I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9 ,   pp .   677 ~ 687   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 2 . pp 677 - 687           677       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   2 . 4 5   GH z   w e a r a b l e   r e c t e n n a   a r r a y   d e si g n   f o r     m i c r o w a v e   e n e r g y   h a r v e st i n g       S yah i r ah   S h aw al i l 1 ,   K h ai r u l   N ajm A b d u l   R an i 2 ,   H as l i z a   A   R ah i m 3   1 , 2 F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng   T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s ,   M a l a y s i a   2 , 3 B i o e l e c t r o m a g ne t i c s   R e s e a r c G r o up,   U n i v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s ,   M a l a y s i a   3 S c hoo l   o f   C om put e r   a nd   C o m m uni c a t i o ns   E ng i n e e r i ng ,   U n i v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e S e p   1,   20 18   R e v i s e D e c   10,   2018   A c c e pt e J an   25,   201 9       T hi s   pa p e r   p r e s e n t s   a   de s i g o f   a   w e a r a b l e   t e x t i l e   m i c r o s t r i p a t c r e c t i f y i ng  a nt e nna   ( r e c t e nn a )   a r r a y   o pe r a t i ng   f o r   W i r e l e s s   B o d y   A r e a   N e t w o r ( W B A N )   a t   t h e   c e nt e r   f r e qu e nc y ,   f c   o f   2. 45  G H z .   P r e c i s e l y ,   j e a ns   o r   de ni m   w i t h   t he   r e l a t i v e   p e r m i t t i v i t y ,         =   1. 7 0   a n d   t h i c kne s s   o f   1 . 00   m m   i s   c ho s e a s   a   s u bs t r a t e   a t t a c he t o   S he i l dI t   S up e r   a s   a   c o nduc t i v e   m a t e r i a l   w i t t h e   t hi c kn e s s ,   h   o f   0. 1 7   m m   a nd   c o nduc t i v i t y   o f   6. 67       10 5   S / m ,   r e s p e c t i v e l y .     I t he   f i r s t   s t a g e ,   a   m i c r o s t r i pa t c a nt e nna   a r r a y   l a y o ut   w i t t he   i ns e t   f e d   t e c hn i que   i s   de s i g ne a nd  s i m u l a t e by   us i ng   t he   K e y s i g ht   A d v a nc e D e s i g S y s t e m   ( A D S )   s o f t w a r e .   I t he   s e c o nd  s t a g e ,   a   w e a r a b l e   t e x t i l e   m i c r o s t r i p   pa t c a nt e nna   a r r a y   i s   f a br i c a t e d,   i n t e g r a t e d,   a nd  hi dde n   i n s i de   t he   j e a ns   f a br i c .   I t he   t h i r s t a g e ,   t he   r e c t i f i e r   c i r c ui t   l a y o ut   o t he   F l a m e   R e t a r da nt - ( F R - 4)   P r i n t e d   C i r c u i t   B o a r d   ( P C B )   w i t t h e   di e l e c t r i c   c o ns t a n t ,         =   4. 7 ,   t hi c kn e s s ,   h   =   1 . m m ,   a nd  l o s s   t a ng e n t ,   δ   =   0. 018  t ha t   c a g e ne r a t e   R a di o   F r e q ue nc y - D i r e c t   C ur r e n t   ( R F - D C )   c o nv e r s i o i s   de s i g ne a n s i m u l a t e d   us i ng   t h e   A D S   s of t w a r e   E a c s i m ul a t i o r e s u l t   a nd  f a b r i c a t i o m e a s u r e m e n t   s ho w s   t h a t   t h e   d e s i g ne a nt e nn a   a r r a y   c ha r a c t e r i s t i c s   a r e   s u i t a b l e   f o r   a n   I ndus t r i a l ,   S c i e n t i f i c ,   a nd  M e di c a l   r a d i o   ( I S M )   ba nd  by   ha v i ng  t he   r e f l e c t i o c o e f f i c i e nt ,   S 11   l e s s   t h a - 10  de c i b e l   ( dB )   a t   t he   r e s pe c t i v e   r e s o na n t   f r e que nc y ,   f r .   M o r e o v e r ,   t h r o ug s i m ul a t i o n,   t he   o ut pu t   D C   v o l t a g e   f o r   t he   br i dg e   r e c t i f i e r   c i r c u i t   i s   f r o m   132  m V   t o   5. 01  V   w i t t he   c o r r e s po ndi ng   P o w e r   C o nv e r s i o E f f i c i e nc y   ( P C E )   be t w e e 3 . 48 %   a nd  50 . 20 %   w he r e a s   f o r   t he   v o l t a g e   do ubl e r   r e c t i f i e r ,   t he   o ut pu t   D C   v o l t a g e   i s   f r o m   417  m V   t o   2. 91   V   w i t h   t h e   c o r r e s po ndi ng   P C E   be t w e e n   3 4. 7 8%   a nd   53 . 56 % ,   r e s pe c t i v e l y .   Ke y w or ds :   B r i dge   r e c t i f i e r   P ow e r   c o n v e r s i o e f f i c i e n c y     R e c t e nn a   T e xt i l e   m i c r o s t r i p   p a t c h   a n t e nn a   a rr a y   V o l t a ge   d o ub l e r   W e a r a b l e   b o d y   a r e a   n e t w o r k   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   K ha i r u l   N a j m y   A b dul   R a n i ,     B i oe l e c t r o m a g n e t i c s   R e s e a r c h   G r o up,   F a c ul t y   of   E n g i n e e ri n T e c hn o l o gy ,     U n i v e r s i t i   M a l a y s i a   P e rl i s ,     02100  P a da ng  B e s a r ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   kha i r ul na j m y @ un i m a p . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N   N ow a da y s ,   W i r e l e s s   B o d y   A r e a   N e t w o r (W B A N )   pl a y s   i m po r t a nt   r o l e   i n   l i n ki ng  v a ri o us   e l e c t r o n i c   de v i c e s   i a nd  o t h e   hum a n   b o d y .   T h e   a p pl i c a t i o n   o f   W B A N   h a s   b e e n   i nt e n s i fy i n i n   v a r i o us   f i e l ds   i n c l ud i n m e di c a l ,   m i l i t a r y ,   n a v i g a t i o n ,   e n t e r t a i nm e n t ,   a n s po rt .   