Dokumen tersebut membahas sejarah singkat radar dan jenis-jenis radar. Radar pertama kali dikembangkan pada abad ke-20 untuk keperluan militer seperti deteksi kapal dan pesawat. Jenis radar meliputi pulsed radar, continuous wave radar, monostatic radar, dan bistatic radar. Teori dasar radar meliputi maximum unambiguous range, pulse repetition frequency, dan efek Doppler yang memungkinkan deteksi target bergerak di tengah clutter.

1. BAB I
PENDAHULUAN
1. Sejarah Singkat Radar
Radar (yang dalam bahasa Inggris merupakan singkatan dari Radio Detection and Ranging,
yang berarti deteksi dan penjarakan radio) adalah suatu sistem gelombang elektromagnetik yang
berguna untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat
terbang, pesawat luar angkasa, kapal laut, berbagai kendaraan bermotor, manusia, dan informasi
cuaca (hujan). Radar beroperasi dengan memancarkan sinyal dan mendeteksi sinyal echo yang
dipantulkan oleh objek atau target. Panjang gelombang yang dipancarkan radar adalah beberapa
milimeterhinggasatumeter.Gelombang radio/sinyal yang dipancarkan dan dipantulkan dari suatu
benda tertentu akan ditangkap oleh radar. Dengan menganalisa sinyal yang dipantulkan tersebut,
pemantul sinyal dapat ditentukan lokasinya dan kadang-kadang dapat juga ditentukan jenisnya.
Meskipunsinyal yangditerimarelatif lemah/kecil,namunradiosinyal tersebutdapatdengan mudah
dideteksi dan diperkuat oleh radar. Radar dapat melakukan fungsinya pada jarak jauh maupun
dekat, dan tahan terhadap sensor optic maupun infra merah. Radar dapat beroperasi dalam
kegelapan, embun, kabut, hujan, maupun salju. Kemampuannya dalam mengukur jarak dengan
akurasi tinggi pada segala cuaca merupakan salah satu peran penting radar.
Seorang ahli fisika Inggris bernama James Clerk Maxwell mengembangkan dasar-dasar teori
tentang elektromagnetik pada tahun 1865. Setahun kemudian, seorang ahli fisika asal Jerman
bernama Heinrich Rudolf Hertz berhasil membuktikan teori Maxwell mengenai gelombang
elektromagnetik dengan menemukan gelombang elektromagnetik itu sendiri.
Pendeteksian keberadaan suatu benda dengan menggunakan gelombang elektromagnetik
pertamakali diterapkanoleh ChristianHülsmeyerpadatahun 1904. Bentuknyata dari pendeteksian
itu dilakukan dengan memperlihatkan kebolehan gelombang elektromagnetik dalam mendeteksi
kehadiran suatu kapal pada cuaca yang berkabut tebal. Namun di kala itu, pendeteksian belum
sampai pada kemampuan mengetahui jarak kapal tersebut.
Pada tahun 1921, Albert Wallace Hull menemukan magnetron sebagai tabung pemancar
sinyal/transmitter yang efisien. Kemudian transmitter berhasil ditempatkan pada kapal kayu dan
pesawatterbanguntukpertamakalinyasecaraberturut-turutoleh A. H. Taylor dan L. C. Young pada
tahun 1922 dan L. A. Hyland dari Laboratorium Riset kelautan Amerika Serikat pada tahun 1930.
Istilah radar sendiri pertama kali digunakan pada tahun 1941, menggantikan istilah dari
singkatanInggrisRDF(Radio DirectonFinding), namun perkembangan radar itu sendiri sudah mulai
banyak dikembangkan sebelum Perang Dunia II oleh ilmuwan dari Amerika, Jerman, Prancis dan

2. Inggris. Dari sekian banyak ilmuwan, yang paling berperan penting dalam pengembangan radar
adalah Robert Watson-Watt asal Skotlandia, yang mulai melakukan penelitiannya mengenai cikal
bakal radar pada tahun 1915. Pada tahun 1920-an, ia bergabung dengan bagian radio National
Physical Laboratory.Di tempatini,iamempelajaridanmengembangkan peralatan navigasi dan juga
menararadio.Watson-Wattmenjadi salahsatuorangyang ditunjukdandiberikankebebasanpenuh
oleh Kementrian Udara dan Kementrian Produksi Pesawat Terbang untuk mengembangkan radar.
Watson-Watt kemudian menciptakan radar yang dapat mendeteksi pesawat terbang yang sedang
mendekatdari jarak 40 mil (sekitar 64 km). Dua tahun berikutnya, Inggris memiliki jaringan stasiun
radar yang berfungsi untuk melindungi pantainya.
2. Jenis-jenis Radar
Penggunaan modern radar sangat beragam, termasuk kontrol lalu lintas udara, astronomi
radar, sistempertahananudara,sistemantiroket,radarlaut untuk menemukan landmark dan kapal
lainnya,sistempesawatanticollision,sistempengawasanlaut,pengawasan luar angkasa dan sistem
pertemuan;meteorologipemantauan curahhujan,sistemkontrol altimetri dan penerbangan, rudal
target yang dipandu mencari sistem, dan radar penembus tanah untuk pengamatan geologi.
Radar dapat diklasifikasikandenganbeberapakriteria, misalnya berdasarkan tipe transmitter
dan receiver, kegunaan, frekuensi operasi, tipe sinyal yang dipancarkan, dan polarisasi. Secara
umum, jenis / tipe radar telah dinamai dengan radar monostatic, bistatic, pulse, continuous (CW),
Doppler,nonDoppler,weatherradar,airsurveillance radar, mobile radar, stationary radar, X-band,
L-band, C-band, K-band, single polarization radar, polarimetric radar dan lain-lain. Beberapa dari
jenis radar tersebut seperti dijelaskan secara singkat di bawah ini.
a. Berdasarkan bentuk gelombang (Waveform)
 Continuous Wave / CW (Gelombang Berkesinambungan), merupakan radar yang
menggunakantransmitterdanantenapenerima(receiveantenna)secaraterpisah,di mana
radar ini terus menerus memancarkan gelombang elektromagnetik. Radar CW yang tidak
termodulasi dapat mengukur kecepatan target melalui serta posisi sudut target secara
akurat.Radar CW yangtidaktermodulasi biasanyadigunakanuntukmengetahuikecepatan
target dan menjadi pemandu rudal (missile guidance).
 Pulsed Radars / PR (Radar Berdenyut), merupakan radar yang gelombang
elektromagnetiknya diputus secara berirama. Frekuensi denyut radar (Pulse Repetition
Frequency /PRF),diklasifikasikanmenjadi 3,yaituradardengan PRF high,PRFmedium dan
PRF low.

