L Panjang Patch W pround plane L Ground Plane W Stript Line KENDALA DAN PERMASALAHAN KESIMPULAN METODE

88 Karena nilai wh=6,9280,7 = 10,8 wh 1, maka kita menggunakan persamaaan ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + − + + = 2 12 1 2 1 2 1 W h r r eff ε ε ε ‐ Menghitung lebar groundplane W = Wpatch + 6h = 6,928 + 6 0,639 = 10,76 mm ‐ Menghitung panjang groundplane L = Lpatch + 6 h = 5,014 + 6 0,639 = 8,84 mm ‐ Menghitung lebar stripline + 0,39 + = 0,6372 mm ‐ Menghitung panjang stripline L stripline = = mm Dari hasil perhitungan – perhitungan di atas diperoleh data parameter antena mikrostrip: Tabel‐1. dimensi single antena No. Parameter Hasil 1. W Lebar Patch 6,928 mm

2. L Panjang Patch

5,014 mm

3. W pround plane

10,76 mm

4. L Ground Plane

8,84 mm

5. W Stript Line

0,6372 mm

6. L Stript Line

2,57 mm Jika di ilustrasikan pada gambar, maka akan seperti : Gambar ‐5. struktur antena single patch 89 b. Simulasi 1 modul Pada tahap awal ini dilakukan simulasi dan optimasi antena 1 modul susunan antena 8 patch menggunakan perangkat lunak CST Microwave 2012, Hasil optimasi dalam 1 modul antena memiliki panjang 92,8 mm dan lebar 15 mm. setiap patch memiliki panjang 7 mm dan lebar 4,28 mm. Selain itu hasil simulasi S 11 , VSWR, bandwidth, impedansi, polaradiasi dan gain dapat dilihat pada Gambar‐7 s.d Gambar‐10 dan tabel ‐2 Gambar ‐6. Tampilan simulasi antena alumina tampak depan Gambar ‐7. Hasil simulasi Return loss S 11 Gambar ‐8. Hasil simulasi VSWR Tabel ‐2. VSWR Parameter VSWR 90 9,3457 GHz 1,5 9.4 GHz 1,055 9,4436 GHz 1,5 Gambar ‐9. Hasil simulasi impedansi Gambar ‐10. Hasil simulasi gain Gambar ‐11. Hasil simulasi gain antena 1 modul 91 Gambar ‐12. Hasil simulasi HPBW sudut azimuth 92 Gambar ‐13. Hasil simulasi HPBW sudut elevasi Gambar ‐14. Hasil simulasi 3dB E – field Gambar ‐15. Hasil simulasi 3dB H – field 93 Analisa hasil simulasi S 11 , VSWR, Bandwidth, Impedansi, Polaradiasi, Gain and HPBW : • Keseluruhan antena, Dalam 1 modul antena memiliki panjang 92,8 mm dan lebar 15 mm. Setiap patch memiliki panjang 7 mm dan lebar 4,28 mm. • Nilai Return loss S 11 pada frekuensi 9,4 GHz sebesar ‐31,3 dB. • Nilai VSWR yang diperoleh sebesar 1,05. • Dari hasil VSWR dapat dilihat bahwa lebar bandwidth 97,9 MHz untuk VSWR minimum 1,5. • Nilai impedansi yang diperoleh untuk frekuensi 9,4 GHz pada 48,050502 ‐ j1.823181 Ohm. Nilai impedansi mendekati 50 Ohm. • Gain antena dari 1 modul 12.37 dB. • Besar dari HPBW 3 dB sudut azimuth pada frekuensi 9,4 GHz untuk 1 modul antena menghasilkan 97.9˚ . • Besar dari HPBW 3 dB sudut elevasi pada frekuensi 9,4 GHz untuk 1 modul antena menghasilkan 17.9˚ • Dari hasil simulasi E – Field and H – Field didapat bahwa arah pancar medan E dan medan H dari bagian sumber berjalan melalui garis strip menuju ke 8 patch yang seragam. Hal ini menunjukkan bahwa sedikit delay yang terjadi ketika antena memancarkan gelombang mikro. c. Fabrikasi 1 Modul Antena Pada proses fabrikasi antena ini menggunkan teknologi film tebal, dengan proses sebagai berikut : 1. Pembuatan screen negatif film 2. Pencetakan printing 3. Pengeringan drying 4. Pembakaran firing Gambar ‐16. 1 modul antena