S e v e r a l   f r e que n c y   b a n ds   h a v e   b e e n   a s s i g n e fo r   W B A N   s y s t e m s   kn o w n   a s   t h e   M e di c a l   Im pl a n t   Co m m u ni c a t i o n   S y s t e m   b a n (M ICS :   400   M H z ),   t h e   In d us t r i a l   S c i e n t i f i c   M e di c a l   b a n (IS M :   2 . 40  G H z   a n 5 . 80  G H z ),   a nd  t h e   U l t ra - W i de   B a nd  (U W B :   3. 00 - 1 0. 00   G H z ),   r e s pe c t i v e l y   [1].     In   o rde r   t o   s uppo r t   t h e   W B A N ,   m a n y   r e s e a r c h   e f fo r t s   be i n f o c us e o n   w e a r a b l e   a nt e nna   de ve l o pm e n t .   P r e c i s e l y ,   w e a r a b l e   a nt e nna s   a r e   b e c o m i ng  m o r e   a nd  m o r e   l i g h t w e i g h t   t ha t   c a n   b e   i n t e g r a t e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     677     6 87   678   i n t o   o r   hi dde n   i n s i de   c l o t h i ng  [2]   o a t t a c h e t o   c l o t h i ng  e . g.   j a c ke t   t o   i m p r o v e   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o   l i n ks   [3] .   In   t hi s   c a s e ,   a   m i c r o s t r i a n t e nna   w i t h   a   t e xt i l e   m a t e r i a l   a s   a   s ub s t r a t e ,   w h i c h   i s   f l e xi b l e ,   l ow   pr o f i l e ,     a n s m a l l   s i z e   i s   c o n s i de r e t o   b e   m o r e   s ui t a b l e   fo r   W B A N   a n t e nn a   de s i g n   [4] .    M o r e ov e r ,   f a b r i c s   i n c l ud i n g   t e xt i l e   a r e   p a r t i c ul a rl y   r e l e v a nt   f o r   w e a ra b l e s   due   t o   t h e i b r o a a c c e pt a n c e   a n d   l o w   c o s t   [5].   W e a r a b l e   e l e c t r o n i c s   ge n e ra l l y   a r e   po w e r e by   a   b a t t e r y   s ys t e m ,   w hi c h   r e qui r e   f r e que nt   c h a rgi n g .   H ow e ve r ,   po w e r   s uppl y   s o m e t i m e s   i s   n o t   e a s i l y   a v a i l a b l e   t o   c h a r ge   t h e s e   e l e c t r o n i c   de v i c e s .   H e n c e ,     i t   b e c o m e s   a s   a   s i gn i f i c a n t   s e t b a c fo r   us e r s .   T h i s   p r o b l e m   c a n   b e   ov e r c o m e   by   a ppl y i n e n e rgy   h a r v e s t i n t e c hn i q ue s ,   w h i c h   c a pt u r e   e n e r gy   f r o m   a v a i l a b l e   n a t u ra l   s o ur c e s ,   s uc h   a s   s o l a r ,   w i n d ,   t h e r m a l ,   m i c r o w a ve   a n R a di o   F r e que n c y   (R F e n e r gy   t o   b e   a s   t h e   a l t e rna t i v e   po w e r   s o ur c e   [ 6 ].   R F   c a n   b e   a s   a a l t e rna t i v e   e n e r gy   s o ur c e s   s i n c e   i t   do e s   n o t   r e qu i r e   e xpo s ur e   t o   h e a t   o w i n d,   a nd  c a b e   m o ve f r e e l y   w i t hi n   t h e   ra n ge   of   t h e   t ra n s m i s s i o n   s o u r c e   [7 ] .     P r e c i s e l y ,   i n   r e c t e nn a   de s i gn,   t h e   m a i n   f u n c t i o o f   t h e   r e c t i f i e c i r c ui t   i s   c o n v e r t i n t h e   c a pt u r e R F   e n e r gy   t o   D i r e c t   C urr e n t   ( D C w i t h   m i ni m um   l o s s   a nd  s uppl y i n t h e   D t w e a ra b l e   e l e c t r o n i c   de v i c e s .   In   o t h e r   w o r ds ,   r e c t e nna   w i l l   n o t   o n l y   be   de pl oy e t o   t ra n s m i t   a n r e c e i v e   RF   a n m i c r o w a ve   s i gna l   f o r   c o m m u n i c a t i o n s   b ut   a l s o   f o r   po w e ri n a n d   c ha r g i n l o w - p ow e r   e l e c t r o ni c   de v i c e s s uc h   a s   s e n s o r s   [ 8 ].   In   t h i s   c a s e ,   t h e   a n t e nna   s h o ul r e c e i ve   a n   a de qu a t e   a m o unt   o f   p ow e r   o r   R F   e n e r gy   t i n c r e a s e   P o w e r   Co n v e r s i o E f f i c i e n c y   (P CE i n   t h e   r e c t i f i e c i r c ui t   [9 ].       2.   A N TEN N A   S TR U C TU R A N D   D ES I G N   2. 1 .     Typ e s   o Te x ti l e   M a te r i a l   S h e i l dIt   S up e i s   a   rugge ri p - s t o f a b r i c   m a nuf a c t u r e by   L e s s E M   In c o r po r a t e d,   U S A   b a s i c a l l y   de pl oy e a s   t h e   a nt e nn a   c o n duc t i v e   e l e m e nt   a n g r o u n d   pl a n e   [ 10 ] .   S hi e l dIt   S upe r   ha s   a   w e i gh t ,   w   of   230  g/ m 2 ,   a   t h i c k n e s s ,   t ,   o f   0. 17   m m ,   c o n duc t i v i t y   of   6. 67       10 5   S / m   a nd  a   s u r f a c e   r e s i s t i v i t y ,   R s   l e s s   t ha 0 . 5   Ω / s q.   T hi s   s t udy   c h oo s e s   S h e i l dIt   S upe r   a s   t h e   c o n duc t i v e   t e xt i l e   b e c a us e   i t   h a s   a n   a d h e s i v e   b a c ki n t h a t   c a b e   e a s i l y   a t t a c h e t o   a   s ub s t r a t e   by   us i n c l o t h e s   i r o n.   F urt h e r m o r e ,   i t   ha s   a   go o c o n duc t i v i t y   o r   l o w   r e s i s t i v i t y ,   l e s s   c o rr o s i o n ,   a nd  m o r e   h y dr o ph o b i c   [ 11 ].   I n   t h i s   s t udy ,   j e a n s   f a b r i c   i s   us e a s   t h e   s ub s t r a t e   m a t e ri a l   s i n c e   i t   i s   c h e a p,   l i g h t w e i ght ,   a n f l e xi b l e .   T h e   j e a n s   f a b r i c   h a s   t h e   t h i c k n e s s ,   h   o 1. 00  m m ,   di e l e c t ri c   c o n s t a nt   o r e l a t i v e   pe rm i t t i v i t y ,         o f   1. 716,   a n d   d i s s i pa t i o f a c t o r   o r   l o s s   t a n ge nt ,             o f   0. 025,   r e s pe c t i v e l y   [ 1 2 ].   By   ha v i ng  t h e         <   2. 