I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  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 .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 01 9 ,   pp .   1466 ~ 1473   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 3 . pp146 6 - 1473             1466       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   M i c r o st r i p   a n t e n n a   d e s i g n   w i t h   p a r t i a l   g r o u n d   a t   f r e q u e n c i e s  a b o v e   2 0   GH z   f o r   5 G   t e l e c o m m u n i c a t i o n   s y st e m s       M u h amm ad   A fi q   A b d u l   A z i z ,   N o r h u d ah   S e m an ,   Ti e n   H a n   C h u a   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o n  C e n t e r ,   S c ho o l   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a ,   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 d  J a n  9,   20 19   R e v i s e d  A pr   2 0,   2019   A c c e pt e d  M a y   11,   20 19     T hi s   a r t i c l e   pr e s e nt s   t he   de s i g n  o f   a   m i c r o s t r i p  p a t c h  a n t e nn a   a t   di f f e r e nt   f r e que nc i e s   a bo v e   20  G H z   t ha t   i n t e nd e d  t o   be   us e d  f o r   f i f t h  g e ne r a t i o n  ( 5G )   t e l e c o m m uni c a t i o n  s y s t e m .   T he   d e s i g n  o f   m i c r o s t r i p  p a t c h  a n t e n na   t ha t   ha s   a   r a d i a t i ng   e l e m e n t   w i t h  a   r e c t a ng ul a r   s ha p e   a nd  pa r t i a l   g r o und  pl a n e   i s   pr o po s e d.   T he   p a t c h  a n t e nn a   i s   d e s i g ne d  us i ng   a   R og e r s   R T 5880   s ubs t r a t e   w i t h   di e l e c t r i c   c o ns t a n t ,   εr   o f   2. 2.   T he   r e s u l t s   o f   t he   de s i g ne d   a n t e n na   d e s i g n  a na l y z e d  i n  t e r m s   o f   t he   r e f l e c t i o n  c o e f f i c i e nt ,   b a ndw i d t h,   g a i n,   a nd   di r e c t i v i t y   pe r f o r m a nc e .   T he   pr o po s e d  p a t c h  a n t e nn a s   a t   de s i g n  f r e que nc i e s   o f   25. 875  G H z ,   38. 7 5  G H z ,   43  G H z ,   46. 25  G H z ,   48. 7  G H z ,   51. 5   G H z ,   71   G H z ,   a nd  83. 5  G H z   ha v e   a   f r a c t i o na l   ba ndw i dt h,   g a i n  a nd  d i r e c t i v i t y   t ha t   r e s pe c t i v e l y   g r e a t e r   t ha n  1 0. 2   % ,   2. 1 59  dB   a n d  2 . 562   dB i .   A l l   de s i g ns   a nd   a na l y s i s   a r e   pe r f o r m e d  by   us i ng   t he   C S T   M i c r o w a v e   S t ud i o   s o f t w a r e .   Ke y w or ds :   5G   B a n dw i dt h   H i gh e r  f r e que n c i e s   M i c r o s t r i p   pa t c h  a n t e nna   P a rt i a l   g r o u n d   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  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 :   N o r huda h  S e m a n,     W i r e l e s s   Co m m u n i c a t i o n  Ce n t r e ,   S c h o o l   of   E ngi n e e ri n g ,   U n i v e r s i t i   T e kn o l o gi   M a l a y s i a ,   81310  U T M   J o h o r   B a hru,   M a l a y s i a .   E m a i l :   h ud a @ f ke . ut m . m y       1.   I N TR O D U C TI O N     R e c e n t l y ,   t h e   t ra n s i t i o n   f r o m   t h e   f o ur t h   ge n e ra t i o n   (4G )  t e c hn o l o g y   t o   t h e   f i f t h   ge n e r a t i o n   ( 5G ),   w h i c h   i s   w i de l y   de n o t e d  a s   5G   i s   a nt i c i p a t e d  t o   b e   l a un c h e d  w i t h i n  t h e   n e xt   de c a de .   