Foot Print Antena Rolled Dipole untuk Ground Penetrating Radar

Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921. Rancang Bangun Radar Pengawasan Pantai INDRA II di Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi PPET LIPI Mashury Wahab, Pamungkas Daud, Yuyu Wahyu, dan Rustini S. Kayatmo Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi LIPI Kampus LIPI Gd. 20 Lt.4, Jl. Sangkuriang, Bandung – Indonesia Tlp. 022-2504661, Fax. 022-2504659, Email: mashuryppet.lipi.go.id ABSTRAK Dalam tulisan ini, rancang bangun sebuah Radar pengawas pantai yang dinamakan Indonesian Radar INDRA II di Puslit Elektronika dan Telekomunikasi LIPI dipresentasikan. Rancang bangun ini meliputi beberapa bagian antara lain antena, perangkat lunak pengolahan sinyal, perangkat keras pemancar, penerima dan pembangkit sinyal serta sebuah sistem antena. Pelaksanaan rancang bangun ini dilakukan dalam kurun waktu sekitar tiga tahun yang dimulai dari tahun 2006. Radar INDRA II ini menggunakan teknologi Frequency Modulated Continuous Wave FM-CW yang tidak memerlukan daya pancar besar. Penggunaan antena array meningkatkan emitted radiated power ERP dari sistem antena sehingga dapat menjangkau obyek-obyek yang berada pada jarak puluhan kilometer. Kerjasama teknis dengan pihak luar PPET telah dilakukan untuk mewujudkan Radar INDRA II ini. Kerjasama utamanya dilakukan dengan International Research Centre for Telecommunications and Radar IRCTR dari Technical University of Delft TU- Delft. Kata kunci: Radar pengawas pantai INDRA II, rancang bangun, perangkat lunak, perangkat keras, sistem antena, antena array, kerjasama teknis.