3. b. Berdasarkan Jumlah Antennanya
 Monostatic Radar : Monostatic radar adalah jenis radar yang hanya memiliki sebuah
antennayangdigunakanuntukmemancarkanmaupunmenerimasinyal.Radarini memiliki
suatu bagian yang disebut duplexer untuk memisahkan antara penerima dan pemancar.
Radar monostatic biasanya menggunakan bentuk gelombang (Waveform), namun dapat
juga menggunakan CW. Untuk desain radar monostatic CW digunakan suatu alat yang
disebut circulator untuk memisahkan antara gelombang yang dipancarkan dan diterima.
Radar jenis ini mendominasi jenis-jenis radar yang ada saat ini.
 Bistatic / Multistatic Radar : Bistatic radar merupakan suatu jenis sistem radar yang
komponennya terdiri dari pemancar sinyal (transmitter) dan satu atau lebih penerima
sinyal (receiver), di mana kedua komponen tersebut terpisah. Kedua komponen itu
dipisahkan oleh suatu jarak yang dapat dibandingkan dengan jarak target / objek. Objek
dapat dideteksi berdasarkansinyal yangdipantulkanoleh objek tersebut ke pusat antena.
Berdasarkan pemancarnya radar Bi / Multistatic dapat dibagi lebih lanjut menjadi dua
macam yaitu :
1. Radar Bi-Static Kooperatif : Yaitu radar Bi-static yang pemancarnya sudah terintegrasi
dengan unit radarnya. Contoh dari radar ini cukup banyak, diantaranya adalah radar
OTH (Over The Horizon) seperti Jindalee dan radar Struna-1MU buatan Rusia.
2. Radar Bi-Static Non-Kooperatif : Yaitu Radar Bi-static yang pemancarnya tidak
terintegrasi dengan unit radarnya, misalnya adalah Silent Sentry buatan Lockheed
martin yang memanfaatkan pemancar seperti Stasiun Televisi atau Radio.
3. Teori Dasar
Sebelum berlanjut ke pembahasan mengenai Airborne Pulse Doppler Radar, ada beberapa
teori terkait yang perlu diketahui terlebih dahulu, antara lain :
a. Maximum Unambigous Range
Sebagaimanatelahdijelaskansebelumnya,radarberoperasi dengan memancarkan sinyal dan
mendeteksi sinyalechoyangdipantulkanolehobjekatautarget.Sinyal pantul yangkembalike
radar tidak hanya mengindikasikan keberadaan target. Dengan membandingkan sinyal echo
yang diterima dengan sinyal yang ditransmisikan, lokasi objek dapat ditentukan berikut
informasi lainnya yang berkaitan dengan target. Ketika sinyal dipancarkan oleh radar, waktu
yang cukup harus dilalui untuk memberi kesempatan semua sinyal echo kembali ke radar

4. sebelum pulsa berikutnya dipancarkan. Kecepatan transmisi pulsa ditentukan oleh range
terjauh dimana target diharapkan berada. Jika waktu antar pulsa (Tp) terlalu pendek, sinyal
echo dari target yang jauh akan tiba setelah pulsa sinyal berikutnya dipancarkan oleh radar.
Selanjutnyasinyal echotersebutbisa dikaitkandenganpulsakedua,bukanpulsasebelumnya.
Hal ini akan menyebabkan kesalahan atau ambiguous measurement terhadap range target.
Sinyal echoyangtibasetelahtransmisi pulsaberikutnya disebut second-time-around echoes
(atau multiple-time-around echoes). Terjadinya echo jenis ini akan menyebabkan range
seolah-olah lebih dekat daripada sebenarnya, dan pengukuran range menjadi menyesatkan
jika echo ini tidak dikenali sebagai second-time-around echo. Range dimana target tidak
muncul sebagai second-time-aroundechoes merupakan maximum unambiguous range (Run),
yang dinyatakan sebagai :
dimana :
Tp =pulse repetition period
fp =pulse repetition frequency (PRF)
b. Pulse Repetition Frequency (PRF)
Pulse Repetition Frequency (PRF) adalah jumlah pulsa yang dipancarkan oleh radar setiap
detik. Pulse Repetition Frequency (PRF) biasanya ditentukan oleh Maximum Unambigous
Range dimanatarget tidakdiharapkanberadadalamrange tersebut,dandidefinisikansebagai
:
dimana c adalah kecepatan propagasi.
Beberapa tipe radar seperti pulse Doppler radar selalu beroperasi dengan PRF yang dapat
berdampakpadarange ambiguities. Range ambiguities ditoleransi pada pulse Doppler radar
untuk memperoleh keuntungan dari PRF yang tinggi dalam mendeteksi target bergerak di
tengah-tengah keberadaan clutter. Menyelesaikan permasalahan range ambiguities
merupakan bagian penting dari operasi pulse Doppler radar.
Keberadaan multiple-time-around echoes tidak dapat langsung diketahui saat digunakan
gelombangdenganPRFkonstan.Sebagaimana Gambar 1 berikut, terdapat 3 target yaitu A, B,

