ABSTRAKSI: Dewasa ini perkembangan teknologi komunikasi mobile wireless semakin cepat dan didukungnya oleh perkembangan antena cerdas atau yang sering disebut Smart Antenna. Smart Antenna adalah sistem yang berupa kombinasi susunan antena sejenis yang dilengkapi dengan kemampuan signal processing yang dapat mengoptimasikan pola radiasi atau pola penerima secara otomatis yang akan direspon oleh sinyal di sekitarnya.
Pada Tugas Akhir ini dirancang, direalisasikan, dan dilakukan pengukuran terhadap Butler Matrix pada frekuensi 2.4GHz-2.5GHz. Ada dua buah desain yang dibuat yaitu Compact Butler Matrix 4x4 dan Conventional Butler Matrix 4x4. Komponen penyusun Compact Butler Matrix 4x4 terdiri dari empat buah Hybrid 90o, dua buah Phase Shifter 450, dan dua buah Phase Shifter 3600. Komponen penyusun Conventional Butler Matrix 4x4 terdiri dari empat buah Hybrid 900, dua buah Crossover, Phase Shifter 450, dan Phase Shifter 3600. Setelah mendapatkan ukuran dari elemen tersebut, kemudian dilakukan simulasi menggunakan Ansoft HFSS 12. Elemen-elemen tersebut dibuat menggunakan microstrip dengan jenis substrat FR4 dengan ketebalan 1,6 mm.
Realisasi dengan desain Compact Butler Matrix 4x4 memiliki ukuran 15,7cm x 8,4cm dan besar bandwidth 200MHz pada frekuensi 2.4GHz-2.6GHz. Sedangkan pada desain Conventional Butler Matrix 4x4 memiliki 17cm x 13cm dan besar bandwidth 85MHz pada frekuensi 2.46GHz-2.545GHz. Kesalahan fasa Compact Butler Matrix 4x4 pada port masingmasing masukan secar berturut-turut 11.181560, 12.525970, 9.761143510, 6.64110. Sedangkan kesalahan fasa Conventional Butler Matrix 4x4 pada masing-masing port masukan secara berturut-turut 13.99510080, 12.577930, 15.026440, 11.233828670. Pada kedua desain tersebut, parameter return loss dan isolasi antar port sudah memenuhi spesifikasi yang besarnya ≤-10dB. Tetapi untuk insertion loss masih terdapat nilai ≤-10dB. Salah satu penyebab tidak sesuai nilai insertion loss adalah ukuran Butler Matrix yang besar. Apabila ukuran dimensi bertambah maka rugi-rugi saluran pada stripline menjadi besar.Kata Kunci : Hybrid 900, Crossover, Phase Shifter 450, Phase Shifter 3600, Butler Matrix, Beamforming, Smart Antenna, BandwidthABSTRACT: Nowadays the development of wireless mobile communications technology is getting faster and supported by the development of intelligent antenna or what is often called the Smart Antenna. Smart Antenna is a system that is a combination type antenna array is equipped with signal processing capability which can optimize the radiation pattern or patterns that will be the recipient automatically responded by a signal in the vicinity.
In this final project are designed, implemented, and conducted measurements on Compact Butler Matrix at a frequency of 2.4GHz-2.5GHz. There are two designs that made the Compact Butler Matrix 4x4 and Conventional Butler Matrix 4x4. Components of Compact Butler Matrix 4x4 consists of four Hybrid 900, two Phase Shifter 450, and two Phase Shifter 3600. components of Conventional Butler Matrix 4x4 consists of four Hybrid 900, two Crossover, Phase Shifter 450, and Phase Shifter 3600. After getting the size of the element, then performed simulations using Ansoft HFSS 12. Elements are made using FR4 microstrip with type substrate with a thickness of 1.6 mm.
Realization of the design Compact Butler Matrix 4x4 has a size 15.7 cm x 8.4 cm and the large bandwidth of 200MHz to 2.4GHz-2.6GHz. While at Conventional Butler Matrix 4x4 design has a 17cm x 13cm and the large bandwidth of 85MHz at a frequency of 2.46GHz-2.545GHz. Phase error of Compact Butler Matrix 4x4 at each input port, respectively 11.181560, 12.525970, 9.761143510, 6.64110. While the phase error Conventional Butler Matrix 4x4 on each input port, respectively 13.99510080, 12.577930, 15.026440, 11.233828670. In both designs, the parameters of return loss and isolation between ports already meet the specifications of the magnitude ≤-10dB. But for the insertion loss is still there value ≤-10dB. One cause of inappropriate insertion loss value is a measure of the Butler Matrix. If the size of dimensions increases, losses in the stripline channel becomes large.Keyword: Hybrid 900, Crossover, Phase Shifter 450, Phase Shifter 3600, Butler Matrix, Beamforming, Smart Antenna, Bandwidth