Pemancar radar VHF LAPAN

Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921. Harmonic level: 40 dB Power supply: 220 VAC, 50 Hz Mode of operation: Pulsed Weight: 10 kg Control monitor : RS-422

2.5 Penerima radar VHF LAPAN

Spesifikasi penerima analog radar VHF LAPAN 3-kanal yang dibeli dari United System Engineering Ltd. India USE ditunjukkan pada Tabel 2-2. Tabel 2-2 : Spesifikasi penerima radar VHF LAPAN 3- kanal Operating frequency : 150 MHz LO frequency: 120 MHz IF frequency: 30 MHz Bandwidth: 3.4 MHz Overall gain: 45 – 80 dB in step of 5 dB Gain control: Manual IF output compression point: + 8 dBm Detector type: Coherent quadrature Video LPF bandwidth: 1 MHz Max video output: +- 5.0 V Power supply: 220 VAC, 50 Hz Desain diagram blok penerima radar VHF LAPAN pada Gambar 2-6 dikembangkan oleh LAPAN dari desain standar penerima VHF 47 MHz buatan USE. Dari penerima radar 150MHz tiga kanal ini akan diperoleh enam buah sinyal output yang terdiri dari tiga sinyal output in-phase I dan tiga sinyal output quadrature Q. Gambar 2-6: Diagram blok penerima radar VHF LAPAN 150MHz

2.6 Pengontrol radar VHF LAPAN

Diagram blok pengontrol radar VHF LAPAN ditunjukkan pada Gambar 2-7. Pada generator pulsa 150MHz, sinyal kontinyu 150MHz yang diambil dari penerima radar akan dicampur dengan sinyal pulsa yang dibangkitkan pada mikrokontroler ATmega8535 dengan menggunakan ADEX-10L Frequency Mixer. Output dari generator ini akan berupa sinyal-sinyal pulsa 150MHz yang akan dipakai untuk mendorong modul T-R 150MHz 1kW. Penggunaan mikrokontroler ATmega8535 memungkinkan pembangkitan sinyal pulsa dengan resolusi terkecil 0,2 mikro detik. Pada mikrokontroler ini juga dibangkitkan sinyal pulsa kontrol TX untuk mengaktifkan modul T-R 150MHz 1kW pada mode pancar serta sinyal pulsa kontrol RX untuk memblank penerima saat sinyal radar ditransmisikan. Pada saat tersebut penerima mendapat redaman maksimum sebesar 50dB sehingga tidak akan rusak karena menerima sinyal pancar radar yang sangat kuat kondisi over load. Pengontrol radar ini seperti terlihat pada Gambar 2-8 dilengkapi dengan RF Amplifier ERA-1 untuk mengatur agar besar daya sinyal pulsa 150MHz yang dibangkitkan maksimum -5dB sesuai dengan spesifikasi modul T-R 150MHz 1kW. Gambar 2-7: Diagram pengontrol radar VHF LAPAN Gambar 2-8: Pengontrol radar VHF LAPAN Pengaturan lebar dan perioda sinyal-sinyal pulsa yang dibangkitkan pada PC menggunakan perangkat lunak LabVIEW Professional versi 8. Pada Gambar 2-9 ditunjukkan diagram waktu dari sinyal-sinyal pulsa yang dibangkitkan oleh pengontrol radar VHF LAPAN dimana: t po = lebar pulsa saat modul T-R 150MHz 1kW pada mode transmisi 15µdetik t rp = lebar pulsa sinyal 150MHz yang ditransmisikan 6µdetik t pp = perioda pulsa saat modul T-R 150MHz 1kW pada mode transmisi 75µdetik t s = perioda proses digitasi 6µdetik Dengan perioda proses digitasi sebesar 6µdetik, pada setiap perioda sinyal pulsa modul T-R 150MHz 1kW mode transmisi 75µdetik akan diperoleh 12 buah data digital. 22 Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921. Gambar 2-9: Diagram waktu sinyal-sinyal pulsa

2.7 Konverter analog ke digital radar VHF

LAPAN Pengubahan sinyal output penerima radar VHF LAPAN dari bentuk analog ke digital menggunakan Meihaus ME-4660S DAQ Card di bawah pengontrolan perangkat lunak LabVIEW Professional versi 8. ME-4660S merupakan 16-bit ADC dengan 16 AD channel dimana 8 diantaranya mempunyai kemampuan SH Sample and Hold yang memungkinkan digitasi 8 buah sinyal analog secara simultan dengan laju kecepatan pencuplikan sampling rate sebesar 500kHz [4]. Dengan demikian digitasi enam buah sinyal analog output dari penerima radar VHF LAPAN tiga kanal 3 sinyal in-phase dan 3 sinyal quadrature dapat dilakukan secara simultan. Untuk mengeliminasi derau pada sinyal in-phase dan sinyal quadrature sebelum proses digitasi digunakan Low Pass Filter 100kHz seperti terlihat pada Gambar 2-8.

3. PENGINSTALASIAN DAN PENGUJIAN

RADAR VHF LAPAN Penginstalasian dan pengujian operasi radar VHF LAPAN pada Gambar 3-1 dilakukan pada bulan Desember 2007 di bawah bimbingan Prof. J. R. Roettger dari DLR Jerman. Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa setiap unit pada radar VHF LAPAN telah berfungsi, dimana telah ditransmisikan sinyal radar 150MHz dengan daya puncak 1kW yang diukur dengan Bird 4314B Peak Power Meter dan dicirikan oleh indikator LED 1kW pada 150MHz 1kW T-R Module. Telah diperoleh rekaman photo dan video dari sinyal output I dan Q penerima radar yang menunjukkan indikasi adanya sinyal echo dari atmosfer, serta data dalam bentuk text file. Dari contoh hasil pengamatan seperti terlihat pada Gambar 3-2 yang menunjukkan bentuk sinyal in-phase dan sinyal quadrature yang diterima, terlihat adanya sinyal yang merupakan echo dari lapisan atmosfer namun terganggu oleh sinyal pengganggu seperti big-bang ground clutter. Adanya sinyal echo ini telah dikonfirmasikan oleh Prof. Madhu Chandra dari DLR Jerman saat dilakukan diskusi mengenai hasil pengamatan radar VHF LAPAN. Namun tentu saja diperlukan lebih banyak lagi pengukuran dan pengujian data echo secara matematis, untuk memastikan bahwa sinyal echo yang diterima adalah benar sinyal radar yang dihamburbalikan oleh lapisan atmosfer dan bukannya sinyal interferensi radio. Untuk mengeliminasi derau dari luar dan dari dalam perangkat radar itu sendiri diperlukan penyempurnaan pada perangkat keras radar VHF LAPAN. Penyempurnaan pada bulan Maret 2008 berupa penggunaan metal pemisah shielding antara unit- unit pada pengontrol radar, penggunaan konektor mini dan kabel coax 50Ohm pada penyaluran sinyal antar unit, serta penggunaan sinyal pulsa kontrol yang benar-benar pada level TTL, menghasilkan penerimaan sinyal echo yang jauh lebih bersih seperti terlihat pada Gambar 3-3. Pengontrol Penerima Pemancar PC Gambar 3-1: Radar VHF LAPAN saat pengujian Gambar 3-2: Contoh sinyal echo yang diterima radar VHF LAPAN Maret 2007 I Q Gambar 3-3: Contoh sinyal echo yang diterima radar VHF LAPAN April 2007 23