5. dan C (Gambar 1a). Target A berada dalam interval unambiguous range Run, target B berada
pada jarak lebih besar dari Run, sementara target C berada pada jarak lebih besar dari 2Run
tetapi kurangdari 3Run. Target B merupakan second-time-around echo, sedangkan target C
merupakanmultiple-time-around echo. Ketika ketiga PRF ini ditampilkan pada display radar,
ambiguousecho(yaituBdan C) tampak tidakberbeda dari unambiguous-range echo target A
(Gambar 1b). Hanya A yang benar, akan tetapi tidak dapat ditentukan dari display radar
bahwa kedua target lainnya tidak berada pada range yang ditampilkan. Ambiguous range
echoes dapat dikenali dengan mengubah-ubah PRF radar. Ketika PRF diubah, unambiguous
echo (yang berada pada range kurang dari Run) tetap berada pada range yang benar,
sementaraambiguous-range echoes tampak berada pada range yang berbeda untuk masing-
masing PRF yang berbeda. Dengan demikian, ambiguous target dapat diidentifikasi. Secara
teori, 2 PRF dapat menyelesaikan perasalahan abmbiguity, tetapi pada prakteknya 3 PRF
biasanya diperlukan untuk meningkatkan akurasi dan menghindari kesalahan.
Gambar 1 – (a) A berada pada unambiguous range, B merupakan second-time-around echo, dan C
merupakan multiple-time-around echo. (b) Tampilan ketiga echo pada display radar.(c) Tampilan ketiga
echo dengan PRF yang bervariasi
c. Doppler Shift
Efek Doppler, dinamakan mengikuti tokoh fisika, Christian Andreas Doppler, adalah
perubahan frekuensi ataupanjang gelombang dari sebuah sumber gelombang yang diterima
oleh pengamat, jika sumber suara/gelombang tersebut bergerak relatif terhadap
pengamat/pendengar. Dalam aplikasi radar, jika radar dan objek bergerak relatif terhadap
satu sama lain,frekuensi echoyangditerima(fr) akanberbedadari frekuensi yangdipancarkan
(f) karena adanya efek Doppler. Misalkan ada sebuah objek bergerak dengan kecepatan v

6. mendekati radar monostatic dimana transmitter dan receiver berada pada lokasi yang sama
dan tidak bergerak satu sama lain, maka frekuensi yang diterima adalah :
𝑓𝑟 = (
1+ 𝑣
𝑐⁄
1− 𝑣
𝑐⁄
) 𝑓
dimana c adalah kecepatan cahaya (3x108
m/detik)
sehingga target yang mendekat menyebabkan peningkatan frekuensi yang diterima. Jika
target bergerakmenjauh,artinyatargetbergerakdengankecepatanyangberlawanan,maka v
pada formula di atas disubstitusi dengan –v sehingga frekuensi yang diterima menurun.
Perbedaan antara frekuensi yang dipancarkan dengan frekuensi yang diterima disebut
Doppler frequency atau Doppler shift, dimana :
𝑓𝑟 =
2𝑣
𝑐
𝑓 =
2𝑣
𝜆
dimana 𝜆 adalahpanjanggelombangyangdipancarkan, dan v positif sebagaimana formula di
atas menandakan bahwa target bergerak mendekati radar.
Dalam kondisi nyata, selain echo dari target, radar juga menerima echo dari alam seperti
tanah, laut, dan cuaca. Echo ini disebut clutter karena dapat mengacaukan tampilan radar.
Echo dari clutterbisabeberapakali lebihbesardibandingkanechodari targetseperti pesawat.
Ketika echo dari pesawat dan echo dari clutter muncul pada cell yang sama, keberadaaan
pesawat bisa jadi tidak terdeteksi. Metode yang paling ampuh untuk mendeteksi target
bergerakdalamclutteryangbesaradalahdengan memanfaatkan efek Doppler. Doppler shift
dapat dimanfaatkanolehradaruntukmendeteksiechodari target bergerak di tengah-tengah
keberadaan echo clutter tidak bergerak yang jauh lebih kuat. Echo clutter dapat lebih besar
dari echotargetsebanyak60 – 70 dB, tergantungtipe radar danlingkungan.Karenakecepatan
target jauhlebihkecil daripadakecepatancahaya,makaDopplershiftjauhlebihkecildaripada
frekuensi radar.
d. Radial Velocity
Radial velocity atau kecepatan radial merupakan kecepatan relatif sepanjang line of sight
(LOS) antara radar dengan target, dan didefinisikan sebagai
𝑣 = 𝑣𝑟 cos 𝜓
dengan
v = kecepatan objek
vr = kecepatan radial
𝜓 = sudut antara vector kecepatan objek dengan n radar line of sight

