Electronic Theses and Dissertation

Penyerapan gelombang terahertz (THz) merupakan fokus penelitian penting dalam pengembangan teknologi komunikasi. Metamaterial Perfect Absorber (MPA) dirancang sebagai material penyerap yang berperan untuk meningkatkan kinerja sistem komunikasi terahertz, mengurangi gangguan seperti noise dan interferensi, serta meningkatkan keandalan kinerja antena khususnya antenna microstrip. Beberapa MPA yang telah dirancang memiliki kelemahan yaitu bandiwdth yang sempit dan kualitas absorbsi yang rendah dikarenakan sifat konduktivitas materialnya. Penelitian ini mengatasi kelemahan tersebut dengan mendesain model MPA menggunakan metode Split Ring Resonator (SRR) pada metamaterial VO2 yang diintegrasikan dengan substrat dielektrik Rogers RT5880LZ dan emas (Au) sebagai lapisan ground plane menggunakan software CST Studio. VO2 digunakan karena memiliki sifat transisi fase logam-isolator yang mempengaruhi konduktivitas listrik material. Sementara itu, SRR menghasilkan resonansi yang kuat pada frekuensi terahertz sehingga meningkatkan efektivitas absorbsi. Desain dilakukan dengan menganalisis S-Parameter pada model unit sel MPA berbentuk square dan circular. Model yang memiliki hasil terbaik dimodifikasi dengan teknik SRR hingga menghasilkan bandwidth ≥ 3,7 THz dan kualitas absorbsi ≥ 90%. Hasil simulasi menunjukkan bahwa model unit sel MPA dengan pola circular menghasilkan S-Parameter yang lebih kecil dari pola square. Sehingga model unit sel MPA pola circular dimodifikasi dengan teknik SRR. Hasil simulasi bandwidth dan kualitas absorbsi menunjukkan bahwa keduanya memenuhi target dengan perolehan masing-masing 4,757 THz dan ≥ 90% pada incedent wave hingga 59,5°.

The absorption of terahertz (THz) waves is a significant research focus in the development of communication technology. Metamaterial Perfect Absorbers (MPA) are designed as absorbing materials that enhance the performance of terahertz communication systems, reduce disturbances such as noise and interference, and improve the reliability of antenna performance, especially microstrip antennas. Several previously designed MPA have the drawbacks of narrow bandwidth and low absorption quality due to the material's conductivity properties. This research addresses these weaknesses by designing an MPA model using the Split Ring Resonator (SRR) method on VO2 metamaterials, integrated with a Rogers RT5880LZ dielectric substrate and gold (Au) as the ground plane layer, using CST Studio software. VO2 is used for its metal-insulator phase transition properties, which affect the material's electrical conductivity. Meanwhile, SRR produces strong resonance at terahertz frequencies, enhancing absorption effectiveness. The design is carried out by analyzing the S-Parameter of the square and circular MPA unit cell models. The model with the best results is modified using the SRR technique to achieve a bandwidth of ≥ 3,7 THz and an absorption quality of ≥ 90%. Simulation results show that the circular pattern MPA unit cell model yields a smaller S-Parameter than the square pattern. Therefore, the circular pattern MPA unit cell model is modified using the SRR technique. The simulation results for bandwidth and absorption quality indicate that both meet the target, achieving 4.757 THz and ≥ 90% for incident waves up to 59.5°.