Indonesian Journal of  Electrical  Engineer ing and  Computer Science   V o l. 10 , No . 3, Jun e   20 18 , pp . 91 7 ~ 92 ISSN: 2502-4752,  DOI: 10. 11591/ij eecs.v10 .i3.pp917-924          9 17     Jo urn a l  h o me pa ge : http://iaescore.c om/jo urnals/index.php/ijeecs  Structural Health Monitoring  Sensor based on a Flexible  Microstrip Patch Antenna       Hamse  Abdillahi Haji Ome r , Said atul Norlyana Az emi,  Az remi  Abdullah  Al -Hadi, Ping Jack Soh,  Mo hd Fai z al  Ja ml os   Advanced Com m unication  Engineering  Centr e  ( A CE) CoE,  Sch ool of Computer  and Communication  Engin eer in g,    Universiti Malaysia Pe rlis (UniMAP), Pauh Putra, Arau 02600 , M a lay s ia.      Article Info    A B STRAC Article histo r y:  Received  Ja n 15, 2018  Rev i sed   Mar  12 , 20 18  Accepted  Mar 28, 2018      A m i crostrip p a tch  ant e nna  st rain  sensor op erating  at dual  frequencies  1.8GHz and 2 . 4 GHz have b een   desi gned b a sed  on the relation   between  the  resonant fr equen c y  and  the str a in  applied  to  it . Fe lt substrat e with  a heigh t  of   3mm and dielectric constan t  of   1.44  and  shield  conductor  ar e u s ed for th design of this antenna. Testing  results  show that the r e sonant fr equency  o f   the m i crostr ip pa tch  antenn a is 1 . 78 GHz  and 2 . GHz, which  agrees with th simulation. The resonant  fr equen c y   of  the  m i crostrip pa tch  antenn a incr ease s   line a rl y wi th th e  incr ease of  th appli e stra in.  T h is m i crostrip p a tch  antenn strain sensor can  be integr ated with  other compon ents easily   and h a ve a great  potential applications  in  structur al hea lth  m onitori ng s y st em s.   K eyw ords :   Flex ib le An tenn M oni nt ori n g   Pat c h Ant e nna   SHM   Strain Sens or   Copyright ©  201 8 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r Mohd Faizal J a m l os,  Sch ool   o f  C o m put e r  a n d  C o m m uni cat i on En gi nee r i n g,    Un i v ersiti Malaysia Perlis (Un i MAP),  Pauh   Pu tr a, A r au  0 260 0,  Mal a ysia.      1.   INTRODUCTION  During  the pas t   few  de cades there have bee n   sign ifican dev e lop m en t in  civ il in d u stries, aero s p ace  and m a ri nes.  These a d vance s  i n cl u d e n e w   m a nufact uri n g t ech ni q u es,   new c o m p o n e n t s devi ces  re l a t e d t o   com putational soft ware  a n d new design  proc ess.  At the si de  of aeros pace  one  of t h e m a in devel opm ents is the  usa g e o f   hi g h l y  adva nce d  co m posi t e   m a t e rial s and  w h e n   we c o m p are these m a terial with the ot her material  use d  for aeros pace, they  have a lot of adva ntages , like good electrom a gnetic pr operties whic h m a kes them  ap p licab le fo m u l tifu n c tion a l ap p lication s  i n   b o t h  m ili tary  aircrafts and   co mmercial [1 ].  On  t h e o t h e han d  co m p o s ite  m a terials h a v e  in trodu ced   new co m p lex ity in  h ealth  an d   m o n ito ring  m a nagem e nt  for  ci vi l  st r u ct u r es, m a ri ne a n d ae ros p ace . T h ese  dra w   bac k s a r new  f o r m  of dest r u ct i o n  s u c h   as fi bre  dam a ge, del a m i nat i o n an d de bo ni n g  w h i c h i m pro v ed t h nee d  f o r t r ust w ort h y  and pe rfe ct  d a m a ge  m oni t o ri ng t e c hni que . St r u ct ural   heal t h  m oni t o ri ng i s  a  n e w t ech n o l o gy  whi c pr ovi d e s sy st em s t h at  are  capabl e  o f  c o nst a nt l y  m oni t o ri ng  st r u ct u r e s  f o r  dam a ge  wi t h  m i nim a l   hum an m e di at ion .  