c. Pengukuran

1 Modul Antena Pengukuran menggunakan alat ukur berupa network analyzer yang beroperasi pada frekuensi 50Mhz– 20GHz, dengan hasil ukur sebagai berikut : 94 Gambar ‐17. Hasil Pengukuran VSWR Gambar ‐18. Hasil Pengukuran Return loss 95 Gambar ‐19. Hasil Pengukuran Impedansi prototype 1 modul antena Dari pengukuran VSWR prototype 1 modul antenna didapat nilai VSWR 8,4 GHz ini berarti bergeser 1 GHz. Hal ini di karenakan pencetakan material konduktor ke alumina kurang presisi dari ukuran yang sudah di simulasikan. Oleh karena itu pada proses fabrikasi selanjutnya dilakukan pencetakan dengan ketelitian yang benar‐ benar teliti, sehingga kepresisi sesuai dengan simulasi.

d. Simulasi

8 modul Pada tahap berikutnya dilakukan simulasi dan optimasi antena 8 modul menggunakan perangkat lunak CST Microwave 2012, Hasil optimasi dalam 8 modul adalah sebagai berikut : Gambar ‐20. Simulasi antena 8 modul 96 Gambar ‐21. Gain antena dari 4 x 8 modul 26,83 dB Gambar ‐22. HPBW 3 dB sudut azimuth 4 x 8 modul pada frekuensi 9,4 GHz menghasilkan 26.9˚ . 97 Gambar ‐23. HPBW 3 dB sudut elevasi 4 x 8 modul pada frekuensi 9,4 GHz menghasilkan 2.1˚ . Gambar ‐24. Gain antena dari 4 x 12 modul 28,65 dB 98 Gambar ‐25. HPBW 3 dB sudut azimuth 4 x 12 modul pada frekuensi 9,4 GHz menghasilkan 26.9˚ . Gambar ‐26. HPBW 3 dB sudut elevasi 4 x 12 modul pada frekuensi 9,4 GHz menghasilkan 1˚ .

e. Fabrikasi

dan Hasil Pengukuran 8 Modul Antena Fabrikasi antena 8 modul di susun array ini bertujuan untuk melihat memper kecil beamwidth. Untuk pencatuan konektor menggunakan metode insert feed. Hasil fabrikasi antena dan pengukuran dapat dilihat pada gambar dibawah ini. 99 Gambar ‐27. 8 modul antena Gambar ‐28. Hasil Pengukuran VSWR 8 Modul antena 100 Gambar ‐29. Hasil Pengukuran Return loss 8 Modul antena Gambar ‐30. Hasil Pengukuran Impedansi 8 Modul antena Dari pengukuran VSWR antena yang dilakukan mendapatkan nilai VSWR yang sesuai dengan harapan sebesar 1.02 dan bandwidth 73 MHz dengan menghasilkan gain sebesar 26,83 dB. ™ OUTPUT rencana sesuai yg tercantum dalam proposal 101 NO. OUTPUT RENCANA REALISASI CAPAIAN KETERANGAN 4. Publikasi Ilmiah e. Jurnal Nasional ‐ ‐ ‐ Jelaskan judul makalah, penulis, No. ISSNISBN, tempat dan tahun diterbitkan f. Jurnal Internasional ‐ ‐ ‐ Jelaskan judul makalah, penulis, No. ISSNISBN, tempat dan tahun diterbitkan g. Prosiding Internasional 1 buah 1 100 Seminar radar ICRAMET 2013 h. Prosiding Nasional ‐ ‐ ‐ Jelaskan judul makalah, penulis, No. ISSNISBN, tempat dan tahun diterbitkan 5. Contoh Produk jelaskan spesifikasi lengkapnya 1 unit 1 100 Pembuatan antena 6. HKI c. Paten ‐ ‐ ‐ No. daftar, tgl d. Merk ‐ ‐ ‐ No. daftar, tgl dst ‐ ‐ ‐

