19
phasa dari sinyal yang digunakan untuk mendistribusi element antena, beam utama dapat diarahkan ke berbagai arah berbeda sepanjang ruang. Daripada
membentuk pola antena direksional, switched beam mengkombinasikan output dari multiple antena sehingga membentuk sektor area beam sempit dengan lebih
selektivitas spatial yang dapat tercapai secara konvensional, pendekatan antena tunggal. Sumber literature yang lain disebut dengan phased array antena atau
multibeam antena. Konfigurasi tersebut terdiri dari beberapa buah fix beam dengan satu beam diarahkan ke arah sinyal yang diinginkan atau beam tunggal
dengan pergeseran phasa yang diarahkan ke arah sinyal yang diinginkan. Secara umum konsep Switched-lobe adalah dynamical phased array DPA. Berdasarkan
konsep, direction of arrival DOA algoritma tertanam dalam sistem. DOA adalah estimasi pertama dan kemudian parameter di dalam sistem mengatur berdasarkan
arah sudut yang diinginkan. Dengan cara ini daya terima maksimal tapi dibutuhkan cara desain antena yang lebih rumit. Elemen yang digunakan dalam
sistem array ini harus dihubungkan dengan sumber atau penerima oleh jaringan distribusi. Salah satu jaringan multiple beamforming yang paling umum
digunakan adalah matriks butler [10].
2.9 Matriks Butler
Salah satu metode merancang fixed beam dengan menggunakan matriks butler. Matriks butler adalah metode yang menghasilkankan simulasi fixed beam
yang menggunakan phase shifter. Asumsikan array linear berjumlah N elemen, jika N=2
n
elemen, array faktor dapat ditulis [11]:
2.3
Universitas Sumatera Utara
20
Dengan
Adapun cakupan berkas yang dihasilkan menggunakan matriks butler adalah:
2.4
Cakupan berkas adalah cakupan antara pusat arah paling sebelah kiri ke sebelah paling kanan. Maka berdasarkan Persamaan 2.4 terlihat bahwa untuk
jaringan butler 4x4, dengan N=4, d=
1 2
λ, maka area cakupannya adalah 97 .
Dalam merancang switchables beam menggunakan matriks butler N x N membutuhkan quad-hybrid atau directional coupler dan phase shifter. Asumsikan
N jumlah antena , n quad-hybrid dan m phase shifter sehingga [12]:
2.5
2.6
dengan
i
Universitas Sumatera Utara
21
2.9.1 Phase Shifter
Phase shifter merupakan bagian saluran transmisi dengan panjang tertentu yang digunakan untuk menggeser fasa sinyal yang melewatinya. Setiap saluran
yang lebih panjang dengan nilai tertentu dari dari saluran referensi merupakan phase shifter.
2.9.2 Quad Hybrid
Quadrature hybrid adalah directional coupler 3 db yang menghasilkan beda fasa 90
pada kedua keluarannya. Hybrid 90 terdiri dari saluran utama yang
mengkopel saluran sekunder dengan 2 seperempat panjang gelombang. Gambar 2.15 menunjukkan quad hybrid.
Gambar 2.15 Hybrid 90
Dengan semua port pada keadaan matched, jika sinyal masuk pada port 1, sinyal keluaran pada dua port lainnya 2,3 akan memiliki amplitudo yang sama
tetapi berbeda fasa.
Universitas Sumatera Utara
22
BAB III SWITCHED BEAM ARRAY METODE DENGAN
MATRIKS BUTLER
3.1 Diagram Alir
Perancangan diawali dengan menentukan frekuensi kerja dan menentukan jarak antar elemen yang digunakan. Kemudian merancang switched beam array
dan menganalisa pengaruh jarak terhadap cakupan berkasnya. Gambar 3.1 memperlihatkan diagram alir perancangan antena tersebut.
Gambar 3.1 Diagram alir perancangan Antena Smart
Mulai
Menentukan frekuensi kerja
Menentukan jarak antar elemen
Perancangan switched beam array dengan
metode matriks butler Perhitungan Cakupan
Berkas
Analisis
Selesai
Universitas Sumatera Utara
23
3.2 Asumsi Parameter yang Digunakan
