Biasanya tiap winter atau summer si prof selalu nyuruh penghuni lab bikin seminar. Satu orang kebagian sekitar empat seminar dalam rentang dua bulan, Juni-Juli atau Januari-Februari. Seminarnya ini bentuknya kayak presentasi berdurasi kurang lebih satu jam, tentang apa aja, normalnya sih tentang proyekan atau riset yang lagi dikerjain, atau buku/paper yang lagi dipelajari. Presentasinya di depan temen-temen se lab aja, ceritanya biar sedikit banyak kebayang apa sih yang lagi dikerjain atau dipelajari sama si ini si itu dan si anu. Karena sesungguhnya satu lab bukan berarti ngerjain hal yang sama, belum tentu juga sepenuhnya saling tau sama tau pada ngerjain apaan.
Karena akhir-akhir ini kerjaan saya antena-antenaan, yaudah saya bikin seminar tentang antena buat radar. Sebenernya biar bikin melek diri sendiri dulu aja, antena apa aja sih yang dipake buat radar, di luar yang lagi dikerjain akhir-akhir ini. Karena kemaren habis seminar pertama dan bikin slide nya agak niat, jadi ada urgensi(?) untuk dibikin postingan.
Ya jadi, inilah. Mari kita mulai.
Jadi, ceritanya kan radar itu macem-macem ya aplikasinya. Jadi saya nyomot beberapa aplikasi radar, dan cari-cari info tentang tipe antena apa aja sih yang dipake di masing-masing aplikasi.
Itu btw gambar di tengah simbol radar di peta militer. Nah kali ini saya ngasi contoh tujuh aplikasi yang ada di gambar. Terus ntar kita bisa lihat dan bandingin, apa sih persamaan dan/atau perbedaan tipe antena yang dipake di masing-masing aplikasi.
Aplikasi pertama, search radar. Ini btw dari search radar selanjutnya berurut clockwise ya guys, targeting, trigger, dst sampe police radar.
Jadi search radar itu ya sesuai namanya, tugasnya nyari sesuatu. Di mana sih si target berada. Makanya dia nge-scan area yang luas (antenanya digerakin sama motor), biar bisa ketemu si targetnya. Contoh antena yang dipake buat search radar ini misalnya kayak yang di gambar. Namanya truncated paraboloid. Truncated itu artinya terpotong. Jadi bayangin aja antena parabola kayak yang dipake buat tivi, tapi bagian kanan dan kirinya dipotong, atau atas bawah dipotong, jadi tinggal nyisa tengahnya aja. Jadilah truncated paraboloid.
Antena parabola, baik truncated maupun engga, terdiri dari dua bagian, yang pertama adalah feed yang letaknya berhadapan sama si parabola, tepat di titik fokus (hayo inget gak fisika optik, haha), yang kedua adalah si parabola itu sendiri. Jadi inget dulu kata pak Herman kan definisi antena adalah transisi dari gelombang terbimbing dan gelombang bebas. Nah kalo di antena parabola si transisi itu terjadinya di feed, bukan di parabola nya loh ya. Jadi si gelombang keluar dari feed, terus baru deh dipantulkan sama si parabola. Ngapain sih mesti pake dipantulin ke parabola segala? Biar beam nya se kecil mungkin.
Oke. Beam itu apaan sih ul?
Beam antena itu kayak kamehameha nya Goku lah kira-kira. Jadi coba bayangin Goku di gambar barusan cuma punya dua pilihan bikin kamehameha yang gede kayak yang di bawah, atau bikin yang kecil kayak yang di atas. Terus musuhnya jauh dan tenaganya si Goku terbatas. Maka Goku mesti pilih bikin kamehameha yang kecil biar bisa nyampe kena musuhnya. Kalo bikin yang gede palingan cuma bisa nyampe situ doang, deket.
Nah kalo di search radar, target yang kita cari biasanya super jauh, dan biar kita bisa mendeteksi dimana doi berada, gelombang dari antena kita harus kena si target. Karena itulah kita butuh beam yang sekecil mungkin, biar gelombangnya bisa sampe sejauh mungkin.
