PENDAHULUAN Prosiding.Seminar.Radar.Nasional.2008

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 Satelit Gambar 3. Jangkauan jaringan Radar pengawas pantai.

2. SPESIFIKASI UMUM PERANCANGAN

™ Pemancar Transmitter: z Frekuensi: X band sekitar 9 GHz. z Pilihan jangkauan: 64 km, 32 km, 16 km, 8 km, 4 km, 2 km. Jangkauan maksimum diset pada 64 km, lebih jauh dari 27 km jarak dari Radar ke horizon agar memungkinkan untuk mendeteksi kapal yang tinggi yang berlokasi beberapa kilometer lebih jauh dari horizon. z Output power: 2 Watt. ™ Penerima Receiver: z IF bandwidth: 512 kHz. z Jumlah range cells: 512. z Range cells: 125 meter, 62 meter, 31 meter, 16 meter, 8 meter, 4 meter. z Pengolahan sinyal berbasis PC. z Standard PC display. z Maximal beat frequency 167kHz. z Beat signal disampling oleh 16bit ADC ™ Frequency Generation • Pembangkit frekuensi utama dari DRO dielectric resonant oscillator. z FM – Modulation. z Linear saw-tooth yang dihasilkan oleh DDS direct digital synthesizer. z Frekuensi pengulangan Sweep Sweep Repetition Frequency: 1000Hz. z Fixed sweep time of 3mS. z Frekuensi Sweep: 2MHz, 4MHz, 8MHz, 16MHz, 32MHz, 64MHz. z Frequency sweep 1 MHz 40NM, 2 MHZ 20NM, 10 MHZ 4NM. ™ Antenna: z Microstrip patch arrays antenna dengan rectangular patch elements. z Antenna dengan flares untuk mengurangi vertical beamwidth. z Modular system; antena terdiri dari modul-modul dan bisa diperbesar dengan meningkatkan jumlah modul. Dengan memperbesar dimensi antenna maka penguatan gain dan lebar berkas beamwidth bisa ditingkatkan. z Konfigurasi dua antenna untuk transmit and receive. z Horizontal beamwidth: 1.2 °. z Vertical beamwidth: 10 °. z Polarization: horizontal. z Rotational speed: 20 60 rpm. z Pertimbangan disain antena: o Antena Microstrip tidak memerlukan biaya besar murah. o Antena Microstrip tidak berat ringan sehingga mengurangi biaya pembuatan menara antenna. o Implementasi antenna modular microstrip patch arrays di Radar FM-CW belum ditemukan di literature daftar pustaka sehingga memberikan kemungkinan untuk unsur keterbaruan novelty.

3. TAHAPAN PELAKSANAAN

Pelaksanaan rancang bangun Radar INDRA II ini telah dilaksanakan sejak tahun 2006 dan penyelesaiannya diharapkan pada pertengahan tahun 2008 ini. Adapun tahapan pelaksanaan adalah sebagai berikut: 1. Perancangan antena dan perangkat keras pemancar dan penerima pada tahun 2006. 2. Implementasi antena array pada tahun 2006. 3 3. Implementasi perangkat keras pada tahun 2007. 4. Implementasi perangkat lunak pada tahun 2007 dan dilanjutkan pada tahun 2008. 5. Pembuatan sistem antena pada tahun 2007 yang menjadi dudukan dari antena array dan perangkat keras. 6. Pengetesan perangkat keras dan sistem antena dilakukan pada tahun 2007 sampe tahun 2008. 7. Integrasi perangkat keras dan perangkat lunak pada tahun 2008. 8. Instalasi Radar INDRA II pada lokasi ditepi pantai dalam tahun 2008. 9. Pengetesan dan kalibrasi dari Radar INDRA II yang telah di-install pada tahun 2008. 4. HASIL YANG TELAH DICAPAI Berdasarkan tahapan pelaksanaan yang diuraikan pada sub-bab sebelumnya, maka berikut ini hasil-hasil yang telah dicapai: 1. Perangkat keras pemancar TX sudah selesai. 2. Perangkat keras penerima RX hampir selesai 90 karena masih ada sedikit komponen yang ditunggu kedatangannya. 3. Perangkat lunak: 70. Graphical user interface GUI dari tampilan Radar masih dalam perbaikan. 4. Sistem antena dan motor penggerak: 70. Pengetesan sistem antena di anechoic chamber belum dilakukan dan motor penggerak belum dipasang. 5. Sisa pekerjaan yang belum selesai diharapkan dapat diselesaikan paling lambat pada bulan Agustus 2008 mendatang.

5. PERAKITAN DAN PENGETESAN

Berikut ini beberapa hasil perakitan dan pengetesan yang telah dilakukan: Gambar 4. Pembangkit Frekuensi, Pemancar dan Penerima tanpa Synthesizer DDS. Gambar 5. Pembangkit frekuensi dengan DDS. Gambar 6. Synthesizer DDS dan catu dayanya. Gambar 7. Hasil Pengetesan DDS. Gambar 8. Sistem Antena tampak depan. Gambar 9. Sistem Antena tampak belakang. 4