Perancangan Butler matrix 4x4 pada Frekuensi 1,27 GHz untuk Aplikasi Synthetic Aperture Radar (SAR)

Abstract

Synthetic aperture radar (SAR) adalah teknologi radar yang dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan optical camera yang lebih dahulu digunakan untuk aplikasi penginderaan permukaan bumi dalam jarak jauh (remote sensing). SAR menyajikan informasi dalam bentuk citra atau gambar (radar imaging) yang memanfaatkan prinsip kerja gelombang elektromagnetik yang bekerja pada frekuensi 1,265GHz – 1,275GHz sebagai sarana pengambilan data agar dapat dioperasikan dalam segala cuaca baik siang ataupun malam.  Untuk mendapatkan hasil yang akurat dibutuhkan pengarahan berkas antena yang tepat dan fokus . Masalah pengarahan berkas antena dapat diatasi dengan teknik pembentukan pola radiasi atau biasa dikenal dengan beamforming. Beamforming bisa dilakukan dengan menambahkan pencatu pada antena, salah satu pencatu antena yang dapat membentuk 2 arah berkas adalah hybrid 90°. Apabila diinginkan lebih dari 2 arah berkas, pencatu antena pembentuk banyak arah yang dapat digunakan, diantaranya adalah Rotman Lens, Blass matriks atau Butler Matrix. Butler Matrix memiliki kelebihan diantara ketiga pembentuk banyak arah berkas, karena lebih sederhana dan membutuhkan jumlah pengkopel hybrid 90° yang lebih sedikit sehingga dapat mengurangi dimensi. Pada penelitian ini dirancang Butler matrix 4x4 pada frekuensi 1,27 GHz untuk diaplikasikan pada Synthetic aperture radar (SAR). Adapun komponen penyusunnya terdiri dari 4 hybrid 90°, 1 crossover dan 2 phase shifter 45˚ dibuat menggunakan microstrip dengan jenis substrat FR4 Epoxy dengan ketebalan 1,6 mm. Butler matrix 4x4 yang dirancang pada frekuensi 1,27 GHz menggunakan software ADS menghasilkan return loss dan isolation ≤-10dB, insertion loss  ≥-10dB dan kesalahan fasa ≤ 10˚.

Kata Kunci: Beamforming, Butler matrix 4x4, Synthetic aperture radar