St ruct ural   heal t h   m o n ito rin g  are th eir in itial p h a ses  o f  im p r o v e m e n t  an d   req u i re adv a n c ed  techn o l o g y  to  u s e th em  i n  real   structure [2]. The obj ecti v of structural health m onitori ng syst em s is  to  dec r ease  maintenance c o sts,  t o   redu ce  ov erall  o f  own e rsh i p of a  v e h i cle, at t h e sam e   ti m e  d e v e lop i ng  safet y  and  reliab ilit y. Th d e v e l o pmen t   of sa fety is strong m o tivation in  st ruct ural health  m o nitoring, es peci ally after several accidents  happe n   because  of [3]: 1. Ins u fficient  m a inte nance,  for e x am ple at side  of aerona u tic  which  is flight related fie l see   Fi gu re 1  or t h e col l a pse  of  M i anus R i ve r B r i d ge at  si de o f  ci vi l  en gi nee r i n g fi el d.  2. Oi l - c o nt rol l e d   pr o duct i o n p r o cess, fo r exam pl e, t h e In ja k bri dge col l a ps e see Figure 1(b). In both fi elds the obstacles of  agi n g st r u ct u r e s  was  ex p o se and  s ubse q uent  p r o g ram s  wer e  rec o g n i zed  a n d  est a bl i s he d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 502 -47 52  I ndo n e sian  J Elec Eng  & Com p  Sci, V o l. 10 No 3 ,  Jun e   2 018  :   91 7 – 92 91 8 Although t h ere  are a lot of  works a nd  resea r ches t h at has  been  done i n   wireless se ns ors and thei ap p lication  in   stru ctural h ealt h  m o n ito ring all th ese tech no log i es still h a v e  roo m  fo r i m p r o v e m e n t . Th ese  di sad v a n t a ges  i n cl ude al l  t h e s e sy st em s requi re a bat t e ry  whic h has a  restricted life time, require se nsors   whic h are i nde pende n t from   each ot her a nd also re qui re  a n tenna that inc r eases the  c o mplexity, size of  the   sens or  u n i t ,  a n wei g ht It  i s   al so c o st l y  bec a use t h ey   re quire s p ecial skill s to  fa bricate t h e se ns or, a n finally  req u i r e f o r a wi rel e ss se nso r  net w o r whi c h nee d  c o m p l e x so ft ware a nd  dat a  acq ui si t i on u n i t s  ( D A Q ) .   M o st l y , al l  t h m e t hods m e nt i one d a b o v e i s  a wi red se ns or s. These se ns or s have m a ny  di sad v ant a ges su ch a s   th e n e ed   fo r installatio n  du ri ng   b u ild i n g.  Wi res also  limit t h e stru ctures’ fu n c tion a lity, ad d m o re co m p lex ity   to it and inc r ease the  heavi n ess  of  the st ruct ure. There f ore, a  ne de sig n   of  techno log i es is beco m i n g   necessa ry  f o r  c i vil structu r al  h ealth m onitorin g   (SHM )[ 4- 8] .   The  goal of t h is project is to inve stigate and a n al yses the  effecti v enes of a  wireless s t rain se ns or  u s ing  rectang u lar Micro s tri p   p a tch  an tenn as. Utilizin g  Mi cro s t r ip   p a tch  an tenn a is a  n e w techno log i es wh ich  el im i n at es com p l e x wi ri ng net w or ks i n  st ruct ural  heal t h   m oni t o ri n g  sy st em  and bec o m e s a new area  o f   researc h Figure 1 s h ows  Spectacular acc idents  have m o tiv ated  t h e co mm u n ity to   i m p r ov e safet y  [9 ].    Fi gu re  2 s h ow s t h e c o ncept   of  wi rel e ss  S H M  se nso r s  u s i n g  a m i crost r i p   pat c h  ant e nna . T h p r i n c i pl o f   wi rel e ss S H M  sens ors  usi n g   m i crost r i p   pat c h ant e n n a i s   base d o n  t h r e so nance  fre q u e ncy  shi f t  as so ci at ed  with  th e strai n   ap p lied to  t h b u ild i n g.                  (a )                                                           (b)     Fig u re 1 .   (a)  Th e Aloh a Airlin es flig h t  24 3, (b)  th Inj a k a   bridg e   co llap s e, Ju ly  199           Fi gu re  2.  C o nc ept  m i crost r i p   pat c base wi rel e ss st r u ct u r a l  heal t h  m oni t o ri n g  se ns or           Resonant  fr equency  shifts  when strain is  applied to  building    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In d onesi a n  J  E l ec En g &  C o m p  Sci    ISS N :  2 5 0 2 - 47 52       St ruct ural  He a l t h   Mo ni t o ri n g  Sen s or   b a se d o n  a  Fl exi bl e Mi crost r i p     ( H a m se  A b di l l ahi  Haj i  Omer)   91 9 2.   