12. KENDALA DAN PERMASALAHAN

− Pemunduran tibanya komponen yang semula dijadwalkan. Namun demikian proses kegiatan masih sesuai jadwal. − Pada proses simulasi membutuhkann waktu lama untuk mempercepat dilakukan pembelian modul GPU Grafik prosesing Unit − Pengeboran lubang menggunakan bor biasa untuk dudukan konektor pada alumina sering pecah maka mata bornya di ganti dengan mata bor berliandiamond. − Ketebalan konduktor tembaga peradiasi yang susah ditentukan, hal ini dikarenakan ketebalan screen yang sukar di ketahui. Sehingga apa bila dilakukan screen sebanyak 1 lapisan, menghasilkan 0.02 mm, dan 2 kali screen menghasilkan ketebalan 0.04 mm. sedangkan dalam perhitungan perancangan dan simulasi 0.035 mm. hal tersebut mengakibatkan pergeseran frekuensi. 102

13. KESIMPULAN

• Telah dilakukan simulasi menggunakan perangkat lunak CST Microwave 2012 dan direlisasi menggunakan teknologi film tebal berupa antena 1 modul, dengan hasil ukur sebagai berikut : 9 Nilai Return loss S11 pada frekuensi 9,31 GHz pada ‐33,3 dB. 9 Nilai VSWR pada frekuensi 9,31 GHz yang diperoleh dalam simulasi, sebesar 1,021. 9 Nilai impedansi yang diperoleh dari hasil simulasi untuk frekuensi 9,31 GHz pada 43,32 ‐ j1.8 Ohm. • Telah direalisasikan antena 8 modul dengan hasil pengukuran antena adalah gain sebesar 26,83 dB, VSWR sebesar 1.02 dan bandwidth 73 MHz. • Tidak terpengaruh terhadap temperature tinggi yang di akibatkan oleh lingkungan, hal ini dikarenakan material Alumina tersebut diproses pada pembakaran bersuhu 850°C.

