Mengenal Radar [Part 1]

Apa Itu Radar?

Sebelum membahas radar, pernah dengar istilah remote sensing (penginderaan jauh)? Intinya sih, kita mengamati atau mempelajari suatu benda tanpa menyentuh langsung benda tersebut dan biasanya benda tersebut jaraknya cukup jauh dari pengamat. Nah, salah satu benda yang dapat digunakan untuk keperluan ini adalah radar, yang merupakan singkatan dari RAdio Detection And Ranging. Dari kepanjangannya saja, kita dapat melihat bahwa benda ini memanfaatkan gelombang radio – salah satu jenis gelombang elektromagnetik –  untuk mendeteksi suatu benda dan melakukan pengukuran jarak benda tersebut ke pengamat. Selain gelombang radio, sebenarnya dapat juga digunakan gelombang cahaya atau bunyi, tapi ya,, berarti nama alatnya bukan radar lagi😀

Seberapa Penting Peranan Radar?

Kenapa kita perlu radar? Jelas,, untuk mengamati benda yang letaknya jauh dari kita🙂

Ah,, kalau gitu pertanyaannya dirubah. Kenapa kita perlu mengamati benda dari jarak jauh? Kenapa nggak langsung datang ke lokasi lalu kita pelajari objek tersebut sampai puaasss… Ingat, terkadang kita tidak mungkin untuk mempelajari langsung di lokasi objek. Misalkan, kita ingin mengamati awan. Apakah kita mau terbang ke atas sana lalu mengambil sampel-sampel awan? Hehehe,, repot juga kan? Contoh lain, misalkan kita ingin mengamati pesawat musuh. Nggak mungkin kan kita pergi ke sana. Sebelum sampai di sana mungkin kita sudah ditembak jatuh duluan😆

Yang penulis sebutkan di atas hanyalah contoh kecil dari kegunaan radar. Dan tentu saja masih banyak kegunaan lain, seperti  monitoring hutan, mempelajari kehidupan bawah laut, mencegah terjadinya tabrakan, sampai ke penanganan bencana. Wah berarti sangat penting ya bagi Indonesia tercinta? Jelas! Bayangkan berapa permasalahan yang dapat diselesaikan dengan keberadaan radar. Apalagi fungsi radar yang saya sebutkan terakhir,, mengingat bencana alam makin sering terjadi di negeri ini (tanya kenapa?).

Bagaimana Radar Bekerja?

Dari namanya, kita dapat menduga bahwa radar memanfaatkan gelombang radio untuk mengamati suatu objek. Prinsipnya sih sederhana, seperti ini.

Kok pesawatnya pake senyum segala sih? Yah, whaterver lah, tapi intinya:

  1. Pemancar (TX = Transmitter) mengirimkan gelombang radio ke arah objek.
  2. Objek memantulkan gelombang radio sehingga gelombang akan kembali ke pengamat.
  3. Gelombang pantul akan dideteksi oleh penerima (RX = Receiver)

Kalo dilihat-lihat, radar tidak ada bedanya dengan sistem telekomunikasi, ada pengirim dan penerima pesan. Hanya saja, di sini kita “berkomunikasi” dengan alam ataupun benda lainnya, bukan dengan manusia…

Informasi Apa yang Dapat Diperoleh Dari Radar?

Dengan diterimanya gelombang pantul di RX, apakah tugas kita selesai? Belum! Gelombang yang diterima oleh RX harus diolah sedemikian rupa sehingga kita mendapatkan informasi tentang objek, misalnya berapa jarak objek tersebut dan berapa kecepatannya?

Untuk mencari jarak, sebenarnya cukup simpel. Kita dapat memanfaatkan fakta bahwa:

Gelombang radio membutuhkan waktu untuk merambat dengan kecepatan 3 x 108 m/s.

Artinya, dalam 1 detik, gelombang telah menempuh jarak sebesar 3 x 108 m. Jika jarak antara radar dan objek adalah R, maka panjang lintasan yang ditempuh oleh gelombang adalah 2R, karena gelombangnya kan pulang pergi (pp, kayak angkot aja :D). Waktu yang dibutuhkan gelombang untuk menempuh lintasan ini (delay time) dapat diukur oleh pengamat, sehingga R dapat dicari dengan rumus fisika SMP, s = v t, dimana s adalah panjang lintasan (2R), v adalah kecepatan gelombang, yaitu sama dengan c = 3 x 108 m/s, dan t adalah waktu delay = τ. Jadi:

R=\cfrac{c\tau }{2}

Selain jarak, informasi lain yang dapat diperoleh adalah kecepatan objek. Bagaimana cara mengukurnya? Hmm,, gimana ya? Oh, untungnya ada fenomena alam yang dinamakan efek Doppler, pernah dengar sebelumnya? Yang ini lho:

Apabila sumber gelombang dan pengamat saling mendekat, maka frekuensi yang diterima oleh pengamat akan semakin tinggi. Sebaliknya, jika saling menjauh, frekuensi yang diterima akan semakin rendah.

Contoh klasik. Kalau suara sirine ambulance pernah dengar? Coba saja perhatikan, kalo mobil ambulance bergerak ke arah kita, nadanya akan lebih tinggi dan kemudian akan semakin rendah kalau menjauhi kita. Artinya, ada pergeseran frekuensi di sini dan pergeseran ini sebanding dengan kecepatan benda.

Nah, efek ini juga berlaku pada gelombang radio. Radar sebagai pengamat dan objek seolah-olah sebagai sumber gelombang (kan dia mantulin gelombang yang dikirim radar). Frekuensi Doppler dapat dihitung dengan:

f_{d}=\cfrac{2v }{c}f_{c}

Frekuensi Doppler ini menyatakan seberapa jauh perbedaan frekuensi gelombang yang diterima oleh RX dari frekuensi gelombang yang dikirimkan oleh TX (fc). Dengan menghitung perbedaan frekuensi ini, maka kecepatan objek dapat dihitung dengan:

v=\cfrac{f_{d}}{2f_{c}}c=\cfrac{f_{d}\lambda}{2}

Di mana λ adalah panjang gelombang yang dikirimkan. Sampai sini, kita telah memperoleh dua buah informasi, yaitu jarak objek dan kecepatannya. Sebenarnya masih banyak lagi informasi yang bisa diperoleh, mungkin akan saya tuliskan di postingan selanjutnya😀

Sumber : Kuliah Sistem Radar dan Sistem Observasi …

2 responses to “Mengenal Radar [Part 1]

  1. Ping balik: Mengenal Radar [Part 2] « Kumpulan Tulisan Seseorang yang Biasa-Biasa Saja …

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s