Comparison Between Three Radiation Pattern Using Butler Matrix For Beamforming Network

Butler Matrix merupakan jaringan pembentuk alur (BFN), berfungsi sebagai jaringan suapan kepada tatasusun antena. Ia menghasilkan pelbagai nilai anjakan fasa progresif pada arus yang diujakan kepada antena. Dengan menyepadukan Butler Matrix bersama tatasusun antena, banyak sinaran pada corak radiasi boleh dihasilkan. Dalam kerja ini, tiga jenis tatasusun antena yang berbeza disepadukan dengan Matrik Butler dan corak radiasi untuk setiap konfigurasi dibandingkan. Antena yang dipilih dalam projek ini adalah 4 × 1 antena tampalan segi empat sama dengan suapan proximity, 4 × [4 × 2] tatasusun antena dan 4 × 1 antena eka-kutub. Ia diplih kerana setiap satu daripadanya mempunya ciri–ciri corak radiasi yang berbeza. Keputusan yang diperolehi menunjukkan empat sinaran yang berasingan dengan sudut yang berbeza dihasilkan oleh setiap tatasusun di mana antena tampalan segi empat sama mempunyai Lebarjalur Setengah Kuasa (HPBW) sebanyak 30° untuk setiap sinaran dan berjaya meliputi 120° kawasan liputan, 4 × 2 tatasusun antenna mempunyai HPBW sebanyak 7° dan meliputi 30° manakala antenna eka–kutub menghasilkan dua jenis sinaran, lebar dan sempit. Perbandingan antara pengukuran dan pengiraan corak radiasi untuk setiap tatasusun antena juga dibentangkan. Kata kunci: Antena pelbagai sinaran; 4 × 4 Matrik ; antena microstrip; tatasusun antena; jaringan pembentuk alur Butler Matrix is a beamforming network (BFN), functioning as a feeding network of antenna array. It provides multiple values of progressive phase different of excitation current to an antenna array. By integrating Butler Matrix with antenna array, multiple beams on radiation pattern could be created. In this work, three different types of antenna array have been integrated with the same Butler Matrix and the radiation patterns of each configuration have been compared. The chosen antenna types in this project are 4 × 1 proximity feed square patch antenna array, 4 × [4 × 2] antenna array and 4 × 1 monopole antenna array. They are chosen as each of them has different radiation pattern characteristic. The obtained results show that four independent beams with different angles are generated by individual array where square patch antenna array has Half Power Beamwidth (HPBW) about 30° for each beams and manage to cover 120° of coverage area, [4 × 2] antenna array has HPBW about 7° and cover 30° while monopole antenna produce two kind of beams, broader and narrower beams. The comparison between the measured and computed radiation pattern of each antenna array are presented. Key words: Multibeam antenna; 4 × 4 Butler Matrix; microstrip antenna; antenna array; beamforming network