Di era teknologi yang berkembang pesat saat ini, teknologi radar telah menjadi alat penting untuk berbagai aplikasi, mulai dari manajemen lalu lintas udara hingga mobil tanpa pengemudi. Rekayasa radar berfokus pada desain dan elemen teknis yang memengaruhi kinerja deteksi objek, termasuk chip radar, metode pemindaian berkas variabel, dan kinerja komponennya.
Kualitas pilihan arsitektur sistem radar secara langsung memengaruhi kemampuan deteksinya. Sudut target dapat dideteksi melalui radar pemindaian berkas yang sangat terarah, dan metode deteksi terutama dibagi menjadi dua kategori: pemindaian elektronik dan pemindaian mekanis. Pemindaian mekanis biasanya dilakukan dengan memutar antena, sedangkan pemindaian elektronik menggunakan antena array bertahap, yang memberikan kecepatan pemindaian yang lebih cepat dan pengoperasian yang lebih fleksibel.
Memilih arsitektur radar yang sesuai tidak hanya memerlukan pertimbangan sensor yang digunakan, tetapi juga lingkungan aplikasi dan kinerja yang dibutuhkan.
Keunggulan teknologi radar ini terlihat jelas dalam Electronically Scanned Array (ESA), yang memungkinkan kemampuan pemindaian berkas secara instan dan kemampuan mengoperasikan beberapa berkas fleksibel secara bersamaan, yang memungkinkan berbagai mode radar beroperasi secara bersamaan. Indikator kinerjanya seperti daya radiasi isotropik efektif (EIRP) dan perolehan penerimaan (GR/T) merupakan faktor utama yang memengaruhi deteksi jarak jauh.
Misalnya, terdapat perbedaan arsitektur yang signifikan antara active electronically scanned array (AESA) dan passive electronically scanned array (PESA). Setiap antena AESA dihubungkan ke modul penguat daya solid-state, yang memiliki kinerja dan keandalan tinggi, tetapi biayanya juga relatif tinggi. PESA menghubungkan semua antena ke satu modul penguat daya. Meskipun biaya implementasinya rendah, ia memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk konverter fase.
Dalam hal pembentukan berkas, frekuensi dan metode pemindaian yang berbeda dalam domain yang berbeda (seperti digital, optik, atau RF) akan memengaruhi kinerja radar.
Dalam pengoperasian radar, sinyal yang dipancarkan dapat berupa sinyal kontinu atau pulsa. Pilihan ini tidak hanya memengaruhi jangkauan deteksi, tetapi juga menentukan resolusi deteksi radar. Radar gelombang kontinu termodulasi frekuensi (FMCW) dan radar Doppler pulsa memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri dalam kinerja deteksi. Yang pertama biasanya cocok untuk deteksi jarak pendek, sedangkan yang kedua lebih cocok untuk deteksi jarak jauh.
Fitur half-duplex dari radar Doppler pulsa memberikan isolasi yang lebih baik antara penerima dan pemancar, meningkatkan jangkauan dinamis penerima. Pada saat yang sama, jenis radar ini biasanya menggunakan satu antena untuk kedua transmisi.ion dan penerimaan. Radar FMCW memerlukan pengaturan antena terpisah. Desain seperti itu menentukan kemampuan deteksi dan fleksibilitas operasional sistem radar.
Selain itu, radar monopulse meningkatkan akurasi sudut dengan membandingkan gema, membantu menentukan target dengan tepat.
Saat membahas arsitektur radar, tata letak transmisi dan penerimaan juga harus dipertimbangkan, yang menjadikan metode pemindaian berkas sebagai salah satu faktor utama yang memengaruhi kinerja deteksi. Misalnya, radar monostatik memiliki pemancar dan penerima yang ditempatkan berdekatan, sedangkan radar bistatik terpisah dan memerlukan sinkronisasi waktu yang tepat untuk memastikan akurasi dalam interpretasi data.
Pemilihan platform juga merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja radar. Sistem radar dapat dipasang di berbagai platform seperti udara, laut, dan darat. Setiap platform memiliki dampak yang berbeda pada kebisingan dan gangguan latar belakang radar, yang selanjutnya menentukan teknologi pemindaian berkas yang digunakan, sehingga memengaruhi kinerja deteksi akhir.
Ketika dihadapkan dengan lingkungan dan tuntutan yang berubah, frekuensi operasi radar dan jendela propagasi juga akan memengaruhi pilihan desain radar. Frekuensi yang berbeda membantu mengoptimalkan kinerja penampang radar (RCS), faktor lain yang berkontribusi terhadap perbedaan kinerja kumulatif antara berbagai radar. Selain itu, mode operasi radar, seperti pencarian, pelacakan, pemetaan tanah, dll., juga akan bervariasi tergantung pada aplikasinya.
Secara keseluruhan, pemilihan arsitektur radar dan penentuan metode pemindaian sinar merupakan proses berlapis-lapis dan kompleks. Hal ini tidak hanya melibatkan spesifikasi teknis, tetapi juga memerlukan pemahaman mendalam tentang karakteristik persyaratan aplikasi tertentu. Ketika dihadapkan dengan pengembangan teknologi radar masa depan, dapatkah pemilihan arsitektur yang tepat benar-benar mencapai kinerja deteksi yang optimal?