Electronic Theses and Dissertation

Perkembangan teknologi komunikasi Terahertz (THz) membuka peluang besar bagi sistem komunikasi generasi lanjut seperti Radar Communication Integrated System (RCIS), namun juga menghadirkan tantangan signifikan terkait tingginya jejak radar atau Radar Cross Section (RCS). Untuk menjawab tantangan tersebut, penelitian ini mengusulkan desain metamaterial absorber berbasis material fasa berubah Vanadium Dioksida (VO₂) dengan konfigurasi struktur mortise–disk yang bekerja secara aktif dan ultra-broadband. Hasil simulasi menggunakan CST Studio Suite menunjukkan bahwa desain ini mampu mencapai efisiensi penyerapan di atas 90% pada rentang frekuensi 4,0–12,3 THz, dengan bandwidth selebar 8,3 THz dan Fractional Bandwidth (FBW) sebesar 101,8%. Struktur juga menunjukkan kestabilan performa hingga sudut datang 60°, serta mendukung reconfigurability melalui transisi fasa VO₂ dari kondisi isolator (mode reflektif) ke logam (mode absorptif). Lebih lanjut, analisis array menunjukkan kemampuan reduksi RCS (RCSR) dengan rata-rata sebesar –32,78 dB dibandingkan permukaan logam referensi PEC. Temuan ini membuktikan bahwa desain yang diusulkan memiliki potensi tinggi untuk aplikasi stealth dan keamanan elektromagnetik pada sistem komunikasi-radar terintegrasi berbasis THz.

Kata Kunci: Metamaterial Absorber, Terahertz, Radar Cross Section Reduction (RCSR), Vanadium Dioksida (VO₂), Disk-Mortise Structure, Ultra-Broadband.

The development of Terahertz (THz) communication technology opens up great opportunities for next-generation communication systems such as Radar Communication Integrated System (RCIS), but also presents significant challenges related to the high radar cross section (RCS). To address these challenges, this study proposes a metamaterial absorber design based on Vanadium Dioxide (VO₂) phase change material with a mortise-disk structure configuration that works actively and ultra-broadband. Simulation results using CST Studio Suite show that the design is capable of achieving absorption efficiencies above 90% over the frequency range of 4.0-12.3 THz, with a bandwidth of 8.3 THz and Fractional Bandwidth (FBW) of 101.8%. The structure also shows stable performance up to an incident angle of 60°, and supports reconfigurability through the phase transition of VO₂ from insulator (reflective mode) to metal (absorptive mode) state. Furthermore, the array analysis shows RCS reduction capability (RCSR) with an average of -32.78 dB compared to the PEC reference metal surface. These findings prove that the proposed design has high potential for stealth and electromagnetic security applications in THz-based radar-communication integrated systems (RCIS). Keywords: Metamaterial Absorber, Terahertz, Radar Cross Section Reduction (RCSR), Vanadium Dioxide (VO₂), Disk-Mortise Structure, Ultra-Broadband.