14. DAFTAR PUSTAKA

[1]. M.I. Skolnik, ’Radar Handbook’, McGraw‐Hill, 1990. [2]. M.I. Skolnik, ’Introduction to Radar Systems’, McGraw‐Hill, 2002. [3]. S. Kingsley and S. Quegan, ’Understanding Radar Systems’, CHIPS. [4]. Leo P. Ligthart, ’Short Course on Radar Technologies’, International Research Centre for Telecommunications‐transmission and Radar, TU Delft, September 2005. [5]. Balanis, Constantine A, 2005, Antena Theory Analysis and Design, 3rd edition, Willey Inc, hal 1–84. [6]. Garge Ramesh, 2000, Microstrip Antena Design Handbook, Artech House, hal. 1 ‐30. [7]. Kumar Girish, 2003, Broadband Microstrip Antenas, Artech House, hal. 1‐45. [8]. James JR dan Hall PS, 1989, Handbook of Microstrip Antenas, 1st edition, Peter Peregrinus Ltd, hal. 58‐82. [9]. Venkataraman, Jayanti, 26 Oktober 2009, Rectangular Microstrip Patch antena with Designer, http:www.rit.edukgcoeetadocsDesigner ‐EMPlanar‐ Tutorial.pdf. 103 Lampiran Seminar Radar ICRAMET 2013 27 28 Maret 2013 Array Planar Antena Using Thick Film on Alumina Substrate for X band Radar Yuyu Wahyu 1 , Yussi Perdana Saputera 2 I Dewa Putu Hermida 3 123 Research Centre for Electronics and Telecommmunications of the Indonesian Institute of Sciences PPET‐LIPI Email : yuyuppet.lipi.go.id, yussipsgmail.com, idewaputugmail.com 123Kampus LIPI Jl. Sangkuriang Bandung – Indonesia Abstract— We conducted a research of the radar antena. This research focuses on the manufacturing of microstrip antena using thick film as part of the patch conductor material in paste on alumina Al203. This antena is designed at a frequency of 9.4 GHz. Alumina material is used because these materials can produce small dimensions, so the overall planar antena radar system dimension is smaller than previous research. This is because the sufficiently large relative permittivity insulation, namely the use of dielectric materials εr = 9.6. Antena design aims to x band radar applications. The designed antena has 8 square patch array in the first module, and structured planar 8 ‐ 12 modules sideways and 4 modules down, both for the transmitter and receiver. Antena design and simulation results illustrate that the antena Rectangular Patch Array for Radar Applications has characteristics that work on frequencies 9.4 GHz, 97.9 MHz for Bandwidth at VSWR 1.5, 12 dBi for gain, linear polarization and unidirectional radiation pattern. Keywords : Radar; Array; Planar and Alumina 104 Pemanfaatan dan Pemasangan Radar Pengawas Pantai Ir. Mashury, M.Eng 105 LEMBAR PENGESAHAN 1. Judul Kegiatan Penelitian : Pemanfaatan dan Pemasangan Radar Pengawas Pantai 2. Kegiatan Prioritas : Penelitian, Penguasaan, dan Pemanfaatan Iptek P3‐IPTEK 3. Peneliti Utama Nama : Ir. Mashury, M.Eng Jenis Kelamin : Laki ‐laki 4. Sifat Penelitian : BaruLanjutan Tahun ke 3 5. Lama Penelitian : 1 Satu Tahun SBK, diulangi setiap tahun 6. Biaya Total 2013 : Rp. 1.127.115.000,‐ Bandung, 20 Desember 2013 Ketua PME PPET LIPI, Peneliti Utama Dr. Purwoko Adhi, DEA NIP. 1967 0911198701 1 001 Dr. Mashury NIP. 19680408 199303 1 007 106 ABSTRAK Rancang bangun sebuah prototip radar pengawas pantai Coastal Surveillance Radar yang dinamakan ISRA Indonesian Surveillance Radar dilakukan dalam kegiatan penelitian ini. Setelah dilakukan rancang bangun, maka dilakukan pengetesan Radar ISRA di dalam laboratorium dan di lapangan yang berdekatan dengan wilayah pantai. Setelah dilakukan perbaikan kinerja berdasarkan hasil pengetesan, selanjutnya dilaksanakan sertifikasi radar oleh pihak‐pihak berwenang di dalam negeri. Radar pengawas pantai ISRA ini akan terkoneksi dalam suatu jaringan sehingga bisa dimonitor secara jarak jauh dari Jakarta atau Bandung. Pemanfaatan dan pemasangan Radar ISRA ini akan membantu pemerintah dalam pengawasan wilayah perairan Negara Kesatuan Republik Indonesia NKRI karena Indonesia memiliki panjang pantai lebih dari 80.000 km. Tindakan ilegal di wilayah perairan NKRI dapat dikurangi melalui pengawasan menggunakan Radar ISRA ini. Kata kunci: Jaringan radar, radar pengawas pantai ISRA, sertifikasi, wilayah perairan.

