ABSTRAKSI: Komunikasi wireless yang berkembang pesat saat ini tidak pernah lepas dari masalah fading, interferensi, dan noise. Salah satu teknik untuk mengatasi untuk mengatasi hal tersebut adalah menggunakan sistem smart antenna yang mampu memberikan penguatan maksimum pada arah yang tepat (beamforming) yaitu tergantung pada posisi user sehingga didapatkan parameter signal to interference plus noise ratio (SINR) yang besar. Salah satu teknik beamforming adalah menggunakan Butler Matrix.
Pada Tugas Akhir ini dirancang, direalisasikan, dan dilakukan pengukuran terhadap Wideband Butler Matrix pada frekuensi 2,2GHz – 2,6 GHz. Ada dua buah desain yang dibuat yaitu Wideband Butler Matrix menggunakan Normal Hybrid 90o dan Wideband Butler Matrix menggunakan Wideband Hybrid 90o. Komponen penyusun Wideband Butler Matrix 4x4 yang dibuat terdiri dari empat buah Hybrid 90o, satu buah crossover dan dan dua buah phase shifter 45o. 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 Wideband Butler Matrix menggunakan Wideband Hybrid 90o memiliki bandwidth 530MHz pada frekuensi 2,34GHz-2,87GHz. Sedangkan pada desain Wideband Butler Matrix menggunakan Normal Hybrid 90o memiliki bandwidth 260MHz pada frekuensi 2,345GHz-2,605GHz. 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 dan kesalahan fasa yang dihasilkan masih >20o pada frekuensi tertentu sehingga belum memenuhi spesifikasi. Penyebab utama yang menyebabkan hal ini adalah terminasi beban 50Ω yang nilai impedansinya tidak sama ditiap frekuensi sehingga menyebabkan parameter-parameter lain tidak dapat diukur dengan tepat.Kata Kunci : Beamforming, Wideband Butler Matrix, Microstrip, Terminasi 50ΩABSTRACT: Rapidly growing wireless communication has never been separated from the problem of fading, interference, and noise. One technique to overcome to overcome this is to use a smart antenna system that can provide maximum strengthening in the right direction (beamforming) that is dependent on the position of the user to obtain the parameters of signal to interference plus noise ratio (SINR) are great. One technique is to use Butler Matrix beamforming.
In this final project are designed, implemented, and conducted measurements on Wideband Butler Matrix at a frequency of 2.2 GHz - 2.6 GHz. There are two designs that made the Wideband Butler Matrix using a Hybrid Real 90o and Wideband Butler Matrix using a Wideband Hybrid 90o. Constituent components are made of 4x4 Butler Matrix consists of four 90 ° Hybrid, crossover and one and two phase shifters. After getting the size of the element, then it is simulated using Ansoft HFSS 12. The elements are made using FR4 microstrip with type substrate with a thickness of 1.6 mm.
Realization of Wideband Butler Matrix design uses Wideband Hybrid 90o has a bandwidth of 530MHz at a frequency of 2.34 GHz-2, 87GHz. While the design of Wideband Butler Matrix using Hybrid Real 90o has a bandwidth of 260MHz at a frequency of 2.345 GHz-2, 605GHz. 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 and the resulting phase error is still> 20o at a certain frequency so that do not meet specifications. The main causes that cause this is a 50Ω load termination impedance value is not the same in each frequency, causing other parameters can not be measured precisely.Keyword: beamforming, Wideband Butler Matrix, Microstrip, 50Ω Termination