Optimasi Filter Gelombang Mikro Berbasis Metamaterial Split Ring Resonators

Authors

  • Disti Nabila Suci Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Andalas
  • Mulda Muldarisnur Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Andalas

DOI:

https://doi.org/10.25077/jfu.10.2.163-169.2021

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.

References

Alaydrus, M., 2009, Saluran Transmisi Telekomunikasi, Graha Ilmu, Yogyakarta.

Astuti, D.W., Muslim dan Pahlevi, T.A., 2019, Substrate Integrate Waveguide Bandpass Filter dengan Complementary Split Ring Resonator, Jurnal Rekayasa Elektrika, Vol. 15, No. 1, hal.1-6.

Cai,W., dan Shalaev, V.M., 2010, Optical Metamaterial: Fundamental and Application, Springer, New York

Capolino, F., 2009, Theory and Phenomena of Metamaterials, CRC Press, U.S.

Chattopadhyay, 1989, Dasar Elektronika, Universitas Indonesia, Jakarta.

Fathan, A.A., 2015, Efek Kopling pada Filter Metamaterial Coplanar Waveguide Menggunakan SRRs Persegi Panjang Horizontal, Jurnal Elektronika dan Telekomunikasi, Vol. 15, No. 1, hal. 1-5.

Giancoli, D.C., 2001, Fisika, Jilid 2, Edisi Kelima,(diterjemahkan oleh: Yuhilza,H.), Erlangga, Jakarta.

Hesham, M., dan Abdellatif, S.O., 2019. Compact Bandpass Filter Based on Split Ring Resonator. Internasional Conference on Innovative Trends in Computer Engineering (ITCE), Aswan, Egypt.

Kurnia, M.F., Saktioto dan Syahputra, R.F., 2017, Metamaterial: Konsep, Proses dan Aplikasi, Proseding Seminar Nasional Fisika Universitas Riau., Pekanbaru.

Mack, C., 2017, Fundamental Principles of Optical Lithography, John Wiley and Sons, Ltd., England.

Marquez, R., Martin, F., Sorolla, M., 2007, Metamaterials with Negative Parameters Theory, Design, and Microwave Applications, John Wiley & Sons, Inc., Canada.

Mitrayana, 2015, Teori dan Aplikasi Gelombang Mikro, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.

Pain, H.J., 2005, The Physics of Vibrations and waves, sixth edition, Imperial College of Science and Technology, London.

Rinditayoga, N.R. dan Dian, W.A., 2015, Perancangan dan Realisasi Bandpass Filter dengan Metode Open Loop Square Resonator untuk Microwave Link, Jurnal Teknologi Elektro, Vol. 7, No. 3, hal. 1-5.

Salvatore, S., 2015, Optical Metamaterials by Block Copolymer Self-Assembly, Thesis, University of Cambridge, Springer-Verlag, Switzerland.

Shrader, L.R., Dewanto, M., dan Akhyanto, D., 1992, Komunikasi Elektronika, edisi 5, PT Gelora Aksara, Jakarta.

Singh, A., Sharma, S.K., 2014, Calculation of Resonant Frequency of Hexagonal Split Ring Resonators Using ANN, IJRET, Vol. 3.

Susanto, H.A., 2016, Rancang Bangun Metamaterial Absorber Pita Lebar Untuk Aplikasi Radar Cross Section Reduction, Tesis, Teknik Elektro ITSN, Surabaya.

Caloz, C., dan Itoh, T., 2008, Electromagnetic Metamaterials: Transmisson Line Theory and Microwave Application, John Wiley and Sons, Inc., Hoboken, NJ.

Tipler, P., 1991, Fisika Untuk Sains dan Teknik, Jilid 1, Edisi Ketiga, Erlangga, Jakarta.

Tripojooetomo dan Supriyanto, T., 2015, Perancangan Wideband Band Pass Filter (Bpf) dengan Menggunakan Mikrostrip 1,78 Ghz-3,38 Ghz, SETRUM, Vol. 4, No. 1, hal. 1-6.

Utami, H. P., 2007, Mengenal Cahaya dan Optik, Ganeca Exact, Jakarta.

Yudhistira, 2015, Teknologi Electrohydrodynamic (EHD) Jet Printing sebagai Alternatif Fabrikasi Terahertz Metamaterial, Research and Development on Nanotechnology in Indonesia, Vol. 3, No. 2, hal. 1-23.

Xiong, H., Hong, J.-S., Tan, M.-T., Li, B., 2013, Compact microstrip antenna with metamaterial for wideband applications. Turk. J. Electr. Eng. & Comput. Sci., Vol. 21, hal. 2233–2238.

Downloads

Published

2021-04-06

How to Cite

Suci, D. N., & Muldarisnur, M. (2021). Optimasi Filter Gelombang Mikro Berbasis Metamaterial Split Ring Resonators. Jurnal Fisika Unand, 10(2), 163–169. https://doi.org/10.25077/jfu.10.2.163-169.2021

Issue

Section

Articles