15. PENDAHULUAN

15.1 Latar Belakang Masalah

Pengamanan dan pengawasan wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia NKRI yang terdiri dari lebih 17.000 pulau dengan 23 wilayah terdiri dari lautan akan memerlukan aparat dan peralatan yang berjumlah sangat besar. Indonesia juga merupakan salah satu negara dengan panjang pantai terbesar didunia yaitu lebih dari 80.000 Km. Pada kenyataannya, kemampuan TNI‐AL dan POLRI untuk mengawasi wilayah RI sangat terbatas sehingga wilayah perairan Indonesia rawan akan pencurian ikan, pelanggaran wilayah oleh kapal‐kapal asing, pembajakan kapal laut dan penyelundupan. Salah satu cara untuk meningkatkan kemampuan aparat pemerintah dalam mengawasi dan mengamankan wilayah adalah dengan menggunakan radar pengawas pantai untuk mengawasi pergerakan kapal laut sehingga dapat dicegah tindakan‐tindakan yang dapat merugikan NKRI dan juga tabrakan kapal apabila hendak merapat ke pelabuhan. Pemasangan radar pengawas pantai daya besar high power di kapal atau dipinggir daratan sekitar pantai dapat digunakan untuk mengawasi wilayah laut yang luas sampai beberapa puluh mil laut. Berdasarkan uraian diatas maka penggunaan radar sangat penting untuk pengawasan dan pengamanan wilayah perairan NKRI. Kemandirian bangsa dalam pembuatan radar akan sangat membantu dalam penyediaan radar didalam negeri. Hal ini didukung oleh kenyataan bahwa kondisi perekonomian bangsa yang sedang terpuruk ini tidak memungkinkan pemerintah untuk membeli peralatan radar dari luar negeri yang umumnya bernilai sangat mahal dari U100.000 sampai dengan jutaan U dollar. Hal ini ditambah dengan sulitnya mekanisme pembelian radar yang sifatnya strategis dibidang pertahanan dan keamanan. Gambar ‐1 memperlihatkan contoh radar pengawas pantai dan aplikasinya dalam pengawasan pelabuhan pengaturan lalu lintas kapal, pencegahan perusakan terhadap laut, penanggulangan kecelakaan diperairan, pencegahan penyelundupan, pencegahan pencurian ikan, dll 107 Gambar 1. Berbagai fungsi dari Radar pengawas pantai Ilustrasi pemakaian radar pengawas pantai untuk pengawasan wilayah perairan sekitar Selat Sunda ditunjukkan pada Gambar‐2. Diasumsikan ada tiga buah Radar yang terhubung melalui satu jaringan. Dalam gambar ini, daerah jangkauan Radar ditentukan oleh kemampuan daya pancar, ketinggian menara dan polarisasi dari antena [1, 2, 3, 4]. Penggunaan jaringan Radar Pengawas Pantai memungkinkan lalu lintas kapal disekitar Selat Sunda dan yang menuju atau dari Pelabuhan Tanjung Priok dapat diamati. Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi LIPI telah membuat satu prototip Radar Pengawas Pantai pada kurun waktu tahun 2009‐2011. Pada tahun 2010, telah dibuat prototip ke 2 yang merupakan prototip versi komersialproduksi, sementara prototip I adalah untuk demo sedangkan prototip III untuk versi transportable. Blok diagram Radar frequency modulated‐continuous wave FM‐CW yang digunakan pada prototip radar PPET‐LIPI diperlihatkan pada Gambar‐3 [1, 4]. Sistem Radar FM‐ CW ini terbagi atas dua bagian utama yaitu transmitter pemancar dan receiver penerima. Hasil deteksi Radar akan ditampilkan oleh Display unit yang mengolah sinyaldata yang diterima dari bagian Receiver menjadi suatu gambar yang dapat diinterpretasikan dengan mudah oleh pengguna [5, 6, 7‐18]. Pengolahan sinyal Radar ini dilakukan oleh sebuah komputer yang berkemampuan tinggi sehingga semua proses dilakukan secara real time untuk menghindari adanya penundaan delay. Seiring dengan kemajuan teknologi Radar, peranan perangkat lunak untuk pengolahan sinyal menjadi semakin penting vital [5, 6, 7‐18]. Tampilan dari Radar akan disesuaikan dengan kelaziman yang berlaku pada Radar Pengawas Pantai yang telah dijual dipasaran, yaitu antara lain mengikuti regulasi International Maritime Organization IMO dan menampilkan parameter‐parameter penting dari Radar sebagai informasi untuk pengguna. Terdapat dua antena yang masing‐masing digunakan untuk memancarkan sinyal Radar ke obyek yang ingin diamati dan untuk menerima sinyal Radar yang dipantulkan oleh obyek. Antenna control yang berfungsi untuk mengatur agar gerakan antenna sesuai dengan tampilan dilayar dari Display 108 unit. Pembangkit frekuensi frequency generator berfungsi untuk membangkitkan sinyal sweep, memberikan input sinyal osilator local oscillator frekuensi rendah dan tinggi ke bagian pemancar dan penerima, serta menghasilkan sinyal dengan frekuensi referensi. Gambar ‐2. Ilustrasi jangkauan radar untuk Selat Sunda. Gambar ‐3. Blok Diagram Sistem Radar FM‐CW.