FLE X IBLE  MICROSTRIP PAT C H ANTEN NA DESIGN AND  DE VELOPMENT    The m o st im portant pa ram e ter s  that need to s p ecify  t o  desi g n  M i crost r i p  p a tch antenna are, antenna   fre que ncy  o f  ope rat i o n( fc ), perm ittivity or dielectric constant of the s ubst r ate( ε r ),t h i c kne ss o r   hei ght   o f   dielectric subst r ate( h ), a nd  he i ght  o f  t h e co n duct o r ( t ).  Ot he r par a m e t e rs incl u d e t h e wi d t h of t h pat c h  ( w ),   l e ngt h  o f  t h pat c h,  an wi d t h an d l e n g t h   of t h e g r ou n d   pl ane a n d su b s t r at e ( Ws  an Wg ).  In  th is p r oj ect  Micro s trip   p a t c h  an ten n a as a strain  sen s o r   will b e   d e sig n e d .   Th e o b j ectiv is  frequ e n c y o f   t h is an tenn sh ou l d  sh ift acco rd ing  t o  t h e app lied   strai n In  th is  pro j ect a felt  will b e  u s ed as a  su bstrate  wh ich   h a v e   perm i t t i v i t y  of  1. 4 4  a n hei ght   o f   3 m m   and  s h i e l d  as   a co n duct o r  w h i c h  has  T h i c kne ss:  0 . 1 7  m m  and   Co ndu ctiv ity = 1 . 18   x   1 0 5 . Ta ble 1 tabulated  the ante nna  de sign speci fication.      In th is  d e sign th e du al-b an d tex tile an tenn can d i d a te was selected   to  b e  an   E-sh ap ed  patch   an tenn An  E-sh ap ed   patch  an tenn a is easily fo rm ed  b y  cu ttin g  t w o  slo t s fro m  a  rectang u l ar shap e. By cu tting  th ese  slo t s fro m  a p a tch  th e d e sired   freq u e n c y will b e  ach iev e d  easily [3 ], g a in , retu rn  lo ss and   b a ndwid th   o f   micro - st ri p ant e nna c a n be i m prove d al so. T h e p r o pos ed a n t e n n a i s  desi gne d f o r  1.8  GHz a n d 2. 4G Hz f r eq ue nci e s .   Th e felt and  shield   m a terials  are u s ed  for con d u c ting  elemen ts en ab le th e an tenn a to   b e   flex ib le, l o profile  and l i g ht wei g h t . To desi g n  d u a l  band a n t e n n a  fi rst  of al l  we  cal cul a t e d t h e param e t e rs for  si ngl e ba n d  ant e nna   an d th en  cu t t h e slo t o f  ap pro p riate leng th  at app r o p riate  p o s ition  t o  m a k e  it  d u a l  b a nd. In   ou r d e sign firstl y   we calcu late the p a ram e ters of th e m i cro s trip   p a tch an te nn a t o   res onat e  at  2. 4 GHz  by  usi n g  t h e  eq uat i o ns  1- 6   t a ki ng  hei ght  of  s ubst r at ( h )=3mm  and dielectric constant  ( ε r )= 1.44 T h e calc u lated   param e te rs are   su mm arized  in  Tab l e 2 ,   After g e ttin g  th d e sired  sim u la ted   resu lts fo 2 . 4GHz  freq u en cy, we wen t  for  cu ttin slo t  in  th p a tch  to  m a k e  it reso nate at ano t her freq u e n c y also . Before  g e ttin g  the op tim u m  si m u lated  resu lts  i n  t e rm s of r e t u r n  l o ss , res ona nt  f r eq ue n c i e s, ba nd wi dt h an d i m pedance m a t c hi ng  we ha ve  do ne t h e   param e t r i c  sim u l a t i on  st u d y  o f  t h e  desi gne ant e n n as  [4 - 5 ] .   St ep 1.  C a l c ul at i on of   t h e wi dt h ( W):                                                                                 (1)     St ep  2:  C a l c ul a t i on  of  ef fect i v e di el ect ri c co n s t a nt :  usi n g e q uat i on:                                                (2)     Step   3 :  Calcu l atio n   o f  th e effectiv e leng th   (  L eff   ):  eq uat i o 3  gi ve s t h e  ef fec t i v e l e ngt h as:                                                                                    (3)     St ep  4:  C a l c ul a t i on  of  t h e l e ng t h  ext e nsi o ( Δ L) :                                              (4)     St ep  5:  C a l c ul a t i on  of  t h e act u a l  l e ngt h  o f  t h e  pat c h  ( L ):                                                                                           (5)      St ep 6:   C a l c ul a t i on of   t h e gr o u n d  pl ane   di m e nsi o ns (L a n d Wg ):                                 (6)       The  geom et ry   of t h e pat c h a n t e n n a f o d u a l -ba nd  o p erat i on i s  s h ow n i n  Fi g u r e 3 .  