00,   t h e   w e a ra b l e   m i c r o s t ri p   pa t c h   a nt e nna   c a p r o duc e   a a c c e pt a b l e   e ff i c i e n c y   a n a   h i g h   g a i n   [ 2].   T a b l e   s h o w   t h e   s pe c i f i c a t i on s   o f   t e xt i l e   m a t e r i a l s   us e d   a s   t h e   c o n duc t i v e   a n d   s ub s t r a t e   i t hi s   s t u dy .   M i c r o s t ri p   P a t c A n t e nna   S t ruc t u r e   a s   s h o w n   i F i gu r e   1.       T a b l e   1 .   S pe c i f i c a t i o n s   o f   T e xt i l e   M a t e r i a l   M a t e ri a l   T y p e   T h i c k n e s s   (m m )   P e r m i t t i v i t y   (     )   Co n d u c t i v i t y   ( S / m )   J e a n s   F a b ri c   1 . 0 0   1 . 7 1 6   -   S h i e l d I t   S u p e r   0 . 1 7   -   6 . 6 7   ×   1 0 5           F i gu r e   1 .   M i c r o s t r i p   p a t c h   a n t e nna   s t ruc t u r e       2. 2 .     P atc h   A n t e n n D e s i gn   A.   Ca l c ul a t i o o f   M i c r o s t r i P a t c h   A nt e nna   F i gu r e   s h o w s   t h e   r e c t a n gu l a m i c r o s t r i p   pa t c h   a nt e nn a   s t ruc t ur e   c o n s i s t s   o f   c o n duc t i v e ,   s ub s t r a t e   a n g r o u n d   pl a n e s .   T h e   pa t c h   s i z e   i s   ge n e r a l l y   de pe n de n t   upo n   t h e   r e s o n a nt   f r e que n c y ,   f r   a nd  s ub s t r a t e   di e l e c t ri c   c o n s t a nt ,         [1 3 ].   T h e   f i s   t h e   c e n t e f r e que n c y ,   f c   =   2 . 45   G H z   w h e r e   t h e   w i dt o f   t h e   pa t c h,     W   i s   c a l c ul a t e us i ng  (1 ):     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       2. 45   G H z   w e ar abl e   r e c t e n na  ar r a y   d e s i gn   f or   m i c r ow av e   e n e r gy   har v e s t i ng   ( Sy ah i r ah   Shaw al i l )   679               (           )   (1)     A c c o r di n g   t o   (1) ,   c   i s   t h e   s pe e o f   l i g h t   w h e r e   t h e   i n c r e m e n t   o f         w i l l   de c r e a s e   t h e   s i z e   o f   t h e   a n t e nn a   p a t c h .   T h e   a c t u a l   l e n g t h   o f   t h e   p a t c h   i s   c o m put e a s   i n   (2 ):                                     (2)     B a s e o n   (2) ,   t h e   e f fe c t i ve   di e l e c t r i c   c o n s t a nt ,               i s   de f i n e a s   i (3) :                 (           )   (           )   (             )         (3)     M o r e ov e r ,   t h e   l e n gt e xt e n s i o n,         i s   c a l c ul a t e d   a s   s h o w n   i (4 b e l ow :                     [ (                   ) (                     ) ] * (               ) (             ) +   (4)     D ue   t f r i n g i n g ,   t h e   s i z e   of   a n t e nn a   i s   i n c r e a s e by   a n   a m o unt   o Δ L .   T h us ,   t h e   a c t ua l   l e n gt h,   L   of  t h e   pa t c c a b e   c a l c ul a t e a s   f o l l ow :                                   (5)     B.   Ca l c ul a t i o o f   t h e   A nt e nna   G r o un d   P l a n e   T h e   l e n g t h   a n w i dt h   o t h e   s ub s t r a t e   i s   e qua l   t o   t ha t   o f   t h e   gr o und  pl a n e .   T h e r e f o r e ,   t h e   l e n gt h   o gr o u n d ,         a n d   w i dt h   o f   t h e   g r o u n d,         a r e   c a l c ul a t e us i ng  ( 6)  a nd  (7) :                       (6)                       (7)     C.   Ca l c ul a t i o o f   M i c r o s t r i L i n e   F e e d   T h e n,   t h e   m i c r o s t ri s y n t h e s i s ,   H   w i t h   c h a ra c t e ri s t i c   i m pe da n c e ,         e qua l s   t o   50  Ω   i s   c a l c ul a t e us i n ( 8):           [       (         )         ]       *                 + *    (     )            (     ) +   (8)     B a s e o n   (8) ,   t h e   w i dt o f   m i c r o s t r i p   l i n e   f e e d,         i s   c o m put e de pl oy i n (9) :           [ (                 )     ]                (9 )     F urt h e rm o r e ,   t h e   l e n gt o f   m i c r o s t ri l i n e   f e e d,   L f   i s   o b t a i n e d   t hr o ug (10) :                          (10)     w h e r e ,                             (11)     T h e   de s i g n   o f   t h e   w e a ra b l e   m i c r o s t ri p a t c h   a n t e nn a   s c he m a t i c   a n l a y o ut   i s   m a de   us i ng  t h e   K e y s i ght   A dv a n c e D e s i gn   S y s t e m   (A D S s of t w a r e   b a s e o n   t h e   m i c r o s t ri p a t c h   a n t e nna ,     gr o u n d   di m e n s i o n,   a n d   l i n e   f e e v a l ue s   t hr o ug c a l c ul a t i o n s   us i n ( 1)  -   (11 ).     In   t hi s   s t udy ,   t h e   e dge   i n s e t - f e e di n t e c hni que   i s   a ppl i e o n   a   m i c r o s t r i p a t c h .   Co m pa r e t o   o t h e di r e c t   c o n t a c t   a nd  n o n - c o n t a c t   m i c r o s t ri f e e di n t e c hn i q ue ,   t h e   i n s e t - f e t e c h ni que   ha s   a n   a dv a n t a ge   i n   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     677     6 87   680   pow e r   di s t r i b ut i o n   s c h e m e   t h a t   i s   e a s y   t o   be   f a b r i c a t e d.   H e n c e ,   t h e   i n s e t - f e n e t w o r a nd  ra d i a t i n p a t c h e s   w i l l   b e   e t c h e o t h e   s a m e   c o n duc t i v e   t e xt i l e   m a t e r i a l ,   w h i c i s   t h e   S h i e l dIt   S upe r .     