Optimasi Filter Gelombang Mikro Berbasis Metamaterial Split Ring Resonators

Abstract

Optimasi geometri metamaterial Split Ring Resonators (SRR) dilakukan dengan menvariasikan ukuran geometrinya sehingga dapat bekerja pada rentang frekuensi gelombang mikro dan dapat diaplikasi sebagai filter gelombang mikro. Variasi dilakukan terhadap ukuran jari-jari SRR (r), lebar celah SRR (g), dan lebar cincin SRR (c). Optimasi bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh variasi geometri metamaterial  SRR terhadap bandwidth frekuensi, insertion loss dan frekuensi resonansi dari filter yang dihasilkan. Perancangan geometri SRR dan variasi geometri dilakukan secara numerik menggunakan software Comsol Multiphysics. Data bandwidth frekuensi, insertion loss dan frekuensi resonansi yang didapatkan dari Comsol Multiphysics diolah menggunakan Matlab. Luaran yang didapatkan dari Matlab adalah grafik yang menyatakan pengaruh variasi geometri metamaterial SRR terhadap bandwidth frekuensi, insertion loss dan frekuensi resonansi filter yang dihasilkan. Hasil yang didapatkan, semakin kecil lebar cincin maka semakin besar lebar bandwidth yang dihasilkan. Lebar celah cincin SRR tidak mempengaruhi bandwidth frekuensi. Semakin kecil jari-jari, lebar celah dan jarak pisah cincin luar dan cincin dalam maka insertion loss yang dihasilkan semakin kecil. Frekuensi resonansi yang didapatkan secara numerik lebih besar daripada frekuensi dengan perhitungan analitik. Perbedaan ini disebabkan karena posisi geometri SRR secara analitik berbeda dengan numerik.  Hasil optimal yang didapatkan dari optimasi ini adalah geometri dengan r = 6,5 mm, l = 0,75 mm, g = 2 mm yang memiliki bandwidth 690 MHz frekuensi dan insertion loss filter -4 dB.