T w o sl ot s are  et ched  out   fr o m  t h e pat c h t o  achi e ve t h e d u al  ba nd  o p era t i on. T h ese sl o t m a ke t h e pa t c h t o  bec o m e  and  E- sha p ed  m i crost r i p   pat c h a n t e nna  w o rki n g  wi t h   d u al  f r e que nci e s.  T h e et chi n of   sl ot s l eads  t o  m a n y   2 21 rr C W f  1 2 11 [1 1 2 ] 22 rr ref f h w    2 ef f or e f f c L f 0.3 ) ( 0 .26 4 ) 0.412 (0 . 2 5 8 ) ( 0 . 8 ) ref f ref f W h Lh w h    2 ef f L LL  6 6 ( 3 ) 24.26 52.36 6 6 (3 ) 66.58 94.58 gb gb L h L mm mm mm Wh W m m m m m m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 502 -47 52  I ndo n e sian  J Elec Eng  & Com p  Sci, V o l. 10 No 3 ,  Jun e   2 018  :   91 7 – 92 92 0 param e t e rs t o   be e x am i n ed f o d u al - b an o p erat i o ns.  S h i e l d  co n duct o w h i c has T h i c k n ess  of  0. 1 7  m m  and  Co ndu ctiv ity of 1.18   x   10 5   An d Felt sub s trate is u s ed  to  de si gn  t h i s   a n t e n n a wi t h  di el ect ri co nst a nt  1. 44   an d   t h i c kne ss of  3 m m . The  m a t e r i al s used fo r fa bri cat i o n of t h e ant e nna i s  sh i e l d  con duct o of hei ght  o f  0 . 17m m   wi t h  fel t  su bs t r at e of  di el ect ri c const a nt  1. 44 a n d t h i c kne ss o f  3m m  t h e fr o n t  vi e w  an back  v i ew o f   fab r i cat ed a n t e nna  i s  s h o w n i n  Fi gu re  4.         Table 1. Design  s p ecifications  F e a t ur e V a l u Oper ating Fr equency ,   f  2.45GHz  Ef f i ciency  More than 50%  Radiating patter n   Dir ectional  Dir ectivity  and gain  M oder a te  Physical profile   Low  pr ofile and com p act  Substrate Felt  T h ickness: 3  m m   Perm i ttivity =  1.44  Conduct o r  Shielded  T h ickness: 0. 17  m m   Conductivity  = 1. 18 x 10 5           Fi gu re  3.  Ge o m et ry  of E - S h a p Ant e nna       Tabl 2. C a l c ul at ed pa ram e t e rs  Para m e ters  Value  ( m m )   L 1 28. 2   W 1  18. 5   W 2  10. 85   W 3  18. 5   W 4  16. 85   W 5  24   W q w  8. L qw  23. 5   S 3 30         (a)   (b )     Fi gu re 4.   Fa bri cat ed  E- Sha p e d  Ant e nna , (a) t h F r o n t  Vi ew of E - Shape  antenna, (b)  the rear view of  E-Sha p an tenn a sho w i n g th Gr oun p l an Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In d onesi a n  J  E l ec En g &  C o m p  Sci    ISS N :  2 5 0 2 - 47 52       St ruct ural  He a l t h   Mo ni t o ri n g  Sen s or   b a se d o n  a  Fl exi bl e Mi crost r i p     ( H a m se  A b di l l ahi  Haj i  Omer)   92 1 3.   R E SU LTS AN D ANA LY SIS    3.1.   E-Shape  Ante nna S-P a rameter  results    The S - pa ram e ter pl ot  s h o w s t h e va ri at i on  of  ret u r n  l o ss  (i dB ove r a ra n g e o f  f r eq ue nci e s. Si nce at   reso na nce t h ant e n n a i s  ha v i ng t h best  i m pedance m a tchi n g  s o  t h e r e t u r n  l o ss  w o u l d be m i nim u m .  The  desi g n e d  ant e n n a res o nat e s at  1. 8G a n d 2 . r e spect i v el y .  T h e ret u r n  l o ss o f  1. 8 G H z i s  - 1 2. 9dB  a n d t h ret u r n   l o ss  of  2. G H z  i s  - 2 2 d B .   W h i c h c o vers  t h e m i nim u m  requi red  val u o f  ret u r n  l o ss  of  -1 0 d b ,  t h e b a nd wi dt co v e r e d  af ter  fir s t and  seco nd   b a nd  ar e 60MH z  and   18 0MH z  r e sp ectively. Th p l o t  fo r   r e tur n  lo ss i s  found    in   Figur e 5 .      M easurem ent  resul t  dr ops al m o st at  1.8G H z  and 2. 4 5  G H z , whi l e  sim u l a t i on act ual  res u l t  i s  1.8G Hz  an d 2.4GH z I t  sho w s th at t h e m easu r ed   v a lue o f  r e t u rn  loss is -1 4.9d f o r   lo w e r  fr eq u e n c y b a nd  and  -34.2d fo hi g h er  f r e q uency  ba n d   wh ereas t h e si m u l a t e val u o f   r e t u r n  l o ss i s   - 1 3. 12 dB  a n -2 . 