Tentang Roket Kendali

Roket Kendali

Pengukuran jarak obyek bergerak menjadi hal yang penting saat ini, mengingat LAPAN sedang mengembangkan teknologi RADAR sekunder untuk aplikasi deteksi jarak (slant range), yang kedepannya digunakan menjadi tracking 3 dimensi. Pengukuran jarak dengan RADAR sekunder yang dioperasikan dengan pemancar sinyal radar yang bekerja pada frekuensi 900 MHz, memerlukan suatu antenna yaitu antenna omni bi-directional untuk memperluas jangkauan sinyal pancar. Sinyal pancaran dari pemancar diterima transponder yang telah dipasang pada unit roket kendali  kemudian dipantulkan kembali, sinyal pantulan balik inilah yang digunakan untuk pengukuran roket kendali. Roket kendali tentu akan memberikan  suatu perubahan posisi dalam selang waktu tertentu, informasi perubahan posisi ini akan diterima terus menerus oleh perangkat komputer yang telah terintegrasi dengan perangkat keras AT Mega 8535 32 bit, yang akan melakukan komunikasi serial dengan transponder. Data yang diperoleh terus menerus dalam selang orde detik akan diolah  menjadi informasi dengan perangkat lunak untuk mengetahui letak roket kendali yang bergerak, data yang diperoleh dalam tiga koordinat yang akurat sehingga jarak roket kendali dapat diketahui.

Dispersion in optical fibers

Dispersion of Light

Kerugian menggunakan Fiber Optic

Rugi - rugi Fiber Optik

Rugi-rugi daya dari fiber optik dapat dilihat pada gambar 1.6. Dimana P_in daya yang masuk ke fiber optik dan P_out daya yang keluar dari fiber optik. Rugi-rugi daya dapat didefinisikan sebagai berikut :

Loss = P out / P in

Rugi-rugi ini akan naik bila panjang dari fiber optik juga bertambah maka dapat dinyatakan dalam decibel per kilometer (Loss per kilometer )

Tiga macam  rugi-rugi cahaya dalam fiber optik:

a.       Rugi-rugi material.

b.      Hamburan (Scattering)

c.       Rugi-rugi lekungan (Waveguide)

Semua rugi-rugi ini tergantung dari panjang gelombang. Pemilihan panjang gelombang yang yang tepat pada saat beroperasi dapat meminimalkan rugi-rugi tersebut.

a. Rugi-rugi material

Penyerapan (absorption) yang disebabkan material yang berhubungan dengan struktur molekul dari material yang nilainya relative kecil. Sebagai contoh kaca germanium-silikon mempunyai rugi-rugi kurang dari 0,1 dB/km dengan λ antar 0,8 dan 1,6 μm. Hal ini mendekati nol untuk λ mendekati 1,3 μm. Bisa juga disebabkan oleh impurity dari material.dapat dikurang dengan dalam proses pembuatan bahan. Rugi-rugi terbesar disebabkan oleh ion OH. Hal ini tidak dapat dikurangi seperti impuritas pada besi yang dapat diabaikan. Impuritas Oh menyebabkan rugi-rugi yang berhubungan dengan dengan panjang gelombang. Rugi-rugi paling jelas adalah 4 dB/km terjadi pada λ = 1,4 μm. Untuk konsentrasi impurity 1ppm. Gambar 1.7. Konsentrasi OH mencapai tertinggi. Ada tiga  rugi-rugi terbesar terjadi pada panjang gelombang 0,93 μm ; 1,25 μm 1,4 μm.

b.   Hamburan ( Scattering )

Cahaya yang terhamburkan akibat ada halangan yang diakibatkan oleh bervariasinya kerapatan material yang menyebabkan berubahnya indek bias. Rugi-rugi ini berhubungan dengan rugi-rugi daya. Ketika indek bias terjadi halangan bervariasi dimana molekul dalam ukuran, rugi-rugi daya berhubungan dengan hamburan rayleigh. Besarnya hamburan Rayleigh ini berbanding terbalik dengan pangkat empat dari pangjang gelombang cahaya yaitu : 1/ λ⁴  . Sehingga dapat disimpulkan untuk lamda kecil, hamburan Rayleigh besar dan sebaliknya. Sebagai contoh pada panjang gelombang 1,8 μm, rugi-rugi rayleigh untuk tipe fiber gelas adalah 0,1 dB/km. Gambar 1.7 memperlihatkan efek dari rugi-rugi hamburan rayleigh.Pada gambar 1.8 memperlihatkan hamburan yang disebabkan oleh penghalang yang besar dan lekukan (macrobend).

c.   Wave guide dan Mikrobending

Rugi-rugi ini disebabkan oleh bervariasi struktur menyebabkan radiasi kesegala arah di dalam fiber optik.Gambar 1.9. memperlihatkan radiasi yang disebabkan perubahan diameter , dimana sudut dating pada struktur daripada sudut kritisnya, sehingga cahaya yang memantul akan meninggalkan fiber optik ( garis benda padat).

Mikrobending yaitu pembengkokan fiber optik untuk memenuhi persyaratan ruangan. Namun pembengkokan dapat pula terjadi secara tidak sengaja seperti misalnya fiber optik yang mendapat tekanan cukup keras sehingga cahaya yang merambat di dalamnya akan berbelok dari arah transmisi dan hilang. Hal ini menyebabkan terjadinya rugi-rugi. Fenomena ini dapat dilihat pada gambar 1.10.

Photodetector Basics SAMPLE

Gelombang Elektromagnetik - Inframerah

Apa itu Photodetector?

Fhotodetector

Photo Detector adalah alat untuk mengukur intensitas cahaya . Photo detektor dapat dibagi menjadi tiga kategori yang berbeda sesuai dengan fungsinya sebagai:photodetectors berbasis semikonduktor, tabung photomultiplier, dan bolometers. photodetectors Semiconductor sejauh ini yang paling umum digunakan sehari-hari. Contohnya adalah foto dioda yang duduk dalam sel foto untuk memantau atau Power Button dan sensor gambar dan video yang digunakan dalam kamera digital (biasanya dariCCD - atau CMOS -tipe).

 Karakteristik utama dari fotodetektor antara laian  adalah tingkat responsivitas, tingkat sensitivitas, dan efisiensi kuantum (Bart J. Van Zeghbroeck, 1996). Responsivitas fotodetektor didefinisikan  sebagai rasio dari arus pada fotodetektor terhadap daya optik yang masuk pada divais. Sensitivitas didefinisikan sebagai daya masukan minimum yang masih dapat terdeteksi oleh divais. Dan efisiensi kuantum didefinisikan sebagai rasio dari jumlah pasangan elektron-hole yang menghasilkan arus listrik terhadap jumlah foton yang menumbuk divais.   Seperti halnya sel surya, fotodeterktor pun terdiri dari berbagai struktur, seperti persambungan p-n, persambungan p-i-n, serta persambungan M-S.

-       Photodioda

Dioda peka cahaya adalah jenis dioda yang berfungsi mendektesi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda peka cahaya ini mulai dari cahaya inframerah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda peka cahaya mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan dibidang medis. Alat yang mirip dengan dioda peka adalah transistor foto (phototransistor). Transistor foto ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan dioda peka cahaya. Hal ini disebabkan karena electron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini diinjeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari transistor foto secara umum akan lebih lambat dari pada dioda peka cahaya.

-       Prinsip kerja photodioda

Photodiodes dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å - 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon - menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.