F i gu r e   s h o w s   t h e   s c h e m a t i c   de s i g n   o f   t h e   m i c r o s t ri p a t c h   a n t e nn a   i n   t h e   f i r s t   s t a ge   us i n t h e   A D S   m i c r o s t ri l i n e   (M L IN ),   m i c r o s t ri l i n e   o pe n - c i r c ui t e s t ub   (M L O C),   a n d   m i c r o s t r i a s y m m e t ri c   c o upl e l i n e   (M A CL IN ).   T h e   M A CL IN   i s   a dde i t h e   de s i g n   t o   c r e a t e   t h e   i n s e t - f e l i n e .   I t hi s   c a s e ,   w i dt h   1 ,   W 1   a nd  w i dt 3,   W 3   a r e   e qua l   a n d   c a l c ul a t e d   b a s e o n   t h e   w i dt o f   t he   s ub s t r a t e ,   W   a s   i (1 2):                             (12)     O n   t h e   o t h e r   ha n d ,   t h e   w i dt h   2 ,   W 2   i s   e qua l   t o   t h e   w i dt of   m i c r o s t ri l i n e   f e e d,   W f   a s   i n   (9) .   M o r e ov e r ,   S 1   a n d   S 2   a r e   t h e   g a ps   o f   t h e   i n s e t - f e w h e r e   b o t h   a r e   e qua l   t o   W f .           F i gu r e   2 .   M i c r o s t r i p   p a t c h   a n t e nna   s c h e m a t i c   de s i gn       F i gu r e   s h o w s   t h e   de s i g n e i n s e t - f e m i c r o s t r i p   pa t c a nt e nna   p a r a m e t e r s ,   w hi c h   a r e   r e c a l c u l a t e d   a f t e r   s o m e   t r o ub l e s h o o t i n p r o c e s s e s   us i n t h e   K e y s i ght   A D S   s of t w a r e   t o   a c h i e v e   t h e   r e s o n a n t   a t   f c   =   2 . 45   G H z   a n d   s i m ul a t e r e t u rn   l o s s ,   S 11   l e s s   t h a - 1 de c i b e l   (dB ),   r e s pe c t i v e l y .   It   i s   a s s um e t ha t   t h e   i nput   i m pe da n c e   i s   50   Ω ,   t h e   w i dt h   o f   m i c r o s t r i f e e l i n e ,   W f ,   t h e   l e n g t h   o f   i n s e t ,   F i   a nd  t h e   g a b e t w e e n   t h e   pa t c h   a n t h e   i n s e t - f e l i n e ,   G pf ,   r e s pe c t i v e l y .   F i gu r e   s h o w s   t h e   r e s pe c t i v e   l a y o ut   of   t h e   de s i g n e d   pa t c a nt e nn a   us i n t h e   i n s e t - f e e dge   t e c hni que .             F i gu r e   3 .   I n s e t - F e l i n e   pa ra m e t e r s     F i gu r e   4 .   M i c r o s t r i p   p a t c h   a n t e nna   l a y o ut   de s i gn       In  t h e   n e xt   s t a ge ,   t h e   m i c r o s t ri p a t c h   a n t e nna   a rr a y   i s   de s i g n e us i n g   t h e   A D S   m i c r o s t ri c u r v e   ( M CU R V E a n m i c r o s t r i T - j u n c t i o n   (M T E E ).   T h e   s c h e m a t i c   a n l a y o ut   d e s i gn   o t h e   m i c r o s t r i pa t c h   a n t e nn a   a rr a y   a r e   s h o w n   i F i gu r e   a n d   F i gu r e   6,   r e s pe c t i v e l y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       2. 45   G H z   w e ar abl e   r e c t e n na  ar r a y   d e s i gn   f or   m i c r ow av e   e n e r gy   har v e s t i ng   ( Sy ah i r ah   Shaw al i l )   681       F i gu r e   5 .   M i c r o s t r i p   p a t c h   a n t e nna   a rra y   s c h e m a t i c   de s i g n               F i gu r e   6 .   M i c r o s t r i p   p a t c h   a n t e nna   a rr a y   l a y o ut   de s i g n       A f t e r w a r ds ,   t h e   m i c r o s t r i p   pa t c h   a nt e nna   a rr a y   i s   f a b r i c a t e w h e r e   t h e   S h i e l d It   S upe r   a s   a   t e xt i l e   c o n duc t i v e   i s   a t t a c h e t o   t h e   j e a n s   f a b r i c   a s   a   t e x t i l e   s ub s t ra t e   us i n c l o t h e s   i r o n.   T h e   w e a ra b l e   t e xt i l e   m i c r o s t ri p a t c h   a nt e nn a   a rra y   i s   t h e n   s o l de r e w i t h   a   50  Ω   i m pe da n c e   S ub M i n i a t u r e   v e r s i o n   A   (S M A p r o b e   c o n n e c t o r   s o   t h a t   t h e   a nt e nna   c a n   b e   c o n n e c t e t o   a   V e c t o r   N e t w o r A n a l y z e r   (V N A v i a   a   R a di o   F r e que n c y   (R F c o a xi a l   c a b l e   f o r   pe r f o r m a n c e   m e a s u r e m e n t s .   F i gu r e   7   s h o w s   t h e   f a b ri c a t e i n s e t - f e t e xt i l e   m i c r o s t ri pa t c h   a n t e nna   a rra y .           F i gu r e   7 .   W e a r a b l e   t e xt i l e   m i c r o s t r i p   p a t c h   a n t e nna   a rra y   f a bri c a t i o n       2. 3 .     R e c ti f i e r   C i r c u i D e s i gn   In   t hi s   p r o j e c t ,   t h e   R F - D c o n v e r s i o n   s y s t e m   i s   de s i g n e d   us i n t h e   b r i dge   r e c t i f i e a n d   v o l t a ge   do ub l e r .   T h e   r e c e i v i n a n t e nna   fo r   t h e   e n e r gy   h a r v e s t i n s y s t e m   i s   de s i gn e t o   be   o p e r a t e a t   2. 45  G H z   w i t h   t h e   o ut put   i m pe da n c e   o f   50  .   T h e r e f o r e ,   t h e   i n put   i m pe da nc e   of   t h e   r e c t i f i e r   i s   de s i g n e t o   m a t c h   t h e   o ut put   i m pe da n c e   t o   m a xi m i z e   t h e   pow e r   t ra n s f e r   a n t o   m i ni m i z e   t h e   s i gna l   r e f l e c t i o n   f r o m   t h e   l o a d.   F i gu r e   a nd  F i gu r e   s h o w s   t h e   s c h e m a t i c   de s i gn   o f   t h e   b r i dge   r e c t i f i e r   c i r c ui t   a nd  t h e   v o l t a ge   do u b l e r ,   r e s pe c t i v e l y .     T h e   r e c t i f i e r   c i r c ui t   i s   c o n s t r uc t e us i ng  fo ur   H S M S - 8101  m i c r o w a v e   S c h o t t k y   di o d e s   t h a t   f o r m   a   b r i dge .     