A l t h o ugh   t h e   4G   c e l l ul a r   m o b i l e   s y s t e m s   a r e   s t i l l   b e i n g  r o l l e d  o ut   i n   m a n y   c o un t r i e s ,   t h e   t e l e c o m m uni c a t i o n   i n d us t r i e s   a n d  r e s e a r c h e r s   ha v e   a l r e a dy   be gun   t o   w o r k  o n   t h e   5G   s y s t e m .   D r i v e n  by   t h e   pe r pe t ua l   de m a n d   f o r   g r e a t e r   n e t w o r k  s pe e d  a n d  t h e   l a r ge r   s y s t e m s   c a pa c i t y ,   m a n y   n a t i o n s   i n c l ud i n g ,   U n i t e d  S t a t e ,   C h i na ,   E u r o pe a n   U n i o n ,   J a pa n,   a n d  S o ut h  K o r e a n   ha v e   c o m m e n c e d  l a r ge - s c a l e   r e s e a r c h   a n d  de v e l o p m e nt   e ffo r t s   t o   l a u n c h   5G   w i r e l e s s   b r o a db a n d   t e c hn o l o g y   e a r l i e r   t ha n   20 20  [ 1].   A s   i n  t h e   c o m i ng  y e a r s ,   t h e   t o t a l   a m o unt   o f   m o b i l e   t ra f f i c   i s   e xpe c t e d  t o  i n c r e a s e   s i g ni f i c a nt l y   a nd  i n  o r de r   t o   a c h i e v e   5G   fo r   c o m m e r c i a l   a v a i l a b i l i t y   a r o un d   2020 ,   t h e   f ut u r e   5G   s h o ul d  c o n s i de r   t h e   n e e ds   o f   us e r s   w i t h   r e l i a b i l i t y   a n d  t he   goo d  s e r v i c e   qua l i t y   i n  m a i nt a i n i ng  n e t w o r k  pe r f o r m a n c e   s uc h   a s   l a t e n c y ,   s e c ur i t y ,   r e l i a b i l i t y ,   a v a i l a b i l i t y ,   e n e rgy   pe r f o r m a n c e ,   a n d   de v i c e   c o s t   [2 - 3].   A   po t e n t i a l   di s r up t i v e   m o ve   i s   t o   e xt e n d  t h e   c o m m u ni c a t i o n   s pe c t r u m   t o   i n c l ude   f r e que n c y   b a n ds   a b ov e   t h o s e   us e d  t o da y   by   4G   fo r   m o b i l e   a n d  w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m s ,   w h i c h   t y pi c a l l y   l o c a t e d   b e l ow   6  G H z   [4 - 5].   I n t e rna t i o n a l   M o b i l e   T e l e c o m m u n i c a t i o n s   (IM T ) - A dv a n c e d  s pe c i f i c a t i o n s   o f   fo ur t h  ge n e ra t i o n   (4G )  t e rr e s t ri a l   m o b i l e   t e l e c o m m u n i c a t i o n   w e r e   a ppr o v e d  by   t h e   I nt e rna t i o na l   T e l e c o m m u n i c a t i o n  U n i o n   R a di o   S t a n da r ds   S e c t o r   (IT U - R )  i n   J a n ua r y   2012  [5].   B a s e d  o n   [6],   i t   i s   po s s i b l e   of   a l l o c a t i o n   i n   t h e   f r e que n c y   r a n ge   b e t w e e n   24. 25  G H z   a nd  86  G H z   fo r   t h e   m o b i l e   s e r v i c e s   o n   pri m a r y   b a s i s   i n   t h e   de ve l o pm e n t   o f   IM T   fo r   2020  a n d  b e y o n d  [5 - 6] .   