7. Gambar xx – Doppler Shift dan Kecepatan Radial
Sehingga
𝑓𝑑 =
2𝑣
𝜆
cos 𝜓
dimana Doppler shift ditentukan oleh komponen radial dari kecepatan relatif antara target
dengan radar.
e. Blind Speed
Blindspeedmerupakankondisidi mana magnitude dari radial velocitytidakdapatdiukur oleh
radar. Semakin rendah PRF, maka kemungkinan terjadinya range ambiguities juga semakin
rendah.Akantetapi,hal ini berdampakpadaterjadinyaDopplerambiguitiesataublind speed.
Radar MTI (Moving Target Indication) yang tidak memiliki range ambiguities karena PRFnya
rendah telah terbukti menjadi metode yang baik dalam mendeteksi target bergerak dengan
adanya clutter, jika efek blind speed dapat ditoleransi. Dalam kondisi tertentu, penyebaran
blind speed dapat mengeliminasi sebagian besar Doppler space, yaitu area Doppler dimana
target bergerak yang diinginkan dapat dideteksi. Berkurangnya Dopler space yang tersedia
menyebabkanhilangnyatargetbergerakyangterdeteksi.Blindspeeddapat terjadi ketika PRF
atau kelipatannya sama dengan frekuensi Doppler. Hubungan antara PRF dengan frekuensi
Doppler adalah :
𝑓𝑑 =
2𝑣𝑟
𝜆
=
𝑛
𝑇𝑝
= 𝑛𝑓𝑝
dengan :
n = 1, 2, 3, ...
fd = frekuensi Doppler
vr = kecepatan radial
λ = panjang gelombang
Tp = pulse repetition rate
fp = pulse repetition frequency
Sehingga :

8. 𝑣 𝑛 =
𝑛𝜆
2𝑇𝑝
=
𝑛𝜆𝑓𝑝
2
dimanavr digantikandengan vn,yaitu blind speed ke-n. Biasanya hanya blind speed pertama
(v1) yang dipertimbangkan, karena blind speed lainnya merupakan kelipatan dari v1. Dari
hubungandi atas, dapatdijelaskanbahwafaktoryangmempengaruhi blind speed adalah PRF
dan panjang gelombang yang ditransmisikan oleh radar.
Plotdari blindspeedpertamasebagai fungsidari PRF dan pita frekuensi radar yang bervariasi
ditunjukkan pada Gambar xxx berikut :
Gambar 21 – Plot dari blind speed pertama sebagai fungsi dari PRF dan pita frekuensi radar yang
bervariasi

9. BAB II
AIRBORNE PULSE DOPPLER RADAR
1. Definisi
Pulse Dopplerradarmerupakansistem radar yang bekerja dengan berdasarkan efek Doppler
dimana pergerakan objek yang berdampak pada perubahan jarak menghasilkan pergeseran
frekuensi dari sinyal yang dipantulkan oleh target. Hal ini dapat dimanfaatkan untuk menentukan
kecepatan dan arah gerak dari objek tersebut.
Airborne pulse-Doppler radar digunakan untuk melakukan deteksi dan pelacakan target
bergerak di udara dengan adanya clutter. Keuntungan utama dari pulse Doppler radar adalah
kemampuannyauntukmendeteksisinyal echodari targetbergerakyangmemiliki amplitude kecil di
antara clutter yang memiliki amplitudo sinyal echo yang sangat besar.
Doppler radar dapat berupa radar continuous wave (CW) maupun pulsed radar. Radar CW
hanya melakukan observasi terhadap Doppler shift antara frekuensi carrier sinyal echo relatif
terhadap sinyal yang ditransmisikan.
Gambar 1 – Airborne pulse-Doppler radar antenna
Pada Gambar 2 berikut,objekyangmenjadi target direpresentasikan sebagai lingkaran kecil,
sementara citra yang berbentuk acak di sekitarnya adalah clutter. Terlihat bahwa objek yang
menjadi target sangat kecil dibandingkan dengan clutter yang tampak cukup dominan.

10. Gambar 2 – Citra objek radar di antara clutter
Dengan menggunakan pulse Doppler radar, sinyal dengan frekuensi tertentu dipancarkan.
Ketika mengenai objek tak bergerak yang kemungkinan besar merupakan clutter, sinyal yang
dipancarkan akan dipantulkan kembali tanpa perubahan frekuensi. Pada saat sinyal yang
dipancarkan mengenai objek yang bergerak, maka sinyal akan dipantulkan dengan frekuensi yang
lebih kecil atau lebih besar dibandingkan sinyal yang dipancarkan. Dari perubahan frekuensi ini
dapat diperoleh informasi mengenai arah dan kecepatan objek.
Gambar 3 – Pantulan sinyal pada objek bergerak dan tak bergerak
Hal ini diilustrasikan pada Gambar 3 di atas. Ketika sinyal yang dipancarkan oleh radar
mengenai bukit, sinyal yang sama dipantulkan tanpa perubahan frekuensi. Ketika sinyal yang
dipancarkan radar mengenai pesawat yang bergerak menjauhi radar, sinyal dipantulkan kembali
olehpesawatdenganfrekuensi yang lebih kecil dari sinyal yang dipancarkan radar. Sebaliknya, jika
arah pesawat mendekati radar maka sinyal yang dipancarkan radar akan dipantulkan dengan
frekuensi yang lebih besar.
Pulse radar yang memanfaatkan Doppler shift untuk mendeteksi target bergerak
dikategorikansebagaiMovingTargetIndication(MTI) Radar dan pulse Doppler radar. Pulse Doppler
Radar dapat dibedakan menjadi 2 tipe, yaitu High-PRF Pulse Doppler, dan Medium-PRF Pulse
Doppler.Dengandemikian,terdapat 3 tipe pulse radar yang memanfaatkan efek Doppler. Masing-
masing memiliki perbedaan pada PRF dan tipe ambiguity yang ditoleransi, yaitu Moving Target
Indication (MTI) Radar, High-PRF Pulse Doppler, dan Medium-PRF Pulse Doppler.