A s   fo r   t h e   v o l t a ge   do ub l e r ,   t w o   H S M S - 2852  z e r o   b i a s   S c h o t t ky   d e t e c t o r   di o de s   a r e   us e d.   T h e   S c h o t t ky   di o d e   i s   c h o o s e n   b e c a us e   i t   ha s   a   l o w   t urn   o n   v o l t a ge   b e t w e e n   0. 2   V   a n 0 . V ,   hi g h   de t e c t i o n   s e n s i t i v i t y   up  t o   35   m V / μ W   a t   2. 45   G H z   a nd  c a o pe ra t e   a t   h i g f r e que n c i e s   up   t o   5. G H z   c o m pa r e d   t o   P N   j u n c t i o n   d i o de .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     677     6 87   682       F i gu r e   8 .   B ri dge   r e c t i f i e r   c i r c ui t   s c h e m a t i c   de s i g n           F i gu r e   9 .   V o l t a ge   do ub l e r   s c h e m a t i c   de s i g n       T h e   f o l l ow i n e qua t i o n   s h o w s   t h e   i n pu t   i m pe da n c e ,          of   t h e   b r i dge   r e c t i f i e r   a n t h e   i m pe d a n c e   m a t c hi n g   i s   de s i g n e by   a ddi n g   t w o   m i c r o s t ri l i n e s   i t h e   T - n e t w o r k.                                    (13)     w h e r e ,            In p ut   i m pe da n c e         =   L o a r e s i s t a n c e   =   50                      D y n a m i c   r e s i s t a n c e   o f   di o de   =   9 . 64        3.   R ES U LT  A N D   D I S C U S S I O N   In   t hi s   s e c t i o n ,   b o t h   s i m ul a t i o n   a nd  a c t ua l   m e a s u r e m e n t s   o t h e   i n s e t - f e m i c r o s t ri pa t c h   a nt e nn a   a rr a y   pe r fo r m a n c e   i n   t h e   f r e e   s pa c e   i s   di s c us s e d.   T h e   s i m ul a t i o n   i s   pe r f o r m e by   us i n t h e   K e y s i gh t   A dv a n c e D e s i gn   S y s t e m   (A D S s of t w a r e   w h e r e a s   t h e   m e a s u r e m e nt   i s   do n e   us i n t h e   K e y s i gh t   E 5071C   V e c t o r   N e t w o r A na l y z e r   (V N A ).   T h e   a nt e nn a   pe r f o r m a n c e   i s   s i m u l a t e a nd  m e a s u r e p r e c i s e l y   i n   t e r m s   o r e t u rn  l o s s   o r   S 11   pa ra m e t e r ,   g a i n,   di r e c t i v i t y   a n e f f i c i e n c y ,   a n T hr e e - D i m e n s i o n a l   (3D )   ra di a t i o pa t t e rn .     S 11   i n   a n   a nt e nna   i s   a   pa ra m e t e t ha t   s t a t e s   t h e   t o t a l   o f   pow e t h a t   i s   l o s t   o de l i v e r e t o   t h e   l o a a n do e s   n o t   r e t u rn   a s   a   r e f l e c t i o n .   Ide a l l y ,   t h e   a n t e nna   s h o ul a c hi e v e   t h e   S 11   o f   t h e   a n t e nna   l o w e r   t h a - 10  dB   t ob t a i n   a   go o pe r fo r m a n c e   [2].   F i gu r e   10  de pi c t s   t h e   s i m ul a t i o n   o S 11   pa ra m e t e r   i n   t e r m s   o f   m a gni t u de   i de c i be l   (dB a n p ha s e   i n   de gr e e   o f   t h e   de s i g n e t e xt i l e   m i c r o s t ri p a t c h   a n t e nna   a rra y .   B a s e o n   t h e   A D S   s of t w a r e   s i m ul a t i o n ,   t h e   m i c r o s t r i p   pa t c a nt e nn a   a rra y   l o c a t e o t h e   f r e e   s pa c e   h a s   t h e   l i n e a rl y   f i t t e S 11   pa r a m e t e o f   - 16. 96 dB   a t   t h e   r e s o na n t   f r e que n c y ,   f r   =   2 . 437   G H z .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       2. 45   G H z   w e ar abl e   r e c t e n na  ar r a y   d e s i gn   f or   m i c r ow av e   e n e r gy   har v e s t i ng   ( Sy ah i r ah   Shaw al i l )   683       F i gu r e   10 .   M i c r o s t r i p   p a t c h   a nt e nna   a rra y   r e t u rn  l o s s   s i m u l a t i o n           F i gu r e   11 .   M i c r o s t r i p   pa t c h   a nt e nna   a rra y   r e t u rn  l o s s   m e a s u re m e n t       F i gu r e   11  s h o w s   t h e   S 11   m e a s u r e m e nt   o n   t h e   f a b r i c a t e t e x t i l e   m i c r o s t r i pa t c h   a n t e nna   a rra y ,   w h i c i s   - 24 . 10  dB   a t   t h e   f r   o f   a r o und  2 . 355   G H z .   T hi s   i s   b e t t e r   t ha n   t h e   s i n g l e   e l e m e nt   o f   m i c r o s t r i p   pa t c h   a nt e nn a   u s i n j e a n s   a s   t h e   s ub s t ra t e   f a b r i c   a nd  S h i e l dI t   S up e r   us e a s   t h e   c o n duc t i v e   t e xt i l e   w i t h   S 11     of   - 15. 522   dB   a t   t h e   f r   o f   2. 24   G H z   [1 4 ] .   T h i s   r e s ul t   i s   c o m pa r a b l e   w i t h   j e a n s   us e a s   t h e   s ub s t r a t e   t e xt i l e   a n d   W E CF   a d h e s i v e   c o ppe r   s h e e t   us e a s   t h e   c o n duc t i v e   m e t a l   i n   [ 1 2 ] ,   w h i c h   h a s   S 11   of  - 13. 66  dB   a t   t h e   f r   o 1. 59  G H z   a nd  a l s o   c o m pa r a b l e   w i t h   t h e   Cu m i ng  M i c r o w a ve   C - F o a m   P F - f o a m   us e a s   t h e   s ub s t ra t e   a nd  t h e   s i l v e r - c o a t e n y l o n   ri p - s t o f a b r i c   us e a s   t h e   t e xt i l e   c o n duc t i v e   i n   [1 5 ],   w h i c h   h a s   S 11   o n e a r   - dB   a t   t h e   f r   of   2. 45  G H z .   O ve r a l l ,   t h e   S 11   m e a s u r e m e n t   i n   t h i s   s t u dy   i s   a c c e pt a b l e   s i n c e   i t   i s   b e l ow   t h a n   t h e   - 10  dB   t hr e s h o l d .   