T h e   20 15  W o r l d  R a di o c o m m uni c a t i o n   Co n f e r e n c e   ha s   c o n s i de r e d  t ha t   IM T   i s   i nt e nde d  t o   p r o v i d e   t h e   p r o t e c t i o n   s e rv i c e s ,   w h i c h   t h e   b a nd  i s   a l l o c a t e d  o n  t h e   p ri m a r y   b a s i s   f o r   5G   t e l e c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Mi c r os t r i p  ant e nna   de s i gn   w i t h  par t i al   gr ound   at   f r e qu e nc i e s   abov e   20  G H z …   ( Muham m ad  A f i q  A bdu l   A z i z )   1467   H e n c e ,   o n e   of   t h e   m a i n  c o m po n e n t s   i n   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n,   w h i c h   i s   a nt e nn a   n e e de d  a   c a r e f ul   de s i gn  a s   t h e   o pe ra t i n g  f r e que n c y   i s   h i g h e r   t ha n   20   G H z ,   w hi c h   f a c i n g   m o r e   c h a l l e n ge s .   T h e   m i c r o s t r i p  pa t c h   a n t e nn a   i s   s e l e c t e d   c o n s i de ri n g  i t s   u t i l i z a t i o n,   w h i c h   ha s   be c o m e   di ve r s e   due   t o   s m a l l   s i z e ,   l i g h t   w e i ght ,     a n d  c o s t - e ffe c t i v e   f a b r i c a t i o n.   I nh e r e nt l y   m i c r o s t r i p   pa t c h  a nt e nna   ha s   na rr o w   b a n dw i dt h   a n d  l o w   e f f i c i e n c y   a n d  i t s   pe r f o r m a n c e   g r e a t l y   de p e n d  o n   t h e   di f f e r e n t   f r e que nc y   us e d  [7].   I n   a dd i t i o n ,   a s   w i r e l e s s   a pp l i c a t i o n s   r e qui r e   m o r e   a n d  m o r e   b a ndw i dt h ;   t h e   de m a n d  f o r   m i c r o s t ri p  pa t c h   a nt e nn a   o pe ra t i ng  a t   hi g h e r   f r e que n c i e s   b e c o m e s   i n e v i t a b l e .   F ur t h e rm o r e ,   a t   a   hi g h e r   f r e que n c y   t ha t   g r e a t e r   t h a n   2 0  G H z ,   s e l e c t i o n   of   s u b s t r a t e   b e c o m e s   c r i t i c a l ,   w hi c h  t h e   l o w   di e l e c t r i c   c o n s t a n t   a n d  l o w   l o s s   t a n ge n t   v a l ue s   e x h i b i t   b e t t e r     pe r f o r m a n c e   [8 ].   T h us ,   t hi s   a rt i c l e   p r o po s e s   r e c t a n g ul a r - s h a pe d  m i c r o s t r i p   pa t c h   a nt e nn a s   t ha t   de s i g n e d  a t   f r e que n c i e s   a b ov e   20  G H z ;   s pe c i f i c a l l y   a t   25. 875  G H z ,   38. 7 5  G H z ,   43  G H z ,   46. 25  G H z ,   4 8. 7  G H z ,   51. 5  G H z ,   71  G H z   a n d  8 3. 5   G H z   c o n s i de ri n g  t h e   p r o po s e d  s pe c t r u m   r e po r t e d  i n   [6] .   T h e   de s i g n   ut i l i z e s   R o g e r s   R T 5880   s ub s t r a t e ,   w h i c h   s i m ul a t e d  a n d   o pt i m i z e d  v i a   t h e   us e   o f   CS T   M i c r o w a ve   S t udi o .   T h e   a na l y s i s   i s   c o n duc t e d  t o  ob s e r ve   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   b a n dw i dt h ,   ra di a t i o n  pa t t e rn ,   g a i n,   a n d   di r e c t i v i t y .       2.   A N TEN N A   D ES I G N     T h e   de s i g n s   o f   a   m i c r o s t ri p  p a t c h   a n t e nna   a r e   s h o w n  i n   F i gu r e   1.   T h e   m i c r o s t ri p  p a t c h     a n t e nn a   c o n s i s t s   of   a   r e c t a n gul a r   p a t c h ;   t ha t   s e r v e s   a s   a   r a d i a t i ng  e l e m e nt   o n   t h e   t o p  l a y e r ,   s ub s t r a t e   e l e m e n t   o n   t h e   m i ddl e   l a y e r   a n d  g r o u n d  p l a n e   o n   t h e   b o t t o m   l a y e r .   