Perpustakaan Digital ITB

Meningkatnya kebutuhan akan sistem komunikasi nirkabel yang memiliki kapasitas tinggi dan efisiensi spektrum optimal mendorong pengembangan teknik beamswitching, di mana Butler Matrix menjadi salah satu metode yang paling efektif untuk mengarahkan pancaran sinyal tanpa memerlukan pergerakan mekanis antena. Namun, desain Butler Matrix 8×8 konvensional memiliki beberapa tantangan utama, seperti dimensi fisik yang besar senilai 223 × 247,7 mm, rugi-rugi transmisi tinggi akibat banyaknya crossover, serta kompleksitas fabrikasi yang berdampak pada performa jaringan beamswitching. Untuk mengatasi masalah ini, penelitian ini mengusulkan pengembangan Butler Matrix 8×8 crossover-free dan inovasi lebih lanjut dengan menggunakan coaxial bridge strip. Metode yang diterapkan meliputi simulasi, fabrikasi, dan pengukuran eksperimental pada frekuensi kerja 2,4 GHz dengan substrat FR-4 epoxy dengan konstanta dielektrik 4,3 dan ketebalan subtrat 0,8 mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa desain crossover-free berhasil mengurangi ukuran menjadi 178,6 × 137,8 mm atau 55,4% lebih kecil dari konvensional dan meningkatkan efisiensi transmisi dengan insertion loss rata-rata ?3 dB serta return loss di bawah ?15 dB. Implementasi coaxial bridge strip lebih lanjut menyederhanakan pencatuan dengan merelokasi port input/output ke satu sisi, menghasilkan desain dengan dimensi 200 × 120 mm atau pengurangan 56,5% dari konvensional, sekaligus mempertahankan performa optimal dengan fasa imbalance ±15° dari nilai teoritis. Novelty penelitian ini adalah integrasi coaxial bridge strip untuk menyederhanakan desain dan meningkatkan efisiensi Butler Matrix crossover-free, yang diharapkan berkontribusi pada pengembangan sistem beamswitching dalam Wi-Fi, radar, dan komunikasi 5G.