15.2 Perumusan Masalah

• Melakukan rancang bangun radar pengawas pantai coastal surveillance Radar. • Pemanfaatan dan pemasangan radar pengawas pantai. Pembangkit Frekuensi Frequency Generator Pemancar TX Penerima RX Antena TX Antena RX Personal Computer + Display Antena Control 109

16. TUJUAN

DAN SASARAN 16.1 Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan perancangan dan implementasi dari radar pengawas pantai ISRA yang akan dipasang dan dimanfaatkan untuk memonitor wilayah perairan strategis di wilayah NKRI. Prototip radar pengawas pantai ini juga akan dites secara keseluruhan dalam rangka mendapatkan sertifikasi dari lembaga‐lembaga yang berwenang. Serangkaian tes akan dilakukan yang melibatkan pihak pengguna seperti TNI‐AL, dan Direktorat Kenavigasian Ditjen Hubla Dephub.

16.2 Sasaran

Sasaran kegiatan penelitian pada tahun 2013 adalah perangkat lunak software untuk pengolahan sinyal dan jaringan radar, modul‐modul perangkat keras, sistem antena radar, sistem mekanik radar, pengetesan modul ‐modul yang sudah dibuat dan mendapatkan sertifikasi dari lembaga‐ lembaga yang berwenang di Indonesia yang menyatakan bahwa radar pengawas pantai layak digunakan oleh pemakai dan memenuhi standar‐ standar yang ada. Satu revisi atas Standar Operational Procedure SOP yang telah dibuat dapat dilakukan berdasarkan pengetesan dan pengujian Radar yang dihasilkan melalui kegiatan ini.

17. METODE

Dalam kegiatan penelitian ini, metodologi yang digunakan adalah: a. Pembuatan Perangkat Keras Radar ISRA Indonesian Surveillance Radar Pada tahap ini dilakukan desain dari perangkat keras yang melibatkan banyak komponenmodul dari frekuensi rendah sampai tinggi termasuk komponen aksesorisnya. Dikarenakan kompleks‐nya pekerjaan maka diperlukan sejumlah peneliti dan teknisi. Setelah desain, maka dilakukan implementasi perangkat keras termasuk pemasangan kabel dan konektor. Setelah implementasi, dilakukan pengetesan baik per‐sub bagian maupun keseluruhan perangkat keras. b. Rancang Bangun Perangkat Lunak Radar ISRA dan jaringan Radar Dalam tahap ini dilakukan desain dari perangkat lunak yang terdiri dari perangkat lunak untuk pergerakan motor, tampilan Radar, pengolahan sinyal Radar, setting pada ADC dan sweep synthesizer. Setelah desain dilakukan maka dilakukan implementasi dari perangkat lunak tersebut. Dikarenakan banyaknya pekerjaan maka diperlukan banyak personil dengan latar belakang perangkat keras, pengolahan sinyal, elektronika dan programming. c. Pengujian Radar ISRA Indonesian Surveillance Radar Pengetesan Radar dilapangan akan dilakukan di Kampung Padi Dago, Bandung, untuk tes pola radiasi antena, dan juga tes di site Radar ISRA di Anyer, Cilegon dan PLTU Suralaya Merak, Cilegon. Pengetesan ini melibatkan banyak orang karena banyaknya hal yang harus dilakukan dan ukuran Radar yang besarberat serta harus dilakukan beberapa kali. d. Evaluasi dan Perbaikan 110 Berdasarkan hasil pengujian, dan pengetesan maka dilakukan peningkatan unjuk kerja melalui perbaikan setting, tuning, penggantian komponenmodul, perbaikan perangkat lunak dan pengaturan lain‐lain. e. Publikasi ilmiah Sebagai salah satu output hasil penelitian maka harus dilakukan publikasi ilmiah baik diterbitkan di konferensi nasionalinternasional maupun di jurnal nasionalinternasional.

4. RENCANA