T h e   t o p  l a y e r   a n d  b o t t o m   l a y e r   a r e   c o n s i s t s   o f  c o ppe r   m a t e r i a l s   w i t h   a   t h i c k n e s s   o f  17  m   t h a t   gi v e   a   goo d  r a d i a t i ng  pe r f o r m a n c e .   M e a n w h i l e ,   t h e     m i dd l e   l a y e r   i s   fo r m e d  by   a   Ro ge r s   R T 5880  s ub s t r a t e   t ha t   ha s   a   di e l e c t ri c   c o n s t a nt ,   ε r   o f   2. 2  a n d  t hi c kn e s s   of  0. 254   mm  [9 - 11 ],   [21] .           (a )   (b )     F i gu r e   1 .   CS T   l a y o ut   of   t h e   p r o po s e d  m i c r o s t ri p   a nt e nna :   ( a )  t o p  v i e w   a n d  (b )  b o t t o m   v i e w       T h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   m i c r o s t r i p  a n t e nna   de pe n ds   o n   i t s   r e s o n a n c e   f r e que n c y   us e d  a n d  di m e n s i o n .   T h us ,   t h e   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t ,   r a di a t i o n   e ff i c i e n c y ,   ga i n,   di r e c t i v i t y ,   a n d  o t h e r   r e l a t e d  pa r a m e t e r s   a r e   de pe n di n g  o n   e a c h   di f f e r e n t   r e s o na n c e   f r e que n c y .   F o r   a n   e f f i c i e n t   ra di a t i o n,   t h e   l e n g t h   o f  r a di a t i n g  e l e m e nt   fo r   t h e   pa t c h  a n t e nna ,   L r  i s   de s i g n e d  b a s e d  o n  t h e   f o l l ow i n g  t h e o r e t i c a l   e xp r e s s i o n  (1)   [12 - 13]:       Lr =   2 √   − 2 ∆   (1)     w h e r e   ƒ  i s   r e f e r r i ng  t o   o pe r a t i n g  f r e que n c y   us e d.   M e a n w h i l e ,   Δ Ɩ   a n d  ε ef f   a r e   a n  a v e r a ge   l e n g t h   a nd  e ff e c t i v e   r e l a t i v e   pe rm i t t i v i t y   of   t h e   s ub s t r a t e ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   a v e ra ge   l e ngt h,   Δ Ɩ  a n d   e f fe c t i ve   r e l a t i v e   pe rm i t t i v i t y ,     ε ef f   c a n  b e   c o m put e d  by   us i n g   t h e   r e s pe c t i v e   e xpr e s s i o n  (2)   a n d   (3)   [14 - 15]:     ∆   =   ( 0 . 412ℎ ) (   + 0 . 3 ) (  ℎ   + 0 . 264 ) (   − 0 . 258 ) (  ℎ   + 0 . 8 )   (2)       =     + 1 2   +     − 1 2 ( 1   +   10ℎ  ) − 1 2 ⁄   (3)     w h e r e   ε r  a n d   h  a r e   r e l a t i v e   pe r m i t t i v i t y   a n d   t h e   t hi c k n e s s   o f   t h e   s ub s t r a t e ,   a c c o r di n g l y .   M e a n w hi l e ,   t h e   w i dt h  of   t h e   r a d i a t i ng  e l e m e n t   f o r   t h e   pa t c h  a nt e nn a ,   W r  c a n  b e   de t e r m i n e d  f r o m   e qua t i o n  (4)   [16 - 17]:     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     14 66   -   14 73   1468   Wr   =   2 (   + 1 2 ) 2   (4)     w h e r e   c  i s   t h e   s pe e d  o f   l i g ht .   M e a n w h i l e ,   t h e   f e e di n g   e l e m e nt   ha s   a   d i m e n s i o n   o f   w i dt h,   W f   a nd  l e n g t h,   L f .   B a s e d  o n   t h e   c ha r a c t e r i s t i c   i m pe da n c e ,   Z 0   o f   50  o hm ,   t h e   w i dt h   o f   t h e   f e e di n g   l i n e ,   W f   c a n   b e   c o m put e d  v i a   t h e   us e   o f   (5)  [18 - 1 9]:     Wf ℎ   =   {     8 2 − 2                                                                                                                                                                                                         , Wf ℎ < 2 2 [ − 1 − ln ( 2 − 1 ) + − 1 2 { ln ( − 1 ) + 0 . 