It   i s   f o un t ha t   t h e   ga i n   o f   t h e   de s i g n e a nt e nn a   a rra y   i s   8. 422  de c i b e l   i s o t r o pi c   (dB i a t   t h e   f r   o 2. 437  G H z ,   w hi c h   i s   a   go o a n t e nna   pe r f o r m a n c e   i n di c a t o r.   T h e   de s i g n e a n t e nna   a rra y   a l s o   e m i t s   a   s i g n i f i c a n t   di r e c t i v i t y   of   9. 755  dB i   w i t a   h i g h   e f f i c i e n c y   of   73. 574  %.   R a di a t i o n   p a t t e rn  i s   t h e   d i r e c t i o na l   de pe n de n c e   o f   t h e   s t r e n gt h   o f   r a di o   w a ve s   f r o m   t h e   a n t e nna .   F i gu r e   12  c l e a r l y   s h o w s   t h a t   t h e   de s i g n e a n t e nn a   a rr a y   ge n e r a t e s   a n   i s o t r o pi c   ra di a t i o n   pa t t e rn.   In   o t he r   w o r ds ,   t h e   de s i gn e a nt e nna   a rra y   e m i t s   e qua l   e l e c t r o m a g n e t i c   r a d i a t i o n   i n   a l l   d i r e c t i o n s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     677     6 87   684       F i gu r e   12 .   M i c r o s t r i p   p a t c h   a nt e nna   a rra y   3d  r a d i a t i o p a t t e rn       T h e   s i m u l a t e pe r f o r m a n c e s   o f   t h e   b r i dge   r e c t i f i e r   a n t h e   v o l t a ge   do ub l e r   a r e   c o m pa r e i n   t hi s   s t udy .   T h e   pe r f o r m a n c e s   o f   b o t h   r e c t i f i e r   c i r c ui t s   a r e   d i s c us s e i n   t e r m s   o f   t h e          c h a ra c t e ri s t i c   o f   m a t c h i ng  n e t w o r a n R F - D P ow e r   C o n v e r s i o n   E f f i c i e n c y   (P CE ).   F i gu r e   13  s h o w s   t h a t   t h e   de s i g n e b r i dge   r e c t i f i e r   i s   m a t c h e a t   2 . 45  G H z   w i t h   S 11   m e a s u r e m e n t   o f   - 20. 512  dB   a n t h e   n o rm a l i z e i m pe da n c e   e qua l s   t o   1. 128  -   j 0. 1 55  Ω .   M o r e o v e r ,   F i gu r e   14  de pi c t s   t ha t   t h e   de s i g n e v o l t a ge   do ub l e r   i s   m a t c h e a t   2. 4 G H z   w i t h   S 11   pa r a m e t e r   o f   - 11. 660  dB   a n t h e   n o rm a l i z e i m pe da n c e   e qua l s   t o   0. 997  +   j 0 . 764  Ω .   B o t h   de s i g n e r e c t i f i e r   c i r c ui t s   ha v e   e n o ugh  m a x i m u m   po w e r   t ra n s f e rr e f r o m   t h e   a nt e nna   t o   t h e   l o a d.           F i gu r e   13 .   R e f l e c t i o n   Co e f f i c i e n t   (      o f   B r i dge   R e c t i f i e r   a t   2 . 4 G H z           F i gu r e   14 .   R e f l e c t i o n   Co e f f i c i e n t   (      o f   V o l t a ge   D o ub l e r   a t   2. 45  G H z   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       2. 45   G H z   w e ar abl e   r e c t e n na  ar r a y   d e s i gn   f or   m i c r ow av e   e n e r gy   har v e s t i ng   ( Sy ah i r ah   Shaw al i l )   685   T h e   R F - D P CE ,       o f   t h e   r e c t i f i e r   c i r c u i t s   i s   de f i n e a s   f o l l ow :                                                      (14)     W h e r e ,                                                                                           (15)     F i gu r e   15  s h o w s   t h e   c o m pa r i s o n   o f   R F - D P CE   s i m ul a t i o n   b e t w e e n   bo t h   r e c t i f i e r   c i r c ui t s .     It   i s   f o un t ha t   t h e   b r i dge   r e c t i f i e r   de s i g n   ha s   t h e   m i ni m um   of   P CE   of   3. 48%  w i t h   V o u t   o f   132  m V   a n i n put   pow e r   of   dB m   o r   m W   w h e r e a s   t h e   v o l t a ge   do ub l e r   h a s   t h e   m a xi m u m   o f   P CE   of   20. 40%  w i t h   V o u t   o f   5. 68  V   a nd  i n pu t   po w e r   of   25  dB m   o r   316. 23  m W .   F u r t h e rm o r e ,   t h e   b r i dge   r e c t i f i e r   ha s   t h e   m a x i m um   o f   P CE   o 50. 20 w i t h   V o u t   of   5. 01  V   a n i nput   po w e r   of  20  dB m   o r   100  m W   w h e r e a s   t h e   vo l t a ge   do ub l e r   h a s   t h e   m a x i m u m   o f   P CE   o f   53. 56%   w i t h   V o u t   o f   2. 91   V   a n d   i n p ut   p ow e r   o f   15  dB m   o 31. 62  m W ,   r e s pe c t i v e l y .           F i gu r e   15 .   R F - D P C E   Co m pa ri s o n   b e t w e e n   D e s i g n e R e c t i f i e r s       4.   C O N C LU S I O N   In   s u m ,   j e a n s   f a b r i c   c a n   b e   a s   a n   a l t e rna t i v e   s u b s t r a t e   w h e r e a s   S hi e l dI t   S upe r   a s   a n   a l t e rn a t i v e   c o n duc t i v e   l a y e r   i n   t h e   w e a r a b l e   m i c r o s t r i pa t c h   a n t e nna   a rra y   d e s i gn.   T hi s   i s   b a s e o n   t h e   a nt e nn a   pe r f o r m a n c e   a de qua t e   m e a s u r e m e n t s .   B o t h,   t h e   s i m u l a t e d   a nd  a c t ua l   S 11   m e a s u r e m e n t s   a r e   a c c e pt a b l e ,   w h i c a r e   b e l ow   t h a n   t h e   r e qu i r e - 10  dB   t hr e s h o l d.   P r e c i s e l y ,   j e a n s   r e l a t i v e   pe r m i t t i v i t y ,   t hi c k n e s s ,   a n S hi e l dIt   S upe r   c o n duc t i v i t y   a r e   c r i t i c a l   i n   a f f e c t i n t h e   di m e n s i o v a l ue s   of   m i c r o s t r i p a t c h   a n i n s e t - f e l i n e .   