Achmad Munir
Skywave Radar adalah salah satu jenis radar yang bekerja pada frekuensi tinggi yang memungkinkan untuk proses pendeteksian target di luar cakrawala. Salah satu jenis skywave radar yang sering digunakan adalah radar darat untuk pendeteksian kumpulan air pada awan, gunung es, kapal, pesawat udara, pelacakan berulang dan penginderaan jauh. Sistem radar tersebut pada umumnya menggunakan transmisi pulsa atau transmisi frequency-modulated continous wave (FMCW). Pada sistem pulse radar, lebih banyak menggunakan pulsa berdurasi pendek untuk mendapatkan tingkat resolusi yang tinggi, dan daya yang besar untuk mendapatkan daya transmisi yang kuat. Namun terkait dengan besarnya daya yang ditransmisikan oleh radar jenis tersebut menyebabkan munculnya kendala dalam perancangan antena yang diperlukan, dan dapat menimbulkan gangguan impulsif pada pengguna pita frekuensi lainnya. Salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan menggunakan transmisi FMCW yang dapat digunakan untuk menghindari kebutuhan akan daya besar. Selain untuk mengurangi gangguan terhadap pengguna pita frekuensi lainnya, transimisi jenis FMCW juga mampu menghasilkan resolusi tinggi yang dapat dicapai secara independen menggunakan durasi pulsa dengan cara meningkatkan scanning bandwidth.
Secara umum, radar berbasis FMCW seperti juga sistem radar lainnya bekerja dengan memanfaatkan sifat pemantulan gelombang elektromagnetik dari suatu obyek yang dideteksi. Salah satu bagian yang memegang peranan penting pada radar untuk dapat berfungsi dengan baik adalah antena, dimana bagian ini berfungsi sebagai peradiasi gelombang elektromagnetik sekaligus juga menangkap kembali gelombang elektromagnetik yang dipantukan oleh suatu obyek. Seperti halnya sistem radar pada umumnya, radar berbasis FMCW menggunakan 2 buah antena untuk pemancar dan penerima. Pada radar berbasis FMCW, antena yang dipakai perlu memiliki kemampuan bekerja pada jenis gelombang termodulasi secara frekuensi dengan penguatan (gain) yang tinggi dan lebar berkas (beamwidth) yang sempit. Salah satu jenis antena yang memenuhi kriteria di atas adalah antena susun (array antenna), dimana antena jenis ini memenuhi spesifikasi yang ditentukan untuk aplikasi radar berbasis FMCW. Namun antena susun untuk keperluan radar tersebut harus memiliki beamwidth yang sempit pada posisi vertikal atau posisi yang sejajar dengan antena pemancar maupun antena penerima. Kriteria antena susun dengan beamwidth seperti di atas tidak bisa dipenuhi oleh antena susun dengan pencatuan yang uniform atau pencatuan dengan distribusi daya dan fasa yang sama untuk masing-masing elemen antena. Oleh karena itu, perlu digunakan jenis pencatuan lainnya yang memiliki distribusi dengan pola tertentu, misal Chebyshev power distribution atau Dolph-Chebyshev power distribution. Selain itu dengan penggunaan pencatuan yang memiliki distribusi dengan pola tertentu, sidelobe antena susun tersebut dapat ditekan supaya lebih rendah sehingga tidak menganggu mainlobe antena. Pada umumnya, dengan pencatuan uniform sidelobe mempunyai level sekitar 13dB dari mainlobe. Namun dengan pencatuan berdistribusi pola tertentu, level sidelobe diharapkan bisa ditekan sampai 20dB dari mainlobe.
Dalam proposal ini, sebuah antena cetak susun diusulkan untuk dikembangkan dan direalisasi dengan level sidelobe yang rendah menggunakan metoda Dolph-Chebyshev power distribution. Antena susun tersebut akan diimplementasikan untuk radar terutama berbasis FMCW seperti radar cuaca. Dengan menggunakan metode tersebut, diharapkan level sidelobe dapat ditekan serendah mungkin yang pada akhirnya bisa meningkatkan jangkauan dan keakuratan pendeteksian sistem radar. Dalam pelaksanaannya, persiapan penelitian dan penulisan makalah ilmiah akan dilakukan di Laboratorium Telekomunikasi Radio dan Gelombang Mikro STEI-ITB dan bagian penyempurnaan sebagian akan dilakukan di Center for Environmental Remote Sensing (CEReS), Chiba University Japan (host university) sebagai bentuk implementasi kegiatan penelitian di luar negeri. Keluaran utama dari penelitian ini berupa makalah-makalah ilmiah yang akan dipublikasikan pada jurnal internasional bereputasi yang terindeks Scopus dan mempunyai impact factor. Selain publikasi ilmiah dalam jurnal, keluaran tambahan lain akan berupa prototipe antena cetak susun untuk aplikasi radar dan makalah ilmiah yang akan dipresentasikan pada seminar internasional terindeks pada IEEExplore dan/atau Scopus.