11. a. Moving Target Indication (MTI) Radar
MTI tidakmemiliki range ambiguitiesakantetapi memilikibanyakDopplerambiguities. Pada MTI
radar, PRF dipilih sehingga tidak terjadi range ambiguities. Akan tetapi pada radar jenis ini
biasanya banyak terjadi Doppler ambiguities. Doppler ambiguities / blind speed dapat
menyebabkan tereliminasinya Doppler space, yaitu area Doppler dimana target bergerak yang
diinginkandapatterdeteksi.Seperti ditunjukkan oleh Gambar 21, pada PRF yang tetap, semakin
tinggi frekuensi maka blind speed pertama muncul lebih cepat, dan lebih besar kemungkinan
blindspeedmuncul padaDopplerspace yangdiinginkan.Dampaktersebutakanlebihterasapada
airborne radar karena :
a. Airborne radar harus beroperasi pada frekuensi tinggi agar memiliki beamwidth yang
sempit dengan antenna yang relatif kecil yang bisa ditoleransi oleh pesawat udara.
b. Airborne radar mengalami pelebaran spektrum clutter karena pergerakan sehingga
menyebabkan pengurangan Doppler space yang tersedia untuk pendeteksian target.
Akibat hal tersebut, pada frekuensi yang lebih tinggi (seperti halnya yang digunakan pada
airborne radar), teknik MTI perlu diganti dengan radar yang memiliki PRF cukup tinggi sehingga
tidakterjadi blindspeed.RadardenganPRF cukuptinggi untuk menghindari permasalahan blind
speed disebut pulse Doppler radar.
Karakterisik Low-PRF Airborne Moving Target Indication Radar (AMTI) adalah sebagai berikut :
a. Tidak ada range ambiguities, tetapi banyak Doppler ambiguities (blind speed).
b. Memerlukan TACCAR dan DPCA untuk menyingkirkan efek pergerakan platform.
c. Beroperasi clutter free pada range yang jauh dimana tidak ada clutter terlihat sepanjang
kelengkungan bumi.
d. Sidelobe clutter biasanya tidak sepenting pada system pulse Doppler.
e. Paling baik dioperasikan pada UHF atau L-band.
f. Frekuensi RF yang lebih rendah (UHF) dari AMTI radar menghasilkan beamwidth antenna
yang lebih lebar dibandingkan pulse Doppler radar yang beroperasi pada frekuensi yang
lebih tinggi (S-band) dimana misinya adalah wide-area-suveillance.
g. Karena tidak ada range ambiguities yang perlu disolusikan, tidak diperlukan gelombang
tambahan dengan banyak PRF.
h. Secara kinerja, daya rata-rata dan antenna aperture MTI adalah lebih rendah dari pulse
Doppler radar.
i. Biasanya lebih sederhana dari pulse Doppler radar.
j. Biaya secara umum lebih rendah dari pulse Doppler radar dengan kinerja setara.
k. Tidak memiliki kemampuan deteksi look-down untuk target dalam clutter.

12. b. High-PRF Pulse Doppler
High-PRF Pulse Dopler memiliki banyak range ambiguities akan tetapi tidak memiliki Doppler
ambiguities.
(a) (b)
(c)
Gambar 22 – (a) Airborne Pulse Doppler Radar dengan scanning main beam, antenna sidelobes, dan
altitude return. (b) Spektrum garis yang dipancarkan radar. (c) Received echo.
Gambar 22 (b) menunjukkan spektrum garis yang dipancarkan oleh pulse Doppler radar dengan
jarak antar garisspektrumadalahsebesarprf (fp),denganfrekuensi carrieradalahf0 dandua garis
spectrum yang bersebelahan dengan f0 adalah f0 + fp dan f0 - fp. Sementara Gambar 22 (c)
menunjukkan spectrum sinyal echo yang diterima oleh radar yang tidak murni berupa garis,
disebabkan oleh waktu yang sesungguhnya di target dan modulasi oleh sinyal echo dari clutter
yang diterima dari posisi tepat di bawah radar, dan lain-lain.
Pada high-prf pulse Doppler, clutter dari antenna sidelobe cukup besar karena terdapat banyak
pulsa range-ambiguous yang secara simultan mengiluminasi clutter.
Karakteristik high-PRF pulse Doppler :
a. Tidak ada Doppler ambiguities (blind speed), tetapi banyak range ambiguities.
b. Range ambiguities dapat disolusikan dengan memancarkan 3 gelombang tambahan,
masing-masing dengan PRF berbeda.
c. Transmitter leakage dan altitude return disingkirkan dengan filtering.
d. Main-beam clutter disingkirkan dengan tunable filter.

13. e. Pesawat yang mendekat dengan kecepatan tinggi dideteksi pada range yang jauh dalam
area bebas clutter.
f. Deteksi yangburukuntuktargetdengankecepatanradial rendah yangtertutupolehclutter
jarak dekat.
g. Biasanya hanya satu range gate yang diperlukan, tetapi dengan Doppler filter bank yang
besar.
h. Perluimprovementfactoryangjauhlebihbesardisbandingsystemdenganlow PRF,karena
PRF yang tinggi menyebabkan clutter yang lebih banyak terlihat oleh antenna sidelobes.
i. Antenna sidelobes harus cukup rendah untuk meminimalkan sidelobe clutter.
j. Kemampuanrange accuracy dan mensolusikan banyak target, lebih rendah dibandingkan
radar lainnya.
c. Medium-PRF Pulse Doppler
Karakteristik Medium-PRF Pulse Doppler :
a. Memiliki range ambiguities maupun Doppler ambiguities.
b. Tidak ada area bebas clutter sebagaimana pada sistem high PRF, sehingga deteksi target
berkecepatan tinggi tidak sebaik sistem high PRF.
c. Range ambiguities yang lebih sedikit berarti ada lebih sedikit clutter yang terlihat di
antennasidelobessehinggatargetdengankecepatanrelative lebihrendahakan terdeteksi
pada jarak yang lebih jauh dibandingkan sistem high PRF.
d. Trade-off antara kemampuan deteksi target berkecepatan tinggi untuk deteksi target
berkecepatan rendah yang lebih baik seringkali membuat sistem medium PRF lebih
digemari daripadasistemhigh PRF untuk aplikasi radar airborne fighter / interceptor, jika
hanya satu system yang digunakan.
e. Altitude return dapat dieliminasi dengan range gating.
f. Range gate yang lebih banyak diperlukan dibanding sistem high PRF, tetapi jumlah filter
Doppler pada masing-masing range gate lebih sedikit.
g. Tujuh atau delapan PRF berbeda diperlukan untuk memastikan target terdeteksi pada
frekuensi Doppler yang tepat pada setidaknya tiga PRF untuk mensolusikan range
ambiguities.
h. Sebagai perbandingan kinerja range, gelombang tambahan yang lebih banyak berarti
transmitter harus lebih besar.
i. Range accuracy dan range resolution yang lebih baik dibanding sistem high PRF.
j. Antena harus memiliki sidelobe rendah untuk mengurangi sidelobe clutter.