3 5 d B   fo r l o we r a nd  h i gh er   f r e q u e ncy b a nd  r e sp ectiv ely. Fr o m  th e r e su lt w e   ca n see that the measured a n d sim u lated results are  alm o st the sa m e . It shows that the re turn loss  increases at lower fre que nc y  and  decrea ses  at  hi ghe r f r eq u e ncy .   Thi s  i s   beca us e of  t h sol d e r i n g a nd  fee d   t h at  d o es  not  t ouc wel l  at  t h gr ou n d   pl ane, a d di t i onal l y  t h i s   an tenn a is m a n u a l fab r ication were it is d i fficu lt to  ach iev e  th e sam e  resu lt as th e si m u latio n .  Th e sim u lated   b a ndw id th and m easu r ed   b a nd w i d t h   o f  th an tenn a is almo st th e sam e  fo r  l o w e r   f r e quen c y b a nd  an d lo ok sm al l e r bi t  for  t h e hi ghe r f r e que ncy  ba nd .  The m easured val u of t h e  ban d wi dt h i s  60 k H z ( 1 . 7 5 GHz    1. 82 5 GHz fo l o we r f r e que nc y  ban d  a n 13 M H z ( 2 . 4 5G H z  –  2. 3 2 G H z )  f o r  hi ghe fre qu ency  ba n d .       (a)     (b )   Fig u re  5 .  (a) Si m u la tio n  an Measu r em en t resu lt, (b)  An ten n a  und er m e a s u r em en t test      3. 2. Be ndin g   Ante nn a E x pe riment  for  Str u ctur al He alth Moni torin g   Sys t em   Fi gu re  6 sh o w s t h e m i crost r i p  pat c h ant e nn a un de rg o f o st rai n  m easurem ent  at  di ffer e nt  t y pe o f   bending. It  is s h ows  the  fa bri cated  a n tenna  connected to t h e FSMA and  n e two r k  an alyser Figu r e  6( a)  sh ow the  ante nna   is at  0 degree where no  ben d i n g  he nce t h e f r eq ue ncy  i s  n o t  chan gi n g .  A f t e r t h at  w e  be nd  t h e   ant e n n a t o   10  deg r ee as s h o w n i n  Fi g u re  6( b) , t h e n  we  cont i n ue i n c r e a si ng t h e a n gl e up t o  5 5  de gree  a s   sh own  Figu re  6 ( e). Figure 2   illu strates a ty p i cal b u ild i n g   wh ich  was app lied  to  strain, in creasing  th e fo rce  appl i e d t o  b u i l di ng i n crease s  t h e be ndi ng  angl of t h bui l d i n g .  As a t  0 de gree  be ndi ng , i t  i s   m ean t h e   m i crost r i p  pat c h i s  no rm al  and t h e r e i s  n o  fo rce bei ng  appl i e d t o  t h e  ant e nna as s h o w n i n  Fi g u r e  6(a) .   Ap pl y i ng  s o m e  f o rce t o  t h b u i l d i n g ca uses   t o  be n d  t h e an ten n a  with th co rresp ond ing angle.  If we  i n crease   th e fo rce it will cau se m o re b e n d i n g  and  i n creases th e ang l e of th e an ten n a   Fi gu re  7 s h o w s t h ben d i n r e sul t s  f r om  VNA , as  we ca n see from  the graph  whe n e v er we inc r ease   th e ang l e or  deg r ee t h en th freq u e n c will sh ift to   righ also . So  in  t h is co nd ition  we  can  say th at  ben d i n g   and a n gl e i s  d i rect l y  pro p o r t i onal  t o  eac ot he r. At  t h begi nni ng t h fre que ncy  wa s  app r o x i m at ely  fro m   1. 8G Hz t o  2. 4 GHz w h i c h i s   sho w n bl ack c o l o ur , and st rai n  was n o t  appl i e d t o  t h e ant e nna s o  t h e ant e nna i s   i n  t h e  n o r m a l   no  b e n d i n g.  S econ d  t h pat c was  be nt   20 deg r ee a n d t h e  fr eq ue ncy  s h i f t s  f r om  ( 1 . 8 G H - 2 . 4 G Hz) t o  (1 .8 75-2.49 GHz), as we in crease th e force th an g l o f  in ci d e n t  will also  b e  larg er. In  add itio n  a  4 0 d e g r ee  b e n d  sh ifts th freq u e n c y to   2 . 08 -2 ,65 G Hz.  An d  lastly 55 d e g r ee  o f  b e nd   will cau se th e larg est   sh ifting   o f  th is  an tenn a.  Th is data is su mm ari zed  in Tab l e 3.          Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 502 -47 52  I ndo n e sian  J Elec Eng  & Com p  Sci, V o l. 10 No 3 ,  Jun e   2 018  :   91 7 – 92 92 2 Tabl 3.  A n t e n n a a ngl be ndi ng  vs  f r e que nc y  shi f t .   Antenna angle bending ( d egr ee)   Fr equency  shifting  in GHz  1. 8 -  2. 10  1. 875  - 2 . 4 9   20  1. 9- 2. 59.   40  2. 