dengan membawa identitas dari pesawat

- Jarak jangkau pancaran adalah 200 NM

- Daya nya adalah 2,5 Kwatt

b. Informasi yang dapat dihasilkan oleh secondary surveillance radar adalah :

  • Jarak: Salah satu cara yang bisa dipakai untuk mengukur jarak suatu objek dari antena ialah dengan mengirimkan sinyal gelombang radio (radiasi elektromagnetik) dan mengukur jeda waktu pantulan gelombangnya. Jarak(Range) Pesawat Terbang Menunjukkan jarak pesawat terbang terhadap staiun radar atau bandar udara dalam satuan Nautical Mile(NM) dimana 1NM=1,852 kilometer
  • Kecepatan: Perbedaan frekuensi antara sinyal gelombang yang dipancarkan dan sinyal gelombang yang dipantulkan kembali dapat digunakan untuk menghitung kecepatan dari benda tersebut.
  • Posisi

Merupakan nilai sekian derajat terhadap titik utara stasiun radar kearah pesawat terbang dengan putaran searah jarum jam(Clock Wise/Cw)

  • Ketinggian

Ketinggian dari suatu pesawat harus diketahui baik pilot maupun ATC (air traffic control) untuk menyeimbangkan pesawat agar tidak berada pada jalur yang salah. Ketinggian Pesawat Terbang Menunjukkan ketinggian pesawat udara terhadap permukaan laut dengan satuan feet.

  • Kode pesawat

Kode pesawat digunakan untuk mengetahui pesawat jenis apa yang sedang terbang pada saat itu. Dan untuk membedakan pesawat satu dengan yang lainnya.

BAB III

PENUTUP

            Dalam Bab Penutup ini akan diuraikan tentang :

3.1) Kesimpulan

3.2) Saran

3.1 Kesimpulan

            Dari bab pendahuluan dan bab pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa Gelombang Elektromagnetik sangat mempengaruhi kehidupan di dunia. Karena banyak teknologi-teknologi yang diciptakan berkaitan dengan gelombang elektromagnetik. Salah satu gelombang yang dibahas pada makalah ini adalah gelombang mikro atau radar. Gelombang ikro atau radar sangat membantu dalam memberikan informasi dan melaksanakan kegiatan sehari-hari. Gelombang radar dimanfaatkan sebagai jaringan internet, mendeteksi cuaca, mengatur lalu lintas udara, mengetahui kecepatan kendaraan, mengetahui kedudukan pesawat terbang, dan lain-lain. Jadi gelombang radar sangat banyak manfaatnya dalam kehidupan.

3.2 Saran

Gelombang elektromagnetik banyak dimanfaatkan dalam kehidupan, saran yang dapat disampaikan semoga perkembangan tekhnologi yang dikembangkan karena adanya Gelombang elektromagnetik semakin banyak dan semakin berguna bagi kehidupan ini.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s