Saat ini, teknologi semikonduktor telah berkembang pesat, sehingga konsumsi daya dan ukuran perangkat radar sangat berkurang. Sementara fitur dan fungsinya semakin maksimal dengan menggunakan beberapa metode transmisi dan penerimaan yang berkembag.
Radar saat ini telah dilengkapi dengan teknologi ultra-wideband, gelombang pendek, teknologi pemrosesan sinyaldan IC untuk meningkatkan kemampuan komputasi, dll.
Radar tradisional banyak digunakan seperti pada kapal, bandara, pangkalan militer udara, dll. Sementara sensor radar dipakai dalam kehidupan kita sehari-hari untuk mendapatkan prakiraan cuaca, survei sumber daya alam, kendali lalu lintas, dll.
Sensor ini adalah termasuk perangkat konversi yang digunakan untuk mengubah sinyal gema gelombang mikro menjadi listrik. Di artikel ini kita membahas tentang gambaran umum sensor radar dan cara kerjanya.
Pengertian sensor radar
Sensor radar adalah perangkat yang digunakan untuk mengukur jarak, kecepatan, dan pergerakan objek di atas area yang luas dan juga untuk mengukur kecepatan relatif objek yang diamati. Sensor ini menggunakan teknologi pendeteksi nirkabel seperti FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) untuk mendeteksi gerakan dengan cara mengetahui bentuk, posisi, lintasan gerak dan karakteristik gerak objek yang diindera.
Dibandingkan dengan jenis sensor lainnya , sensor radar tidak terpengaruh oleh kegelapan dan cahaya. Sensor ini dapat mendeteksi jarak yang lebih jauh dan aman untuk obyek manusia dan hewan.
Di sini frekuensi pembawa dimodulasi secara konstan dalam rentang bandwidth yang kecil. Setelah sinyal yang mengenai objek dipantulkan kembali, maka sistem yang ada pada sensor dapat menentukan jarak dan juga kecepatan objek dengan cara membandingkan frekuensi penerimaan.
Sensor ini menggunakan frekuensi pembawa yang sangat tinggi untuk menghasilkan kerucut sinar yang sangat tipis dan juga dapat mendeteksi objek kecil tanpa gangguan dari objek yang berdekatan meskipun dalam jarak yang jauh.
Prinsip kerja
Prinsip kerja sensor radar adalah menghitung kecepatan suatu benda beserta arahnya dengan cara mendeteksi perubahan gelombang frekuensi yang dikenal sebagai Efek Doppler.
Sensor memancarkan frekuensi tinggi (62 GHz) dalam bentuk sinyal yang ditransmisikan melalui antena. Sinyal yang ditransmisikan ini juga membawa sinyal termodulasi dengan frekuensi yang lebih rendah (sekitar 10 MHz).
Sensor ini akan menerima sinyal kembali setelah dipantulkan oleh suatu objek. Sistem pada sensor akan mengevaluasi pergeseran fasa antara dua frekuensi. Perbedaan waktu transmisi dan waktu penerimaan frekuensi akan dievaluasi ooleh sistem untuk menentukan jarak antara sensor dengan objek.
Jenis sensor radar
Terdapat 3 jenis sensor radar yang umum dibuat, berikut ini adalah penjelasannya :
Jenis gelombang milimeter
Sensor yang menggunakan panjang gelombang milimeter dikenal sebagai sensor radar gelombang milimeter. Umumnya gelombang milimeter memiliki rentang frekuensi antara 30GHz hingga 300 GHz.
Contoh frekuensi sensor radar diantaranya adalah 77Ghz dan 24Ghz yang digunakan pada sistem anti benturan mobil untuk menghindari tabrakan. Panjang gelombang radar milimeter berkisar antara centimeter hingga mendekati panjang gelombang cahaya.
Radar gelombang milimeter memiliki banyak karakteristik dibandingkan dengan radar gelombang sentimeter seperti resolusi spasial yang tinggi, integrasi yang sederhana, dan ukuran yang kecil.
Dibandingkan dengan jenis sensor optik seperti, laser, inframerah dan sensor kamera, sensor ini memiliki kapasitas yang kuat untuk menembus asap, debu, kabut dan anti-interferensi. Sensor radar sering digunakan dalam peralatan keamanan, elektronika otomotif, transportasi cerdas, dan pesawat drone.
Jenis doppler CW
Sensor radar CW Doppler atau radar Doppler gelombang kontinu beroperasi pada frekuensi 915 MHz. Jenis sensor ini bekerja menggunakan prinsip Efek Doppler untuk mengukur kecepatan objek pada berbagai jarak.
Sensor ini mentransmisikan sinyal gelombang mikro ke target dan menganalisis perubahan frekuensi melalui sinyal yang dipantulkan. Sensor akan mengevaluasi perbedaan frekuensi yang dipantulkan dan yang ditransmisikan, dan juga mengukur kecepatan target secara tepat relatif terhadap posisi radar.
Jenis FMCW
Istilah “FMCW” merupakan singkatan dari Frequency Modulated Continuous SWave atau radar gelombang kontinu frekuensi termodulasi. Frekuensi sensor ini akan berubah seiring waktu berdasarkan hukum gelombang segitiga atau Triangle Law’s.
Frekuensi sinyal gema yang diterima radar sama dengan frekuensi pancaran. Keduanya adalah gelombang segitiga tetapi ada perbedaan kecil dalam waktu. Perbedaan kecil ini digunakan untuk menghitung jarak target terhadap letak sensor radar.
Contoh penggunaan
Aplikasi sensor radar meliputi berikut ini.
- Sensor radar digunakan di mana deteksi kendaraan diperlukan atau menghindari tabrakan saat peralatan bergerak.
- Deteksi kendaraan terutama mencakup truk, kereta api, mobil, gerbang tol, kanal pengiriman, rel kereta api, dll.
- Penghindaran tabrakan mencakup pelabuhan, manufaktur, lingkungan pabrik dengan visibilitas rendah dan peralatan bergerak di dalam pesawat.
- Militer
- Sistem keamanan
- Elektron otomotif
- Radar lalu lintas cerdas
- radar UAV
- Pencahayaan cerdas
- Kontrol industri
- Perawatan medis
- Olahraga
