Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921.
rekayasa, riset ilmiah, dan penanganan logistik yang berguna bagi LAPAN [2].
Penggunaan frekuensi 150MHz ini cukup unik karena radar atmosferionosfer VHF umumnya
menggunakan frekuensi antara 30 - 50MHz, misalnya EAR Equatorial Atmospheric Radar Kototabang-
Bukittinggi 47MHz, radar VHF Nagoya 38.5MHz, dan radar VHF Chung-Li Taiwan 52MHz. Penelitian baru
penggunaan frekuensi 150MHz inilah yang menyebabkan DLR, ISRO dan institusi lainnya tertarik
untuk berpartisipasi dalam proyek TRAINERS.
Dengan radar TRAINERS akan dapat diperoleh informasi tentang PBL Planetary Boundary Layer,
komponen spektral dari hamburan dan angin di atmosfer hingga ketinggian 18km [2]. Lokasi radar di
Pameungpeuk yang selain meningkatkan pemahaman tentang cuaca dan iklim di Kawasan Barat Indonesia,
juga akan mendukung informasi tentang fenomena- fenomena seperti ENSO El-Nino and Southern
Oscillation dan QBO Quasi Biennial Oscillation yang menjadi perhatian pakar iklim dunia [1]. Data
radar TRAINERS di Pameungpeuk juga merupakan data pembanding atau komplemen dari data EAR di
Kototabang dan sistem pengamat atmosfer lainnya di daerah tropis Indo-Pacific [7]. Dapat disimpulkan
bahwa radar TRAINERS akan meningkatkan penelitian atmosfer dan ionosfer di Indonesia secara
intensif. Namun dalam pelaksanaan proyek TRAINERS, terjadi berbagai kendala pada mitra
LAPAN yang mengakibatkan pelaksanaan proyek tersebut tidak sesuai dengan perencanaan dan
menimbulkan kesan ketidak pastian.
Di lingkungan LAPAN timbul gagasan dan inisiatif untuk membuat sendiri sebuah prototip radar
VHF atau radar TRAINERS versi kecil mini yang dapat digunakan untuk pengamatan awal atmosfer dan
ionosfer. Radar ini juga akan dioperasikan pada frekuensi 150MHz dengan daya puncak 1kW. Dengan
daya 1kW, diperkirakan akan dapat diamati atmosfer sampai ketinggian 2 km [2]. Adanya fasilitas
pengaturan arah pancar sinyal radar memungkinkan dilakukannya penelitian VHF-TEP Very High
Frequency – Trans Equatorial Propagation di ekuator. Peningkatan daya radar hingga 10kW dan
konfigurasi antena yang sesuai akan meningkatkan ketinggian atmosfer yang dapat diamati hingga 18km
dan memungkinkan pengamatan irregularitas di ionosfer seperti fenomena ES E-sporadic dan ESF
Equatorial Spread F pada ketinggian antara 100- 500km [2,3].
2. RADAR VHF LAPAN
Pada tahun 2006 dimulai pembangunan radar VHF LAPAN yang dituangkan dalam bentuk kegiatan
penelitian berjudul ”Pembangunan Radar VHF LAPAN di Pameungpeuk” [5]. Disusun tahapan
pembangunan radar VHF LAPAN mulai tahun 2006 sampai dengan 2010 lihat Gambar 2-1. Desain
konfigurasi radar dan pemilihan perangkat keras radar VHF LAPAN dilakukan sendiri oleh LAPAN
bekerjasama dengan DLR Jerman dan ISRO India. Telah dibuat konfigurasi awal perangkat keras radar
VHF yang terdiri dari pemancar berupa 150MHz 1kW T-R Module, penerima analog 150MHz 3-
kanal, modul antena Yagi untuk pemancar dan penerima, serta sistem pengontrol radar berbasis µC
Atmega8535, ME-4660S DAQ Card dan perangkat lunak LabVIEW Professional. Pengujian skala
laboratorium dilakukan dengan bantuan DLR TUC Jerman, ISRO NARL India. Gedung radar dan
lahan untuk antena telah tersedia di SPD Pameungpeuk.
Pada tahun 2007 dilakukan pengoperasian pemancar 1kW, penerima 1-kanal, pengontrol radar,
pemasangan sistem antena Yagi sebanyak 64 buah, instalasi dan pengujian radar VHF LAPAN di
Pameungpeuk. Pada tahun 2008 radar VHF LAPAN
direncanakan akan dioperasikan dengan pemancar radar 2 x 1kW, penerima 2-kanal, antena pemancar
64 buah, antena penerima 2 x 64 buah, dan dilakukan pemrosesan awal sinyal radar.
Pada tahun 2009 direncanakan radar VHF LAPAN dioperasikan dengan pemancar 4 kW,
penerima 3-kanal, antena pemancar 128 buah, dan antena penerima 3 x 64 buah.
Pada tahun 2010 direncanakan radar VHF LAPAN dioperasikan dengan pemancar 10 kW,
penerima 3-kanal, antena pemancar 256 buah, antena penerima 3 x 64 buah, dan dilengkapi dengan sistem
DSP Digital Signal Processing.