Gimana caranya bikin beam sekecil mungkin? Jadi kalo di antena-antenaan, makin gede antenanya, makin kecil beamnya. Di kasus antena parabola, gelombangnya dikirim ke target dari si parabola, jadi ukuran antena dilihat dari ukuran si parabolanya. Terus kalo parabolanya gede di arah horizontal aja, beamnya makin kecil di arah horizontal aja, di arah vertikal tetep lebar. And vice versa. Contohnya kayak di gambar yang sebelum Goku tadi, sebelah kanan, ada dua antena truncated paraboloid. Yang satu vertikal, satunya lagi horizontal. Gimana kalo antena parabola gede yang full bundar, nggak kepotong? Itu mah berarti beam nya bakal kayak pensil gitu, super ramping, makanya dinamain pencil beam.
Gambar barusan itu contoh jenis antena tipe lain yang dipake buat search radar. Bikinan AS, dipake jaman perang dingin buat deteksi misil. Liat ukurannya gede banget parah kan. Pohon aja keliatannya kecil banget imut-imut. Kalo butuh antena segede ini dan kita pakenya parabola, ribet ntar kakak. Udah mah bikinnya susah, mau gerakinnya juga susah. Berat. Makanya dipakelah antena jenis kedua ini. Namanya phased array.
Array. Apakah array itu? Dan tahukan kamu apakah array itu? Saya agak bergidik sebenernya denger istilah array, terngiang dulu dosen alstruk bacain nilai kuis tiap mahasiswa di depan kelas, pake nama, bukan pake NIM. Semacam public humiliation. Terutama kalo nilai kuis kamu kepala 2.
Haha. Anyway. Array itu ya kumpulan elemen-elemen tunggal. Kalo dalam kasus antena, biasanya satu dimensi atau dua dimensi. Bayangin aja kayak baris-berbaris. Array satu dimensi itu macam bikin satu banjar doang atau satu baris doang. Kayak kalo pas disetrap di depan kelas. Array dua dimensi itu berarti bikin beberapa baris dan beberapa banjar. Kayak kalo pas upacara bendera.
Di gambar antena barusan, itu array dua dimensi. Elemen tunggal nya berbentuk crossed dipole. Dipole = di+pole. Di = dua, pole = tiang. Crossed = silang. Tiang dobel yang disilangin. Dengan bikin array begini, ukuran antena dilihat dari ukuran si array. Jadi tetep bakal menghasilkan beam yang kecil, karena ukuran array nya super gede. Lebih gampang bikin elemen kecil-kecil terus disusun jadi gede kan ketimbang bikin satu doang tapi super gede. Ya ngga.
Terus, kalo parabola tadi, biar beamnya gerak-gerak, antenanya mesti digerakin, mechanically, pake motor. Nah si antena phased array ini ga butuh motor. Untuk menggerakkan beam nya, antenanya gak perlu gerak. Bahasa kerennya electronically scanned array. Kalo pake analogi Goku lagi, buat kasus yang parabola, si Goku kalo mau kamehamehanya gerak-gerak, si tangannya mesti digerakin. Nah kalo yang si phased array, si Goku bisa ngegerakin si kamehameha pake kekuatan pikiran, tangannya mah diem aja gitu. Cool ya.
Satu contoh lagi, search radar yang ditaro di pesawat. Yang di gambar itu pesawat bikinan Boeing. Tipenya array juga, tapi kali ini array biasa. Bukan phased array kayak yang contoh sebelumnya. Jadi penggeraknya motor, sama kayak yang parabola tadi. Si antena ditaro di atas pesawat, muter dengan kecepatan 6 puteran per menit. Kali ini elemen tunggal nya berupa slot. Slot itu kayak bolongan gitu lah. Jadi balik lagi ke definisi antena tadi transisi dari gelombang terbimbing dan gelombang bebas. Kalo ada gelombang merambat di dalam semacem pipa, terus pipanya dibolongin dikit, ntar bakal ada sebagian gelombang yang 'bocor' keluar, terbebas dari si pipa. Dengan begitu si bolongan jadi memenuhi definisi antena kan. Antena jenis ini dinamain 'slot'.
Edan ternyata jadi panjang gini. Udah dulu aja kayaknya. Jadi postingan kali ini akhirnya cuma tentang antena buat search radar. Lain kali diterusin deh, kalo pas niat ya. Haha.
Semoga bermanfaat.
:*
Tidak ada komentar:
Posting Komentar