08- 2. 65.   55  2. 108- 2. 78.                   (a degr ee                            ( b )  20  de gre e                           ( c 30 de gree             ( d )  35  de gre e                             ( e )   40  degree                                 (f 55 de gree     Figure  6. E-Shape a n tenna  under di f f ere n t   b e ndi ng  m easurem ent  t e st           Fig u r e  7 .   Bend i ng resul t  fr om   de gr ee t o  5 5  degr ee      4.   CO NCL USI O N   Th e m a in  o b j ectiv e o f  th is  research  was t o  in v e stig ate th e feasib ility o f  m easu r ing  strain  u s i n m i crost r i p   pat c h a n t e n n as.  W h i c h i s  c o m p act  and  ha ve  hi g h  gain  an tenn a th at is su itab l e for stru ctural  h ealth   m oni t o ri ng a p pl i cat i on.  T h e rel a t i ons hi p  bet w ee n t h shi f t  o f  t h e re son a nt  f r eq ue ncy  of a  rect ang u l a r   micro s trip  p a tch  an tenn a an d   th e strain  app lied  to  th ant e n n a i s  di scusse d  for  fi ve di ffe r ent  ben d i n g a n gl es.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In d onesi a n  J  E l ec En g &  C o m p  Sci    ISS N :  2 5 0 2 - 47 52       St ruct ural  He a l t h   Mo ni t o ri n g  Sen s or   b a se d o n  a  Fl exi bl e Mi crost r i p     ( H a m se  A b di l l ahi  Haj i  Omer)   92 3 The res u lts indicate that the resonant  f r eq ue ncy  of t h e a n t e nna s h i f t s  by  a ppl y i n g  st rai n  t h at  sh ows i n cr easi n g   the be ndi ng a ngle inc r eases  the fre quency  shift. Strain  measurem ent  using  slotted rectangular  m i c r ost r i p   p a tch  an tenn a p r op o s ed  in  th i s  d e sign  is an oth e r area of d e v e lop m en t wh ich  will h a v e  i m p o r tan t  ad v a n t ag es  ove r cu rre nt st rain se nso r s.  Hence i n  the  fut u re this   des i gn c oul d be  devel ope by  addi ng c r o ss s l ot s t o   measure  the di rection of  the strain  al so and h o w m u ch  strain  is app lied  t o  th rectangu lar p a tch  an tenn a, t o   b eco m e  m o re  i n teresting .       ACKNOWLE DGE M ENTS   Th e au tho r g r atefu lly ackn o wledg e   u s e o f  th services an d   facilities o f  th e Adv a n c ed  C o m m uni cat i o n E ngi neeri n g  C e nt re ( A C E ) C o E ,  Sc ho ol  of C o m put er  and  C o m m uni cat i on En gi n e eri n g,   Un i v ersiti Malaysia Perlis (Un i MAP).  Th is  p r oj ect also   b e en  fun d e d   b y  Fu nd am en tal Research Gran t Sch e m e   ( F RGS)  90 03-0 054 5.       REFERE NC ES   [1]   Z. Yinhai , e t  al . " A  No vel S VPW M Modulation S c heme, in Applied Power Electr onics Conferen ce and Exposition ,   2009. APEC 200 9. Twen ty -Fourth Annual I E EE,  2009, pp . 128-1 31.  [2]   Daliri,  Ali,  et al.   " C ircu lar microstrip patch a n tenna strain sensor  for wireless structural hea lth monitorin g . "   Proceedings of  t h e W o rld Congr ess on Engin eer i ng, vol . 2 ,  2010     [3]   Widodo,  Achmad, et al.  "Dev elopment of  Wireless Smart Sensor for  Structure  and Mach ine Monitoring ."  TELKOMNIKA (Telecommunica tion Computing   Electronics and   Control) , 2013;  11 (2): 417- 424.  [4]   Sur y anita, R e ni.  "Intelligent Br id ge Seism i c Mon itoring  S y stem   Based on N e uro  Genetic H y br id."  TE LKOMNIK A   ( T elecommunication Computing   Electronics and   Control) ,  2017;  15 (4): 1830~18 40.  [5]   Putra, Seno  Adi,  et  al . "Conc eptua l  Design  of Multi- agent   S y stem  for Sur a m a du Bridge   Structura l  Hea l t h   Monitoring S y stem."  TELKOM NIKA ( T elecommunication Co m puting Electro n ics and Control) ,  2015; 13 (3):  1079-1088.   [6]   R. Matsuzak i,  M. Meln y kow y c z, and  A. Todor oki, “Ant enna/sensor m u ltifunct i onal  co m posites for the wireles s   detection  of d a mage,”  Compos. S c i. Techno l ., vol. 69, no. 15–16, p p . 2507–2513 , 2 009.  [7]   Downe y , Aus tin , et  al . "Dam age  dete ction ,  lo ca li zat ion and qu ant i fic a tion  in cond uctiv e s m art con c ret e  s t ruc t ure s   using a r e sistor  mesh model."  Engineering  Structures,  no .148, pp . 924-935 , 2017   [8]   U.  Tata,  H.  Huang,  R.  L.  Carter,  and J. C. Chiao ,  “Exploiting a p a tch  antenn a for  s t rain m eas urem ents ,”  M e as. Sci.  Technol ., vo l. 20 , no . 1 ,  pp . 1520 1, 2009 [9]   R. Di S a nt e,  “ F ibre Opti c S e ns ors  for S t ructur al He a lth  Monitoring of Air c raf t  Co mposite Str u ctures: Recent  Advances and  A pplications,”  Se nso rs (B a s e l ) , vol. 15 , no . 8 ,  pp . 1 8666–713, 2015 [10]   W. Clem and  L.  Zhang, “Fact  behind Build ing C o llapse in Shang h ai,” pp . 16 , 200 9.      BIOGRAP HI ES OF  AUTH ORS       Ham s e abdillah i  haji was born  in Hargeisa, So m a lia,  in 1994. He received  th e Bach elor of   Engineering (Ho nours) (Commu nication Eng i neeri ng) degr ee  fr om University   Malay s ia Per lis,  Mala y s ia  in 201 7. During his stu d ies, h e  is a  t op student  in class, cons equently  up on graduation  he being  awarded the Vice-Chan cellor Gold Me d a l Award at the  12th Convocatio n Ceremon y  of   UniM AP His   current inter e s t  are  m i cros trip  pa tch  antenn a and  m i c r owave  r e s ear ch area .              Dr.  Saidatul Norl y a na Azem obtain e d her Ph.D in 2014 fro m  Roy a l Melbo u rne Institute  Techno log y  (R MIT) University, Melbourne Au stra lia. She has  received th e Masters of Science  in Communication Engineer ing in 2010 from Un iversi ty  Malay s ia Perlis, Ma lay s ia.  Previous ly she obtained her first degree f r om University   Malay s ia Perlis, Malay s ia, with Honors, in   Communication Engineering, graduating in 2007. In  RMIT  University  Melbourn e  Australia, Dr.  S a idatul was  a winner for P o s t er and Oral pres entation two  y ear  in a row during  Higher Degree  b y  Research Co nference’s day   RMIT as well as  School of Electrical and Computer Engin eering  (S ECE) P o s t graduate Res e arch  Da y. Dr. S a idat ul was  the recip i ent of the Bes t  S t udent P a per  Award pres ent e d at  the  M a l a ys ian T echni ca Universiti es Co nference on  En gineer ing and  Techno log y  (M UCET 2017). She has published seve ral impact factor journ a ls , nation a l and  intern ation a l co nferenc e  pap e rs .  S h ee is  current l y  a S e n i or Le ct urer at th e S c ho ol of Com puter  and Com m unica tion Eng i ne ering  (SCCE), Univ e r s iti Mal a y s ia  Perlis (UniMAP).  Her rese arch  inter e s t  focus  on  3-D and 2D F r equenc y S e l ect ive  S u rface,  3-D an tenna s t ru cture ,   antenn a des i gn  and div e rsity ,  dielectric ma terials, wireless netw ork,  and  RF  &  m i crowave  des i gn .      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 502 -47 52  I ndo n e sian  J Elec Eng  & Com p  Sci, V o l. 10 No 3 ,  Jun e   2 018  :   91 7 – 92 92 4   Ping Jack Soh, C.Eng, was bor n in Sabah, Malay s ia. He rece i v ed the Bac h el or and M a s t er  degrees in E l ec tric al Engin eer i ng (Tele c om m u nica tion) from  Universiti T e kn ologi Mala ysi a   (UTM) in 2002  and 2006, respectiv ely ,  and th Ph D degree in Electrical Engin e ering from KU  Leuven ,  Belgiu m in 2013. He  is curren t ly   an Asso ciate Professor at  the Schoo l o f  Computer and   Communication Engineering (SCCE),  Univers i t i  M a la y s ia P e rl is  (UniM A P ) . He res earch es  and   publis hes  activ el y in his  areas  of  interes t: we arab le ant e nnas ,  arr a ys , m e tas u rfa ces  and s y s t em s ;   on-bod y  communication; electrom agnetic saf e ty   and absorpti on; and wireless and radar  techn i ques  for heal thcar e appl i cat ions . Dr. S oh was  the recip i ent of th e IEE E  Antennas  and   Propagation Society  (AP-S) Doctoral R e search   Award in 2012 , th e IEEE Microwave Th eor y  an d   Techn i ques Society  (MTT-S) Graduate Fellowshi p for Medical Applications in 2013 and the  International Union of Radio Science (URSI) Y oung Scientist A w ard in 2015. He was also the  Second Place Winner of  the I E E E  Presidents '  Ch ange th e World  Com p etition  and  IEEE  MTT-S  Video Competition, both  in 2 013. He is a  Charter e d Engineer reg i ster ed  with the UK  Engineering Cou n cil; a Senior M e mber of th e I E EE, a Member o f  the IET, ACES  and URSI;  and  a Graduat e  M e m b er of the BE M  and the IEM .  