1. PENDAHULUAN

Pengamanan dan pengawasan wilayah NKRI yang terdiri dari kurang lebih 17.504 pulau dengan 23 wilayah terdiri dari lautan memerlukan aparat dan peralatan yang berjumlah sangat besar. 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 dengan daya besar high power di kapal atau dipinggir daratan sekitar pantai dapat digunakan untuk mengawasi wilayah laut yang luas sampai beberapa puluh mil laut. Disamping untuk pengawasan perairan Indonesia, Radar pengawas pantai dapat juga digunakan untuk pengontrolan dan pengaturan lalulintas kapal dipelabuhan. Kapal-kapal yang masuk dan keluar dapat dijadwalkan dan diatur sehingga tabrakan antar kapal dapat dihindari terutama apabila cuaca buruk terjadi. Pengawasan perairan Indonesia termasuk pulau- pulau yang dekat dengan perbatasan Indonesia dan negara tetangga akan sangat terbantu dengan penggunaan Radar pengawas pantai. Hal ini ditunjukkan oleh fakta-fakta berikut [1, 2]: 1. Sepertiga dari wilayah Indonesia terdiri dari sekitar 17 ribu pulau dan dua pertiga terdiri dari lautan. 2. Jarak dari kota Sabang di NAD sampai kota Jayapura diPapua sekitar 5.556 Km. 3. Jumlah kapal milik angkatan laut Indonesia adalah sekitar 117 buah dan 77 diantaranya berusia 21-60 tahun. 4. Perbandingan antara jumlah kapal terhadap total luas perairan Indonesia adalah sekitar 1:72 ribu mil persegi. 5. Sekitar 350 kapal diperlukan untuk mencakup seluruh perairan Indonesia. Merupakan suatu tugas berat bagi pemerintah Indonesia untuk dapat membeli Radar dari luar negeri untuk dapat memenuhi kebutuhan didalam negeri baik untuk kepentingan sipil maupun militer karena jumlah Radar yang diperlukan berjumlah besar. Hal ini ditambah oleh kemampuan keuangan negara yang tidak mendukung terutama sejak krisis moneter pada tahun 1998. Harga Radar diluar negeri juga sangat mahal dalam orde jutaan dollar. Kondisi ini diperburuk oleh sulitnya pembelian Radar dari luar negeri karena Radar sangat strategis untuk pertahanan dan keamanan. Contoh dari Radar pengawas pantai dapat dilihat pada gambar 1. Gambar 3 memperlihatkan jangkauan dari Radar pengawas pantai jika di-instalasi diseluruh wilayah pantai Indonesia. Jangkauan ini ditentukan oleh daya yang ditransmisikan, lebar pita sinyal yang dipancarkanditerima, penguatan antena, polarisasi antena, dan lebar berkas antena. Semua Radar akan terhubung melalui sebuah jaringan dan dikendalikan oleh stasiun pusat master station= 1 Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921. MS, misalnya di Jakarta. Komunikasi antara Radar dengan MS dilakukan via jalur satelit. Jalur satelit lebih diutamakan karena Indonesia terdiri dari beribu-ribu pulau dan banyak pulau yang memiliki pegunungan sehingga menghambat komunikasi menggunakan jalur radio terrestrial. Semua data akan dikumpulkan dan dianalisa oleh MS untuk keperluan pengambilan keputusan. Gambar 1. Contoh Radar Pengawas Pantai. Pada awalnya, jenis Radar yang banyak digunakan oleh pelabuhan Udara, laut dan instalasi militer adalah jenis Radar pulsa [3, 6]. Radar jenis ini dapat menjangkau jarak yang sangat jauh puluhan sampai ratusan kilometer akan tetapi Radar ini memerlukan konsumsi daya yang sangat besar serta komponen-komponen yang berharga mahal. Seiring dengan perkembangan teknologi dibidang piranti keras hardware untuk frekuensi Radio dan gelombang mikro microwave serta kemajuan dibidang perangkat komputer, Radar yang menggunakan teknologi frequency modulated- continuous wave FM-CW semakin mudah untuk direalisasikan [3, 4, 5]. Radar jenis FM-CW ini hanya memerlukan daya rendah sehingga dapat menghindari kesulitan realisasi untuk piranti kerasnya, tidak seperti pada Radar pulsa yang memerlukan daya tinggi dan memerlukan penguat daya berupa magnetron, dengan demikian peralatan FM-CW Radar dapat dibuat lebih terintegrasi menggunakan komponen-komponen elektronika yang berukuran kecil solid state dan IC dan harga implementasinya akan jauh lebih murah dari pada Radar pulsa. Oleh karena itu, pada penelitian di PPET-LIPI dipilih sistem Radar FM-CW, karena teknologinya sudah dikuasai dan tidak memerlukan dana penelitian yang terlalu besar. Adanya keinginan dari pihak luar negeri untuk bekerja sama dalam penelitianpembuatan Radar yaitu International Research Centre for Telecommunications-transmission and Radar IRCTR dari TU Delft, Belanda turut mendorong dilakukannya penelitian ini. Kedua belah pihak menamakan Radar pengawas pantai ini sebagai Indonesian Radar II karena Indonesian Radar I berupa Radar navigasi kapal yang dikerjakan oleh pihak swasta lokal di Indonesia. Desain dan implementasi sistem pemancar transmitter, penerima receiver dan antena Radar dilakukan dengan bekerjasama dengan IRCTR, sedangkan perangkat lunak pengolahan citra Radar hanya berupa desain saja dan implementasinya oleh PPET. Blok diagram Radar FM-CW secara umum dapat direpresentasikan pada gambar 2 [3, 6]. Seperti terlihat pada gambar 2, sistem Radar terbagi atas dua bagian utama yaitu pemancar transmitter dan penerima receiver. Hasil deteksi Radar akan ditampilkan oleh Display unit yang mengolah sinyal yang diterima dari bagian Receiver menjadi suatu gambar yang dapat diinterpretasikan dengan mudah oleh pengguna. Ada antenna control yang berfungsi untuk mengatur agar gerakan antenna sesuai dengan tampilan dilayar dari Display unit. Synchronizer berfungsi untuk menyesuaikan sinyal-sinyal yang dikirimkan oleh transmitter dengan tampilan yang diinginkan di Display unit. Gambar 2. Blok diagram sistem Radar. Mengingat jumlah Radar pengawas pantai yang diperlukan untuk mengawasi wilayah perairan Indonesia terutama wilayah perairan yang strategis dan berbatasan dengan negara tetangga, seperti diselat Malaka, akan berjumlah besar dan jaringan Radar yang dibentuk memerlukan pengendalian secara terpusat, maka akan diperlukan jumlah tenaga operator dan Radar yang juga berjumlah besar dalam rangka melakukan operasi dan pemeliharaan Radar- Radar yang dipasang. Apabila Radar ini juga diaplikasikan untuk pertahanan dan keamanan wilayah perairan Indonesia, maka aparat dari pihak TNI juga harus ikut dilatih supaya terampil mengoperasikan Radar ini. Synchronizer Transmitter Display Unit Receiver Power Supply Antenna Control Video Antenna 2