14. Ringkasan karakteristik dari ketiga tipe tersebut adalah sebagai berikut :
Gambar xxx – bz,bclisanvklsfv
2. Blok Diagram dan Cara Kerja Airborne Pulse Doppler Radar
Gambar dibawah ini menunjukkan konfigurasi dari pulse doppler radar yang menggunakan
digital signal processingdibawahcontrol computersentral.Termasukdidalamnyaadalahtransmitter
suppression circuit, main-beam, sidelobe discrete rejection circuits dan ambiguity resolvers.
Computerradar menerimainputdari sistemonboardseperti inertialunitdan operators control dan
Tampil sebagai master controller untuk radar. Fungsinya adalah untuk track loop, automatic Gain
Control (AGC) loop filtering, antenna scan pattern generations dan positioning clutter serta fungsi
pemrosesantarget(seperti centroiding).Selainitu,komputermelakukanfungsitrackmultiple-target
saat radar berada dalam modus track while scan dan dapat melakukan radar self-test dan rutinitas
kalibrasi. Untuk mempermudah hanya pengolahan pencarian yang ditampilkan.
Duplexer, Duplexer dalam radar pulse doppler biasanya berupa perangkat pasif
seperti circulator yang dengan efektif merubah/mengganti antena antara sebagai pemancar dan
penerima.Dayayangcukupdapat digabungkanke penerimakarenabiasanya20 sampai 25 dB isolasi
dapat diharapkan dari circulators ferrite.
Receiver-Protector (RIP), Receiver-Protector adalah reaksi cepat, highpower
saklar yang mencegah output transmitter dari duplekser dari merusak
ujungdepanpenerimasensitif.Pemulihanyangcepatdiperlukanuntukmeminimalkandesensitisasi
di gerbang berbagai berikut pulsa ditransmisikan.
RF Attenuator,RF attenuator digunakan baik untuk menekan kebocoran pada pemancar dari
R/P ke penerima (sehingga receiver tidak didorong ke saturasi,
yang dapat memperpanjang waktu pemulihan setelah pemancar dimatikan)
dan untuk mengendalikan tingkat sinyal masukan ke penerima. Tingkat yang diterima disimpan di

15. bawahtingkatkejenuhan, biasanya dengan clutter AGC dalam pencarian dan menargetkan AGC di-
target tunggal track, untuk mencegah sinyal palsu, yang menurunkan kinerja, dari yang dihasilkan.
Clutter Positioning, Sebuah Voltage Oscillator (VCO), biasanya bagian dari
stable local oscillator (Stalo), digunakan untuk heterodyne main-beam clutter ke zero
frekuensi,ataudc.Denganclutterdi dc,in-phase (I) danchannal amplitude quadrature(Q) dan fase-
keseimbangan persyaratan mereda, sebagai gambar yang dihasilkan dari ketidakseimbangan juga
jatuh di dekat dc dan dapat disaring bersama dengan clutter main-beam.
Mengirimkan Pulse Suppressor. Pelemahan lebih lanjut kebocoran pemancar
disediakan oleh penekan pulsa mengirimkan di penerima IF, yang merupakan sebuah perangkat
gating.
Signal Processing, Output analog penerima down converted ke
baseband (dc) melalui kuadratur pencampuran. Di-fase dan quadrature sinyal
melewati filter yang cocok dan diubah menjadi bahasa digital oleh analog-to digital
(A/D) converter. Setelah A/D biasanya delay-line clutter canceler
dan filter Bank doppler untuk main-beam clutter ditolak dan integrasi koheren.
Filter bank biasanya diwujudkan dengan menggunakan Fast Fourier Transform
(FFT) atau dengan Discrete Fourier Transform (DFT) untuk sejumlah kecil filter.
Bobot yang tepat digunakan untuk mengurangi sidelobes filter.
Teganganamplop pada output dari FFT dibentuk dengan menggunakan pendekatan gabungan I/Q.
Post Detection Integration (PDI) dapat digunakan di mana masing-masing
Output range-gate-doppler-filter secara linear dijumlahkan selama beberapa penampilan yang
koheren. Output PDI dibandingkan dengan ambang batas deteksi ditentukan oleh constant false-
alarm-rate (CFAR) 17-20proses.
Setelah CFAR adalah sidelobe diskrit penolakan logika, dibahas di Sec.
17,2, dan jangkauan dan kecepatan resolvers ambiguitas (jika digunakan). Deteksi akhir output
dilewatkan ke layar radar dan komputer.
3. Aplikasi Airborne Pulse Doppler Radar
Radar telah digunakan sejak Perang Dunia II, akan tetapi pada masa itu radar belum
menggunakanefek Doppler. Saat ini, deteksi dan tracking pesawat oleh semua radar militer untuk
pertahanan udara dengan performa tinggi serta radar sipil untuk mengontrol lalu-lintas udara
tergantung pada Doppler shift untuk memisahkan echo clutter yang cukup besar dari echo target
bergerak yang jauh lebih kecil.