Gambar 2-1: Tahapan pembangunan radar VHF LAPAN
2.1 Karakteristik umum radar VHF LAPAN
Radar VHF LAPAN dengan frekuensi 150MHz, pemancar dengan daya pancar puncak 1kW, sistem
modul antena Yagi, penerima analog 3-kanal, dan pengontrol radar berbasis mikrokontroler, merupakan
versi kecil mini radar TRAINERS. Kesamaannya selain pada frekuensi operasi 150MHz juga pada
mode pengukurannya yaitu mode SAD Spaced- Antenna-Drift dan DBS Doppler Beam Swinging.
Juga keduanya dapat dipakai untuk aplikasi riset atmosfer dan riset ionosfer. Radar VHF LAPAN
termasuk radar multi-statik karena menggunakan satu pemancar dan tiga penerima serta antena masing-
masing yang terpisah [2].
Sensitivitas radar VHF LAPAN yang menunjukkan kualitasnya ditentukan oleh indikator
20
Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921.
radar PAP Power Aperture Product = P
a
.A
e
, dimana P
a
adalah daya rata-rata pemancar dan A
e
adalah luas effektif antena. PAP radar VHF LAPAN dengan daya
pancar puncak 1kW, siklus kerja 25, dan memakai empat buah antena Yagi besarnya adalah 2 x 10
3
Wm
2
. Harga PAP ini masih jauh di bawah PAP radar MST
Gadanki 5 x 10
8
Wm
2
dan radar Wind Profiler SHAR 4 x 10
7
Wm
2
di India [6]. PAP radar VHF LAPAN akan menjadi 6.4 x 10
5
Wm
2
bila dayanya 10kW dengan antena Yagi sebanyak 128 buah. Penggunaan
antena Yagi sebanyak 256 buah akan meningkatkan PAP nya menjadi 6.4 x 10
6
Wm
2
[5].
2.2 Diagram blok radar VHF LAPAN
Diagram blok radar VHF LAPAN ditunjukkan pada Gambar 2-2. Pemancar radar berupa 150MHz
1kW T-R Module buatan Vikas Communication Pvt. Ltd. India, sedangkan penerima 150 MHz 3-kanal
buatan United System Engineering Ltd. India. Sistem modul antena Yagi empat elemen dan power divider
untuk sistem antena penerima dan pemancar dibuat sendiri oleh LAPAN. Generator sinyal pulsa 150 MHz
untuk pemancar dan sistem pengontrol radar juga dibuat sendiri oleh LAPAN dengan berbasis
mikrokontroler ATmega8535 dan perangkat lunak LabView Professional versi 8. Digunakan konverter
AD berbasis ME-4660S DAQ Card buatan Meilhaus Jerman.
Gambar 2-2: Diagram blok radar VHF LAPAN
2.3 Sistem antena radar VHF LAPAN
Sistem antena radar VHF LAPAN terdiri dari sejumlah antena Yagi 4 elemen phasa horisontal yang
membentuk suatu phased array dalam bentuk sistem modular, dimana setiap modul antena terdiri dari
empat antena Yagi dengan 4-port power splittercombinerdivider seperti terlihat pada Gambar
2-3 dan Gambar 2-4. Power splitter berfungsi mengatur fase dari setiap antena pemancar dan
membagi daya input dari pemancar secara merata pada keempat antena tersebut. Ada 2 buah modul antena
yang sudut azimuth dan elevasinya dapat diatur dengan rotator azimuth-elevasi Yaesu KR-5500 untuk
keperluan penelitian ionosfer seperti irregularitas ionosfer dan VHF-TEP Very High Frequency Trans
Equator Propagation. Saat ini sudah terpasang 64 buah antena Yagi yang dapat dioperasikan dengan
konfigurasi 2 x 32 buah untuk pemancar dan penerima atau 1 x 64 buah yang dapat dipakai
bergantian oleh pemancar dan penerima.
Gambar 2-3: Modul 4 antenna Yagi
Gambar 2-4: Sistem antena Yagi pada radar VHF LAPAN
2.4 Pemancar radar VHF LAPAN
Diagram blok penguat pemancar radar VHF LAPAN yang berupa 150MHz 1kW T-R Module dan
dibeli dari Vikas Communication Pvt. Ltd. India terlihat pada Gambar 2-5, sedangkan spesifikasinya
ditunjukkan pada Tabel 2-1. Sinyal input pulsa 150MHz – 5dBm untuk mendorong modul T-R ini
dibangkitkan pada generator sinyal pulsa 150 MHz yang dilengkapi dengan penguat RF 150MHz.
Pengontrolan modul T-R ini bisa menggunakan RS- 422 interface atau dengan sinyal level TTL.
Gambar 2-5: Diagram blok modul T-R 150MHz 1kW Tabel 2-1 : Spesifikasi modul T-R 150MHz 1kW
Operating frequency : 150 MHz
Pulse width: 0.5–200µs Input power: -5 dBm max
Duty ratio: Up to 10 Output power: 1 kW
Rise Fall time:100 ns Bandwidth: 3.4 MHz
Operating temperature: 10-55
o
C
21