He als o  s e rves  in the IE EE M T T-S  EduCom m,   and th e I EEE  M TT-S M&S Com m ittee .        Azremi Abdullah Al-Hadi was born on August 26, in  Mich igan , United States o f  America. He  received  the Master of  Science degr ee  in  co mmunication engineer ing fro m Birmingham  University , United Kingdom in 2004 and the Doctor of Scien c e in Technolog y  degr ee from  Aalto University, Finland in 2013. His current re search interests include design an d performance  evalu a tion of m u lti-e l em ent  ant e nnas, m obile t e rm in al antenn as and their user in tera ctions,  and   wireless propag a tion .  He is curr entl y working  a s  an Associate  Professor and holds position as   Dean of the School of Com puter and Com m uni cat ion Engineeri ng, Universiti  Malay s ia Perl is  (UniMAP). He has been  with  th e school since 2 002. He is activ e in  volunteer  work with I E EE  Mala y s ia Se ctio n, ac ting as th e  Senior Mem b er of IEEE , ex ec utive  com m ittee  in the IE EE   Antenna Propagation / Micro w ave Theor y   t echn i ques / E l ec trom agneti Com p atibili t y   (AP/MTT/EMC) Malay s ia Chap ter and Counselo r   for the IEEE UniMAP Student Branch. He is  the Chart e red E ngineer of the I n stitution of En gineer ing and T echnolog y  (IE T) , UK and the  m e m b er of the  Board of  Engine ers  M a la ys i a  (B EM ), M a l a y s ia Dr. Azrem i  was   the r ecip i ent  of   the B e st Studen t  Paper  Award  presented  at  th e 5th  Loughboro ugh Antennas  and Propagation  Conference ( L APC 2009) and  th e CST Univ ersity  Publication  Award in 201 1.       Mohd Faizal Jamlos is an As so ciate Professor in Advanced  Co mmunication En gineer ing Centr e   (ACE), School  of Com puter an d Com m unicatio n E ngineering  at  the Univ ersiti  Malay s ia Per lis,  Malay s ia. He o b tain ed his Ph.D in 2010 from  Universiti T e k nologi Malay s i a , Malay s i a  and  M.Eng. degr ee in Electrical and  Electronic from  University  of Adelaide, Australia in 2008. His  first degree is  from  Universiti Malay s i a  Pe rlis, Mal a y s ia, with Honours, in Com puter   Engineering in 2 006. He has auth ored over 200  p ublications,  including 80 peer-r eviewed journ a papers, 129 conf erence pap e rs, 3  book chapters an d fi ve patents. H e  has serv ed as a reviewer for   Trans a c tion M i c r owave Theor y   & Techn i que , T r ansaction Antenna & Propagation, Progress in   Ele c trom agnet i c s  Res earch , IE T  M i crowaves   an d TP C for few  intern ation a co nferenc e s .  His   current  res ear ch  inter e s t s  inc l ud e Advanc ed M i crowaves  M e t a m a teria l s ,  M i cro w ave Im aging,  On-platform  El ectrom a gne tism  of autom o tiv e and V2X Co mmunication s y stem and Io T   applications. He has been r eco gnized in providing training  and consultations  on Test and   M eas urem ent s y s t em s  and M i cr owave & RF  T r ans ceiv e r Des i gn to various   c o m p anies  and  univers iti es . He  is  a S e nior Mem b er of IEEE,  M a la y s i a  M e di cal Res e arch er (NM RR), and  Professional En gineer  of Bo ard  of  Engineers  Ma lay s ia. He also appointed as Academ y  Tr ainer   of MikroTik and certif ied for  Network Asso ci ate,  Traff i c C ontrol Engin eer  and Routing  Engineer.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.