16. Teknik Pulse Doppler juga digunakan secara luas dalam radar meteorologi, yang
memungkinkanradaruntukmenentukan kecepatan angindankecepatan curahhujandi udara.Pulse
Doppler Radar juga merupakan dasar dari radar aperture sintetis yang digunakan pada radar
astronomi,penginderaanjauh dan pemetaan. Dalam kontrol lalu lintas udara, Pulse Doppler Radar
digunakanuntukmembedakanpesawatdari clutter.Selainaplikasi surveilans konvensional di atas,
Pulse DopplerRadartelahberhasil diterapkandalam perawatan kesehatan, seperti penilaian risiko
jatuh dan deteksi jatuh, untuk tujuan keperawatan atau klinis.
Pada dasarnya,teknikpulse Dopplerdiaplikasikan pada system radar yang mempersyaratkan
deteksi targetbergerakdi dalamlingkungandenganclutteryangkuat. Tabel 1 berikut menunjukkan
aplikasi-aplikasi dan persyaratan khusus dari pulse Doppler radar.
Tabel 1 – Aplikasi dan Persyaratan Pulse Doppler Radar
Berikut ini adalah contoh-contoh Airborne Pulse Doppler Radar :
a. Kelompok Radar AN/APG-63
AN/APG-63 dan AN/APG-70 adalah kelompok all-weather multimode airborne radar systems
yang didesain oleh Hughes Aircraft (sekarang Raytheon) untuk pesawat tempur F-15 Eagle.
Sistempulse Dopplerradaryangberoperasi padaX-bandini didesainbaikuntukmisi udara-udara
maupun udara-darat. Radar ini mampu melihat ke atas, yaitu ke target yang terbang tinggi,
maupunke bawah,yaituke target yang terbang rendah, tanpa dibuat rancu oleh ground clutter.
Sistemradarini mampumelakukandeteksidantrackingpesawat maupun target berukuran kecil
yang berkecepatan tinggi pada jarak dekat hingga jarak di luar jangkauan visual, dan pada
ketinggian terendah hingga puncak pohon. Radar memberikan informasi mengenai target ke
computer pusat pesawat untuk pengiriman senjata yang efektif. Pada pertempuran udara jarak
dekat,radar secara otomatismengakuisisi pesawatmusuhdanmemproyeksikan informasi ini ke
display di kokpit pesawat.

17. Gambar 2 – Radar APG-63 V(2) yang diinstall di Pesawat Tempur F-15C
b. Kelompok Radar AN/APG-65
AN/APG-65 dan AN/APG-73 adalah kelompok all-weather multimode airborne radar systems
yang dirancang oleh Hughes Aircraft (sekarang Raytheon) untuk F/A-18 Hornet, dan digunakan
pada berbagai jenis pesawat tempur. APG-79 adalah versi upgrade AESA (Active Electronically
Scanned Array). Sistem pulse Doppler radar yang beroperasi pada I-band (8 – 12 GHz) ini
dirancang untuk misi udara-ke-udara dan udara-ke-permukaan (air-to-surface). Untuk operasi
udara-ke-udarasystemradar ini menggabungkan berbagai mode search, track, dan track-while-
scan untukmemberikan kepadapilotkemampuanlengkap untuk look-down/shoot-down. Mode
udara-ke-permukaantermasuksektorDopplerbeam yangdipertajamdan pemetaan patch, jarak
menengah aperture sintetis radar, tracking target diam dan bergerak dan pencarian di
permukaan laut. Pada F/A-18, radar dipasang di rak pada bagian hidung pesawat untuk
memudahkan pemeliharaan.
c. Kelompok Radar AN/APG-66
AN/APG-66 adalah sebuah radar Pulse-doppler medium padat (hingga 150 km) awalnya
dirancang oleh Westinghouse Electric Corporation (sekarang Northrop Grumman) untuk
digunakan dalam F-16 Fighting Falcon. Radar ini bekerja di seluruh produksi versi domestik
maupun ekspor dari model F-16 A / B. Upgrade berikutnya telah diinstal di berbagai jenis
pesawat,termasukC-550 CessnaCitation milik U.S. Customs and Border Protection, US Navy P-3
Orion,danPiperPA-42 CheyenneII,sertaSmall AerostatSurveillanceSystem(SASS).Sistemradar
terdiri dari line-replaceable units sebagai berikut:
 Antenna
 Transmitter
 Low-powerradiofrequency
 Digital signal processor

18.  Radar computer
Gambar 3 – Radar APG-65 yang diinstall di Pesawat Tempur F-18 dan Radar APG-66 yang diinstall di
Pesawat Tempur F-16
d. Kelompok Radar AN/APG-81
AN/APG-81 adalah sebuah sistem radar Active Electronically Scanned Array (AESA) yang dirancang
oleh Northrop Grumman Electronic Systems untuk F-35 Lightning II. AN/APG-81 adalah radar
AN/APG-77penerusF-22.Kemampuan AN/APG-81 ini termasuk AN/APG-77 mode udara-ke-udara,
ditambahmode udara-ke-daratyangcanggih,termasukpemetaanresolusi tinggi, beberapa deteksi
dan tracking target darat bergerak, identifikasi tempur, peperangan elektronik, dan komunikasi
ultra-high bandwidth. Saat ini produksi radar untuk F-22 adalah APG-77v1, yang banyak diadopsi
oleh hardware dan software APG-81 karena kemampuan air-to-ground-nya yang canggih.
Gambar 3 – Radar APG-81 yang diinstall di Pesawat Tempur F-35
e. Pulse Doppler fire control radar KLJ-3
Pulse Doppler fire control radar KLJ-3 ini terdapat pada Air Force J-10 milik Cina, yang
teknologinya diadopsi dari Israel. KLJ-3 menggunakan pemancar TWT terkendali dengan grid
modusganda,sehinggaradar adalahsetara dengan dua pemancar, sangat meningkatkan kinerja
radar. KLJ-3 bekerjadenganrasiooperasional yangrendah dalam modus PRF rendah, tetapi juga