39 − 0 . 61 } ] , Wf ℎ   > 2   (5)     w h e r e   c o n s t a nt   A   a nd  B   a r e   e xp r e s s e d  a s   i n   t h e   r e s pe c t i v e   e q ua t i o n   (6)  a n d   (7)   [20] :       =   0 √ + 1 2 + − 1 + 1 ( 0 . 23 + 0 . 11 )   (6)       =   377 2 0 √   (7)     A f t e r w a r d,   t h e   l e n gt h  o f   f e e di n g   l i n e ,   L f   i s   de s i g n e d  i ni t i a l l y   b a s e d  o n   t h e   qua rt e r  w a v e l e n gt h,   g / 4 .   W h e r e ,   g  i s   gu i de   w a v e l e n gt h   t h a t   c a n   b e   de t e rm i n e d   b a s e d  o n   f o r m u l a   (8)   [21 - 2 3]:     λ =   √   (8)     A f t e r w a r d,   t h e   g r o un d   pl a n e   i s   de s i g n e d  by   c o n s i de r i ng  b o t h   f ul l   a n d   p a r t i a l   g r o u n d  pl a n e .   H ow e ve r ,   t h e   i m pl e m e n t a t i o n   o f   a   f ul l   g r o un d   pl a n e   h a s   l e d  t o   de gra da t i o n   o f   t h e   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t   a n d  na rr o w   b a n d  pe r f o r m a n c e .   T h us ,   t h e   pa r t i a l   g r o u n d  pl a n e   i s   i m pl e m e n t e d  t hr o ugh   o pt i m i z a t i o n   t ha t   r e s ul t i n g  i n   t h e   f i n a l   di m e n s i o n  o f   L f   x  W s ,   w h e r e   t h e   l e n gt h  i s   s i m i l a r   t o   t h e   l e n g t h   o f   fe e di n g  l i n e ,   w hi l e   t h e   w i dt h  i s   e qua l   t o   t h e   w i dt h   o f   t h e   s u b s t r a t e .   T h i s   g r o u n di ng  t e c hn i q ue   pr o duc e s   t h e   be s t   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t   r e s ul t   a s   t h e   ra di a t i n g  e l e m e n t   o f   t h e   a n t e nna   i s   f ul l y   r a d i a t i n g   [24] .   T h e   de s i gn s   a n d   o pt i m i z a t i o n   a r e   c o n duc t e d  t hr o ug h   t h e   us e   of   f ul l   e l e c t r o m a g n e t i c   w a ve   s i m ul a t o r ,   Co m pu t e r   S i m ul a t i o n   T e c hn o l o gy   (CS T )  M i c r o w a v e   S t udi o .   T h e   s ub s t r a t e   t ha t   i m p l e m e n t e d  i n   t h e   de s i g n   i s   R o ge r s   R T 5880  w i t h   a   di e l e c t r i c   c o n s t a n t   o f   2. 2,   t hi c k n e s s   o f  0. 254  m m ,   c o ppe r   c l a dd i n g  o f   0. 017  m m   a n d  t a nge nt   l o s s   of   0. 0004 .   T h e   o pt i m i z e d  a n d  f i n a l i z e d  di m e n s i o n s   of   a l l   a nt e nn a s   t ha t   de s i g n e d  r e f e rr i ng  t h e   i nt e n de d  5G   o pe r a t i n g  b a n ds   a r e   l i s t e d  i n  T a b l e   1.   T a b l e   1  s h o w s   t h a t   a l l   o pt i m i z e d  di m e n s i o n s   o f   t h e   pr o pos e d  m i c r o s t ri p  pa t c h   a nt e nn a s   w i t h   t h e   pa r t i a l   g r o un d  p l a n e   a nd  s i m p l e   m i c r o s t ri p   f e e di n g  l i n e   a r e   de pe n di n g  o n   t h e   s pe c i f i c   5G   d e s i gn a t e d  o pe r a t i ng  f r e que n c y   r a n ge   [25] .   A f t e r w a r d,   t h e   pe r f o r m a n c e s   of   t h e   p r o po s e d  a nt e nna s   a r e   a n a l y z e d  i n   t e rm s   of   t h e   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t ,   b a ndw i dt h ,   g a i n  a nd  d i r e c t i v i t y   pe r f o r m a n c e   a s   p r e s e nt e d  i n  t h e   n e xt   s e c t i o n .       