M o r e ov e r ,   t h e   de s i gn e m i c r o s t r i p a t c h   a nt e nn a   a rr a y   w i t h   t w o   e l e m e n t s   pe r f o r m s   b e t t e r   t ha n   t h e   c o un t e r p a r t   w i t h   o n l y   o n e   e l e m e nt   us i ng  t h e   s a m e   s ub s t r a t e   a n d   c o n duc t i v e   m a t e r i a l   i t e rm s   o f   r e t u rn  l o s s .     B e s i de s ,   bo t h   t h e   b ri dge   r e c t i f i e r   a nd  v o l t a ge   do ub l e r   de s i g n   m a t c h e a t   t h e   r e s o n a nt   f r e que n c y ,   f r   n e a t o   2. 45  G H z   w i t h   s i m ul a t e S 11   p a r a m e t e r s   b e l ow   - 10  dB   t hr e s h o l d.   T h e   s i m ul a t e i m pe da n c e   m a t c h i n g   m a g ni t u de   f o r   t h e   b r i d ge   r e c t i f i e r   c i r c ui t   i s   5 6. 9 Ω   a n t h e   v o l t a ge   do ub l e r   i s   6 2. 80   Ω .   T h e s e   a r e   q u i t e   a c c e pt a b l e   s i n c e   n e a r   t o   t h e   c h a r a c t e r i s t i c   i m pe d a n c e ,   Z o 50  Ω .   T h e   b r i d ge   r e c t i f i e r   ge n e r a t e s   s i gni f i c a n t   s i m ul a t e D V o u t   ra n ge s   f r o m   132  m V   t o   5. 01  V   w i t h   t h e   c o r r e s po n di ng  P CE   b e t w e e n   3. 4 8%  a nd  50 . 20%   w h e r e a s   f o r   t h e   v o l t a ge   do ub l e r ,   t h e   D V o ut   i s   f r o m   417  m V   t o   2. 91   V   w i t h   t h e   r e s pe c t i v e   P CE   b e t w e e n   34. 78 a n d   53 . 56% .     In  t h e   f ut u r e ,   i t   i s   r e c o m m e n de t o   us e   s ub s t r a t e   t ha t   i s   w a t e p r o of   i n s t e a o f   j e a n s   f a b r i c   t ha t   e a s i l y   a b s o r b s   w a t e r ,   h e n c e   a ff e c t   a n t e nna   pe r f o r m a n c e .   In   a ddi t i o n,   t h e r e   w i l l   be   a   f a b r i c a t i o n   o f   r e c t i f i e r   c i r c ui t s   s o   t h a t   t h e   2. 4 G H z   W i r e l e s s   L oc a l   A r e a   N e t w o r (W L A N o r   W i - F i   s i gna l   c a n   b e   h a r v e s t e a n c o n v e r t e t o   c o n s i de r a b l e   D v o l t a ge .   B e s i de s ,   i t   i s   s ugge s t e t o   a pp l y   t h e   c o m pl e t e   f a b r i c a t i o n   o f   w e a r a b l e   r e c t e nna   i a   s pe c i f i c   pos i t i o n   i n   c l o t h i n a nd  t e s t   i t   i n   a   r e a l   e n v i r o nm e nt   w h e r e   f a c t o r s ,   s uc h   a s   w e a t h e r   c o n d i t i o n ,   f r i c t i o n   w i t h   o t h e r   w e a r i n f a b r i c   a n s c r a t c h   due   t o   t h e   s ur ro un di n o b j e c t   w i l l   be   c o n s i de r e i n   t h e   a nt e nna   pe r f o r m a n c e   a n a l y s i s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     677     6 87   686   A C K N O WL ED G E M E N TS   T h i s   w o r i s   s uppo rt e by   t h e   U n i v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s   (U n i M A P S h o r t   T e rm   G ra n t   (S T G s c h e m e ,   u nde t h e   g r a nt   9001 - 00525 .   T h e   a ut h o r s   w o ul l i ke   t o   e xp r e s s   t h e i h i g h e s t   g ra t i t ude   t o   U n i M A P .       R EF ER EN C ES   [ 1]   E .   G .   L i m ,   e t   a l . ,   C o m pa c t   S i z e   o f   T e xt i l e   W e a r a b l e   A nt e nna   i P r o c .   o f   t he   I nt .   M ul t i C o nf .   o f   E ng r .   a nd  C o m p.   S c .   ( I M E C S ) ,   v o l .   2 ,   2014 .   [ 2]   C .   P a r m a r   &   S .   J o s hi ,   W e a r a b l e   T e x t i l e   P a t c A nt e nn a   f o r   O n - B o d y   C o m m uni c a t i o ns ,   i P r o c .   o f   G l o ba l   C o nf .   o C o m m .   T e c h.   ( G C C T ) ,   20 15 .   [ 3]   S .   R .   M o hd  Z a i n i   &   K .   N .   A bdu l   R a ni ,   W e a r a b l e   I ns e t - F e F R 4   M i c r o s t r i p   P a t c A nt e nn a   D e s i g n” ,   i P r o c .   o f   M a l a y s i a T e c hni c a l   U n i v .   C o nf .   o E ng r .   a nd   T e c h.   ( M U C E T ) ,   v o l .   31 ( 012 050 ) ,   p p.   1 - 9,   M a r c 20 18.   [ 4]   M .   I .   A hm e d,   e t   a l . ,   I nv e s t i g a t i o a nd  C o m pa r i s o o f   2. G H z   W e a r a b l e   A n t e n na s   o T hr e e   T e xt i l e   S ubs t r a t e s   a n i t s   P e r f o r m a nc e   C ha r a c t e r i s t i c s ,   O p e n   J o ur n a l   o f   A nt e nna s   a nd   P r o pa g a t i o n ,   v o l .   5,   p p.   11 0 - 120,   S e 2017 .   [ 5]   S.   E .   A da m i ,   e t   a l . ,   A   F l e xi bl e   2. 4 5 - G H z   P o w e r   H a r v e s t i ng   W r i s t ba nd  W i t N e t   S y s t e m   O ut put   F r o m   24. dB m   o f   R F   P o w e r ,   I E E E   T r a ns .   o M i c r o w a v e   T he o r y   a nd  T e c h. ,   v o l .   6 6,   no .   1,   pp .   380 - 39 5,   20 18.   [ 6]   B .   N a r e s h ,   e t   a l . ,   D ua l   B a nd  R F   E ne r gy   H a r v e s t e r   f o r   W e a r a b l e   E l e c t r o ni c   T e c hno l o gy ,   i P r o c .   o f   3r I nt .   C o nf .   o A dv a nc e s   i E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o ni c s ,   I nf o . ,   C o m m .   a nd   B i o - I n f o r m a t i c s   ( A E E I C B ) ,   pp .   274 - 277 ,   201 7.   [ 7]   I .   A da m ,   e t   a l . ,   D o ub l e   B a nd  M i c r o w a v e   R e c t i f i e r   f o r   E ne r g y   H a r v e s t i ng ,   M i c r o w a v e   a nd  O p t i c a l   T e c h.   L e t t e r s ,   v o l .   58,   no .   4 ,   pp.   9 22 - 927 ,   2016 .   [ 8]   S .   E .   A da m i ,   e t   a l . ,   A   2. 