Continuous Wave Radar

Radar Gelombang Kontinyu (Continuous Wave Radar)

Radar dengan bentuk sinyal berupa gelombang kontinyu mempunyai prinsip kerja yaitu transmitter memancarkan gelombang dengan frekuensi f₀ secara terus-menerus melalui isolator, sehingga radar jenis ini harus menggunakan antenna transmitter dan receiver yang berbeda. Oleh isolator, gelombang kontinyu tersebut diteruskan ke antena dan sebagian kecil gelombangnya bocor menuju detektor. Gelombang dengan frekuensi f₀ tersebut oleh antena diteruskan ke udara bebas, kemudian apabila di udara bebas ada target yang bergerak dan mempunyai kecepatan relatif terhadap Radar ditangkap oleh gelombang tersebut, maka target akan memantulkan gelombang echo dengan frekuensi f₀ + f_d sesuai dengan Azas Doppler.

Gelombang echo yang berfrekuensi  f₀ + f_d akan diterima oleh antenna receiver. Kemudian gelombang echo tersebut diteruskan ke isolator untuk menuju ke detektor.  Oleh detektor, gelombang echo dicampur dengan  f₀ yang datang dari kebocoran isolator yang amplitudonya lebih besar daripada gelombang echo.  Dari percampuran tersebut, detektor menghasilkan gelombang-gelombang dengan bermacam-macam frekuensi (output detektor). Gelombang-gelombang tersebut diteruskan ke LPF dan yang lolos hanya gelombang dengan frekuensi f_d saja.  Gelombang dengan frekuensi f_d kemudian dikuatkan dan diteruskan dan ditampilkan pada display.

Karena Radar ini mempunyai prinsip kerja memancarkan gelombang kontinyu secara terus menerus, maka Radar harus menggunakan antena transmitter dan receiver yang terpisah. Blok diagram CW Radar dapat digambarkan pada  gambar 2.4.

NBF (Narrow Band Filter) atau disebut juga Doppler Filter Bank dapat diimplementasikan dengan FFT (Fast Fourier Transform) [2]. Jika suatu Doppler Filter Bank diimplementasikan dengan FFT berukuran N_FFT, dan Bandwidth NBF (FFT Bin) adalah Δf, maka Bandwidth Doppler Radar efektifnya adalah N_FFT Δf / 2.

Pada CW Radar, untuk menghitung jarak target dapat dilakukan dengan menggunakan suatu timing mark yang dibandingkan antara transmit dan receive-nya. Timing mark dapat diimplementasikan dengan menggunakan modulasi bentuk sinyal, salah satunya dengan LFM (Linear Frequency Modulation).

 Gambar Blok Diagram CW Radar [2]

LFM merupakan suatu modulasi yang digunakan oleh CW Radar untuk dapat menghitung jarak dan frekuensi Doppler [2]. Modulasi ini dapat digambarkan dengan bentuk segitiga, sinusoidal, gergaji, maupun bentuk yang lain. Untuk target diam, frekuensi beat, f_b dapat didefinisikan sebagai selisih antara sinyal transmit dan receive sesuai persamaan:

 f_b = f_received – f_transmitted

Secara lebih jelas, LFM [2] dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar Signal LFM untuk target diam [2]

Sedangkan untuk target yang bergerak, ada dua frekuensi beat, yaitu f_bu (Frequency Beat Up) dan f_bd (Frequency Beat Down). LFM untuk target bergerak [2] dijelaskan pada gambar selanjutnya.

                   Pada CW Radar, perhitungan time delay dan jarak maksimum dapat ditentukan dengan persamaan seuai dengan referensi [2]:

Gambar Signal LFM untuk target bergerak [2]