T a b l e   1 .   T h e   O pt i m i z e d   a n d   F i na l i z e d   D i m e n s i o n s   o f   M i c r o s t r i p   P a t c h  A n t e nna   a t   E a c h  S pe c i f i c   5G   D e s i gn a t e d  O pe r a t i ng  F r e que n c y   R a n ge   P a ra m e t e r s   D e s i g n a t e d   F r e q u e n c y   Ra n g e   (G H z )   2 4 . 2 5 - 2 7 . 5   37 - 4 0 . 5   4 2 . 5 - 4 3 . 5   4 5 . 5 - 47   4 7 . 2 - 5 0 . 2   5 0 . 4 - 5 2 . 6   66 - 76   81 - 86   Ce n t r e   /   d e s i g n   f r e q u e n c y ,   f 0  (G H z )   2 5 . 8 7 5   3 8 . 7 5   43   4 6 . 2 5   4 8 . 7   5 1 . 5   71   8 3 . 5   W i d t h   o f  s u b s t ra t e ,   W s   ( m m )   8 . 4 0 0   5 . 8 0 0   5 . 9 5 4   5 . 5 9 2   5 . 3 5 2   4 . 6 0 0   4 . 6 0 0   3 . 1 1 6   L e n g t h   o f  s u b s t ra t e ,   L s   ( m m )   5 . 3 8 0   3 . 6 0 0   2 . 8 0 0   4 . 4 5 8   2 . 4 0 0   2 . 4 0 0   1 . 6 0 0   1 . 8 6 2   W i d t h   o f  ra d i a t i n g   e l e m e n t ,   W r  ( m m )   4 . 2 0 0   2 . 9 0 0   2 . 9 7 7   2 . 7 9 6   2 . 6 7 6   2 . 3 0 0   2 . 3 0 0   1 . 5 5 8   L e n g t h   o f  ra d i a t i n g   e l e m e n t ,   L r  ( m m )   2 . 6 6 0   1 . 8 0 0   1 . 4 0 0   1 . 2 0 0   1 . 2 0 0   1 . 2 0 0   0 . 8 0 0   0 . 9 3 1   W i d t h   o f  fe e d   e l e m e n t ,   W f   ( m m )   0 . 7 6 1   0 . 7 6 1   0 . 7 6 1   0 . 7 6 1   0 . 7 6 1   0 . 7 6 1   0 . 7 6 1   0 . 7 6 1   L e n g t h   o f  fe e d   e l e m e n t ,   L f   ( m m )   1 . 3 4 5   0 . 9 0 0   0 . 7 0 0   1 . 1 1 5   0 . 6 0 0   0 . 6 0 0   0 . 4 0 0   0 . 4 6 6     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Mi c r os t r i p  ant e nna   de s i gn   w i t h  par t i al   gr ound   at   f r e qu e nc i e s   abov e   20  G H z …   ( Muham m ad  A f i q  A bdu l   A z i z )   1469   3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   T h e   p r o po s e d  m i c r o s t ri p   r e c t a ngul a r - s h a pe d  pa t c h  a nt e nna s   w i t h   t h e   p a r t i a l   g r o u n d  p l a n e   t ha t   ha d  t h e   f i n a l i z e d  di m e n s i o n s   a s   s u m m a ri z e d  i n  T a b l e   1  a r e   s i m ul a t e d  a nd  a na l y z e d  v i a   Co m put e r   S i m ul a t i o n   T e c hn o l o g y   (CS T )  M i c r o w a ve   S t udi o   a c c o r di n g   t o   e i ght   d i ff e r e n t   de s i g na t e d  f r e que n c i e s   b e t w e e n   24  t o   86  G H z .   T h e   r e f l e c t i o n   c oe f f i c i e n t ,   S 11   r e s ul t s   f o r   e a c h   de s i g n e d  a n t e nna   a r e   r e f e r r i ng  t o   t h e   r e qui r e m e nt   o f   l e s s   t h a n  - 10   dB   t o   e n s u r e   m i ni m a l   r e f l e c t e d  pow e r .   H e n c e ,   t h e   a nt e nna   b a n dw i dt h  pe r f o r m a n c e   i s   de t e rm i n e d  by   us i n g  t h i s   - 10  dB   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t   s pe c i f i c a t i o n  [26] .   T h e   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t ,   S 11   r e s ul t s   o f   t h e   pr o po s e d  a n t e nn a s   w i t h   e i g ht   di f f e r e n t   de s i g n   f r e que n c i e s   a b ov e   20  G H z   a r e   s h o w n   i n  F i g u r e   2 .           (a )   (b )         (c )     F i gu r e   2 .   R e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t s ,   S 11   o f   t h e   p r o po s e d  pa t c h   a nt e nna s   t h a t   de s i g n e d  a t   s pe c i f i c   f r e que n c i e s   o f :     (a )  25. 8 75  G H z ,   (b )  38 . 75 ,   4 3,   46 . 25   a nd  48 . 7   G H z ,   a n d   (c )  5 1. 5 ,   71   a n d  83. 5  G H z       T h e   b e s t   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t ,   S 11   of  - 48  dB   c a n   b e   ob s e r v e d  f r o m   t h e   71  G H z   a n t e nna   c o m pa r e d  t o   t h e   w o r s t   r e f l e c t i o n   c oe ff i c i e n t ,   S 11   of  - 15  dB   t h a t   de m o n s t ra t e d  by   t h e   83. 5  G H z   a n t e nna .   R e f e r r i ng  t o   t h e   pl o t t e d  r e s ul t s   i n   F i gu r e   2 ,   i t   i s   c a n   b e   n o t e d  t h a t   a l l   de s i gn e d  a nt e nn a s   ha v e   qui t e   w i de   b a n dw i dt h   pe r f o r m a n c e   e s pe c i a l l y   t w o   a n t e nna s   t ha t   de s i g n e d  a t   51 . 5  G H z   a n d  83 . 5  G H z ,   w hi c h  a r e   h a v i n g  t h e   r e s pe c t i v e   b a n dw i dt h   o f  67. 34  G H z   a n d  108 . 17  G H z .   T h e   b r o a de s t   b a n dw i dt h   pe r f o r m a n c e   i s   108. 17  G H z   t h a t   c o r r e s po n ds   t o   106. 4%  o f   f r a c t i o na l   b a n dw i dt h   s h o w n   by   t h e   83. 5  G H z   a n t e nn a .   M e a n w hi l e ,   t h e   na rr o w e s t   b a n dw i dt h   pe r f o r m a n c e   i s   10 . 585  G H z   (38 . 4% )  t ha t   de pi c t e d  b y   t h e   25. 875  G H z   a nt e nn a .   T h e s e   pe r f o r m a n c e s   a r e   s u m m a ri z e d  i n   T a b l e   2 .   F u rt h e rm o r e   a s   s e e n   f r o m   F i gu r e   2   a nd  T a b l e   2,   t h e   a n t e nna   de s i gn e d  a t   t h e   de s i g n   f r e que n c y   of   46. 25  G H z   h a s   a   b a n d w i dt h   pe r f o r m a n c e   t h a t   o pe r a t e s   f r o m   37 . 07  G H z   t o   86. 876  G H z ,   w h i c h   a c t ua l l y   s u ff i c i e n t   t o   c ov e r   t h e   de s i gna t e d  f r e que n c i e s   of   38. 75  G H z ,   43  G H z ,   46. 25  G H z ,   48. 7  G H z ,   51 . 5  G H z ,   71   G H z   a nd  8 3. 5   G H z .     T h e   m i c r o s t ri p  p a t c h   a nt e nna   de s i g n   p r o duc e s   a   n e a r l y   o m ni di r e c t i o n a l   f a r - f i e l d  ra d i a t i o n   p a t t e rn  a s   c a n   b e   n o t i c e d  i n   t h e   po l a r   p l o t s   a t   e i g ht   d i f f e r e n t   de s i gn   f r e que n c i e s   s h o w n   i n   F i gu r e   3 .   F r o m   t hi s   a s s e s s m e n t   o f   r a di a t i o n   pa t t e rn,   t h e   ga i n s   a n d  d i r e c t i v i t i e s   of   t h e   pr o po s e d  a n t e nna s   a r e   s um m a r i z e d  i n     T a b l e   2.   T h e   b e s t   a n t e nna   ga i n   o f   3. 018  dB   i s   de m o n s t r a t e d  by   t h e   a n t e nn a   t h a t   de s i g n e d  a t   48 . 7  G H z   c o m pa r e d  t o   t h e   w o r s t   a n t e nn a   g a i n   pe r f o r m a n c e   o f  2. 159  dB   s h ow n   by   38. 