45  G H z   R e c t e nn a   S c r e e n - P r i n t e d   o P o l y c o t t o f o r   O n - B o d y   R F   P o w e r   T r a n s f e r   a nd   H a r v e s t i ng ,   i n   P r o c .   o f   I E E E   W i r e l e s s   P o w e r   T r a n s f e r   C o nf .   ( W P T C ) ,   pp .   1 - 4,   20 15 .     [ 9]   A .   G a l o i ć ,   e t   a l . ,   W e a r a b l e   E ne r gy   H a r v e s t i ng   U s i ng   W i d e ba nd  T e xt i l e   A nt e n na s ,   i P r o c .   o f   t he   10 th   E u r o pe a n   C o nf .   o A nt e nna s   a nd   P r o pa g .   ( E uC A P ) ,   A pr i l   2 016 .   [ 10]   H .   A .   R a h i m ,   e t   a l . ,   O n - bo d y   T e xt i l e   M o no po l e   A nt e nn a   C ha r a c t e r i s a t i o f o r   B o d y - c e nt r i c   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o ns ,   i n   P r o c .   o f   t he   P r o g .   i E l e c t r o m a g ne t i c s   R e s .   S y m p.   ( P I E R S ) ,   pp .   137 7 - 1380 ,   A ug .   2 012 .   [ 11]   M .   S .   S ha k hi r u l ,   e t   a l . ,   1. 5 75  G H z   C i r c ul a r   P o l a r i z a t i o W e a r a b l e   A nt e nna   w i t T h r e e   D i f f e r e nt   S ub s t r a t e   M a t e r i a l s ,   i P r o c .   o f   t h e   I E E E   A s i a - P a c i f i c   C o nf .   o A ppl i e E l e c t .   ( A P A C E ) ,   D e c .   2 014 .   [ 12]   I .   G i l .   &   R .   F e r n de z - G a r c í a ,   W e a r a bl e   G P S   P a t c A nt e nna   o J e a ns   F a b r i c ,   i n   P r o c .   o f   P r o g r e s s   i E l e c t .   R e s .   S y m p.   ( P I E R S ) ,   pp .   201 9 - 2022 ,   A ug .   2 016 .   [ 13]   S .   D .   M ur a l i ,   e t   a l . ,   D e v e l o pm e n t   o f   W e a r a bl e   A nt e n na s   w i t D i f f e r e n t   C o t t o T e xt i l e s ,   I nt e r n a t i o na l   J o ur na l   o f   E ng i ne e r i ng   R e s .   a nd   A pp. ,   v o l .   4( 7) ,   pp.   8 - 14 ,   J u l y   2014.   [ 14]   E .   N .   F .   S .   E ng ku  E m bo ng ,   e t   a l . ,   T he   W e a r a b l e   T e x t i l e - B a s e M i c r o s t r i P a t c A nt e nna   P r e l i m i na r y   D e s i g a nd   D e v e l o pm e nt ,   i P r o c .   o f   I E E E   3r I nt .   C o nf .   o E ng i ne e r i ng   T e c hno l o g i e s   a nd   S o c i a l   S c i e nc e s   ( I C E T S S ) ,     pp.   1 - 5,   M a r c 20 18.   [ 15]   J .   S .   C h e n,   e t   a l . ,   W e a r a b l e   T e x t i l e   M i c r o s t r i P a t c A nt e nna   f o r   M ul t i pl e   I S M   B a nd  C o m m uni c a t i o ns ,   i P r o c .   o f   t he   I E E E   A nt e nn a s   a n P r o pa g .   S o c i e t y   I nt .   S y m p.   ( A P S U R S I ) ,   J ul y   2013 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S           S y a hi r a S ha w a l i l   ha d   r e c e i v e he r   B .   D e g r e e   i n   E l e c t r o ni c   E ng i n e e r i n g   T e c hno l o gy   ( E l e c t r o ni c   T e l e c o m m uni c a t i o D e s i g n)   ( H o ns )   f r o m   U ni v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s   ( U n i M A P )   i 2017 .   C ur r e nt l y ,   s he   i s   t u t o r i ng   S P M   s t ude n t s   i I po h,   M a l a y s i a .   S he   i s   p l a nn i ng   t o   f ur t h e r   he r   s t u di e s   i t e l e c o m m uni c a t i o e ng i ne e r i ng .   H e r   pa s s i o a n w i l l i ng ne s s   o f   e xpl o r i ng   ne w   t h i ng s   ha s   be c o m e   t he   c o ur a g e   f o r   he r   t o   pu r s ue   he r   dr e a m s .           K ha i r ul   N a j m y   A bdul   R a ni   r e c e i v e h i s   B . S c .   i E l e c t r i c a l   ( E l e c t r o ni c )   E ng i ne e r i ng   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   of   M i s s o ur i - K a n s a s   C i t y   ( U M K C ) ,   U S A   i 1996 ,   a nd  M . S c .   i n   I nf o r m a t i o T e c hno l o gy   f r o m   t he   U ni v e r s i t i   U t a r a   M a l a y s i a   ( U U M )   i 20 00 ,   a nd  P h. D .   i C o m m uni c a t i o ns   E ng i ne e r i ng   f r o m   t he   U ni v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s   ( U ni M A P )   i 2015 ,   r e s p e c t i v e l y .   H e   i s   a   pr o f e s s i o na l   t e c hno l o g i s t   ( T s . )   o f   M a l a y s i a B o a r o f   T e c hno l o g i s t s   ( M B O T )   a n a   g r a d ua t e   e ng i ne e r   o f   B o a r o f   E ng i ne e r s   M a l a y s i a   ( B E M ) .   C ur r e nt l y ,   he   i s   i nv o l v i ng   i t he   B i o e l e c t r o m a g ne t i c s   ( B i o E M )   R e s e a r c G r o up ,   U n i M A P .   H i s   r e s e a r c a r e a s   a r e   r a d i o   f r e que nc y   ( R F ) ,   m i c r o w a v e ,   m i l l i m e t e r   w a v e ,   a nt e nn a   de s i g n,   f i f t g e ne r a t i o ( 5G )   c om m uni c a t i o ns   a nd   b e y o nd,   m a s s i v e   m u l t i p l e   i np ut   m u l t i p l e   o ut pu t   ( M I M O )   s i g na l   pr o c e s s i ng ,   m ul t i   u s e r   de t e c t i o ( M U D ) ,   a nd  a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e nc e   ( A I )   o pt i m i z a t i o n.   H e   ha s   a ut ho r e a nd   co - a ut ho r e a bo ut   f e w   pe e r   r e v i e w e hi g i m pa c t   I nt e r na t i o na l   S c i e nt i f i c   I nde xi ng   ( I S I )   a nd  E l s e v i e r ' s   S c o pus   j o ur na l   p ub l i c a t i o ns   a nd   c o nf e r e nc e   p r o c e e di ng s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.