19. bekerjadalampekerjaanyangtinggi dari modusPRFtinggi.Ini berarti KLJ-3menampilkan kinerja
multifungsi yang nyata.
Spesifikasi nyatadari radarKLJ-3 masihbelumdiketahui,tetapikitakinerjanya dapatdisimpulkan
dengan radar KLJ-7 milik Angkatan udara Pakistan. JF-17 dilengkapi dengan radar KLJ-7 airborne
pulse Doppler radar yang memiliki jangkauan deteksi maksimum 130 km, mode TWS secara
bersamaan dapat melacak 10 target dan sekaligus memandu dua radar-guided misil air-to-air
aktif SD-10A aktif untuk menyerang dua ancaman terbesar. KLJ-7 juga memiliki ground MTI
(movingtargetindication),pencitraanaperture sintetis dan mode kerja canggih lainnya, dengan
kemampuanserangan darat yang kuat. Antena aperture KLJ-7 dan kapasitas power supply lebih
rendah dari J-10 milik KLJ-3, sehingga dapat dibayangkan KLJ-3 memiliki indikator teknis dan
taktis yang lebih baik.
Gambar 5 –Pulse Doppler Fire Control Radar KLJ-3 milik Cina
4. Kelebihan dan Kekurangan Airborne Pulse Doppler Radar
Kelebihan dari Doppler radar adalah Doppler Radar dapat memberikan data dengan kualitas yang
lebihtinggi dibandingkandenganradar standardsehinggaDopplerRadar masihmemungkinkan ahli
meteorologi untuk mendiagnosis curah hujan, dapat memberikan data aliran angin di atmosfer,
karena mereka dapat mendeteksi jangkauan dan kecepatan pergerakan benda, misalnya rintik
hujan.
Data perputaran angin berdasarkan Doppler telah berperan dalam peramalan yang lebih akurat
tentangperubahanangin dan arus angin sehingga hal tersebut memberikan kemampuan prediksi
yang lebih akurat untuk tentang seberapa parah badai mungkin terjadi dan dengan demikian
memungkinkan pengumuman peringatan yang akan diterbitkan dalam banyak waktu yang lebih
pendek. Doppler juga dapat mengukur perputaran di dalam suatu badai tornado sehingga bisa
memprediksi arah dari tornado tersebut.
Kelebihan-kelebihan tersebut diatas bisa diaplikasikan untuk mendapatkan data sebagai contoh
untuk radar cuaca, radar angin, astronomi, penginderaan jauh dan pemetaan.

20. Selainkelebihan-kelebihan diatas, Kekurangan dari Radar Doppler adalah apabila ada peningkatan
sensitivitas phenomena alam yang akan diukur, yang berarti bahwa dalam cuaca buruk, ada
kemungkinan kesalahan data yang lebih besar karena ada kemungkinan kerapatan yang tinggi dari
objekyangbergerak,seolah-olahdinilai sebagaicluttersehinggadataclutterlebihdominanmuncul.
Radar Doppler juga membutuhkan perawatan yang kompleks karena banyak terdapat sensor yang
harus dijaga kebersihannya agar bisa mempertahankan kualitas data yang diinginkan.
Antenayangdiperlukanharus jugabesarkarenaakanmenangkappantulansinyal yangdirefleksikan
karena objeck yang akan kita ukur bersifat pasif artinya tidak memancarkan sinya apapun dan
sifatnya hanya memantulkan sinyal dari antenna radar.
· Menyediakan informasi posisi tadak sedetail radar sekunder.

21. BAB III
PENUTUP
Radar (Radio Detection and Ranging) adalah suatu sistem gelombang elektromagnetik yang
berguna untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat
terbang, pesawat luar angkasa, kapal laut, berbagai kendaraan bermotor, manusia, dan informasi
cuaca (hujan). Radar beroperasi dengan memancarkan sinyal dan mendeteksi sinyal echo yang
dipantulkan oleh objek atau target. Panjang gelombang yang dipancarkan radar adalah beberapa
milimeterhinggasatumeter.Gelombang radio/sinyal yang dipancarkan dan dipantulkan dari suatu
benda tertentu akan ditangkap oleh radar.
Penggunaan modern radar sangat beragam, termasuk kontrol lalu lintas udara, astronomi
radar, sistempertahananudara,sistemantiroket,radarlaut untuk menemukan landmark dan kapal
lainnya,sistempesawatanticollision,sistempengawasanlaut,pengawasan luar angkasa dan sistem
pertemuan;meteorologipemantauancurahhujan,sistemkontrol altimetri dan penerbangan, rudal
target yang dipandu mencari sistem, dan radar penembus tanah untuk pengamatan geologi.

22. REFERENSI
1. Introduction toRadar Systems-Merrill ISkolnikIII-EDITION,McGraw Hill
2. WeatherRadar TechnologyBeyondNEXRAD,Committee onWeatherRadarTechnologyBeyond
NEXRAD,National ResearchCouncil,NATIONALACADEMYPRESS– 2001
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Doppler_radar
4. http://www.bmkg.go.id/bmkg_pusat/Informasi_Cuaca/Pengindraan_Jauh/Citra_Radar.bmkg