75  G H z   a n d  71  G H z   a n t e nna s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     14 66   -   14 73   1470   N o n e t h e l e s s ,   t h e s e   t w o   a n t e nn a s   w i t h   w o r s t   a n t e nna   ga i n   o f fe r   t h e   b e s t   d i r e c t i v i t y   pe r fo r m a n c e   of   4. 860  dB i   (t h e   71  G H z   a n t e nn a )  a n d  t h e   w o r s t   di r e c t i v i t y   of   2. 562  dBi   (t h e   38. 75  G H z   a nt e nn a ) .   H e n c e ,   t h e   pr o po s e d   a n t e nn a s   ha v e   t h e   ga i n   a n d   di r e c t i v i t y   t h a t   hi g h e r   t ha n   2 . 15 9  dB   a n d  2. 56 2  dB i ,   a c c o r di n gl y .               (a )       (b )     (c )           (d)       (e )     (f )         (g)   (h )     F i gu r e   3 .   S i m u l a t e d  r a di a t i o n   p a t t e rn s   i n  po l a r  p l o t   a t   f r e que nc i e s   of :   (a )  25. 875  G H z ,   (b )  38 . 75   G H z ,   (c )   43   G H z ,   (d)   46. 25  G H z ,   (e )  4 8. 7   G H z ,   (f )  51. 5   G H z ,   (g)   71  G H z   a n d   ( h )   83. 5  G H z   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Mi c r os t r i p  ant e nna   de s i gn   w i t h  par t i al   gr ound   at   f r e qu e nc i e s   abov e   20  G H z …   ( Muham m ad  A f i q  A bdu l   A z i z )   1471   T a b l e   2 .   T h e   C ha r a c t e r i s t i c s   o f   M i c r o s t ri p   P a t c h  A n t e nn a   f o r   E a c h  S pe c i f i c   O pe r a t i n g   F r e que n c y   P a ra m e t e r s   D e s i g n a t e d   F r e q u e n c y   Ra n g e   (G H z )   2 4 . 2 5 - 2 7 . 5   37 - 4 0 . 5   4 2 . 5 - 4 3 . 5   4 5 . 5 - 47   4 7 . 2 - 5 0 . 2   5 0 . 4 - 5 2 . 6   66 - 76   81 - 86   Ce n t r e   /   d e s i g n   f r e q u e n c y ,   f 0  (G H z )   2 5 . 8 7 5   3 8 . 7 5   43   4 6 . 2 5   4 8 . 7   5 1 . 5   71   8 3 . 5   S 11   (d B)   - 36   - 31   - 38   - 27   - 29   - 23   - 48   - 15   O p e ra t i n g   F re q u e n c y   (G H z )   2 2 . 2 8 8 - 3 2 . 8 7 3   3 0 . 3 6 5 - 7 4 . 0 2 9   3 4 . 3 6 6 - 7 4 . 4 7 6   3 7 . 0 7 -   8 6 . 8 7 6   3 8 . 3 2 8 - 9 2 . 7 7 2   3 6 . 7 9 - 1 0 4 . 1 3   4 3 . 1 8 7 - 9 9 . 7 9 8   4 7 . 5 7 8 - 1 5 5 . 7 6   Ba n d w i d t h   (G H z )   1 0 . 5 8 5   4 3 . 6 6 4   4 2 . 1 1   4 9 . 8 0 6   5 4 . 4 4 4   6 7 . 3 4   5 6 . 6 1 1   1 0 8 . 1 7   F ra c t i o n a l   Ba n d w i d t h   (% )   3 8 . 4   8 3 . 7   7 3 . 7   8 0 . 4   8 3 . 1   9 5 . 6   7 9 . 2   1 0 6 . 4   G a i n   ( d B)   2 . 8 1 4   2 . 1 5 9   2 . 7 8 9   2 . 2 9 0   3 . 0 1 8   2 . 5 0 1   2 . 1 5 9   2 . 8 3 3   D i re c t i v i t y   (d Bi )   2 . 9 1 6   2 . 5 6 2   3 . 5 4 2   3 . 9 7 0   3 . 7 9 9   3 . 1 0 9   4 . 8 6 0   3 . 4 5 4       T h e   s um m a r y   of  r e s ul t s   o n   t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   of   t h e   pr o po s e d  pa t c h   a nt e nna   s uc h   a s   r e f l e c t i o n   c oe ff i c i e n t ,   b a n dw i dt h,   g a i n   a n d  d i r e c t i v i t y   fo r   e a c h   o pe r a t i ng  f r e que n c y   a r e   r e pr e s e nt e d  i n   T a b l e   2.   T h e   g a i n  of   t h e   a nt e nna   m us t   b e   gr e a t e r   t h a n   2  dB   i n   o r de r   t o   r a d i a t e   w e l l   fo r   t h e   a nt e nna   de s i g n .   T hi s   r e qu i r e m e n t   i s   a c hi e v e d  by   t h e   pr o po s e d  a n t e nna   t ha t   ha s   t h e   ga i n   i n   t h e   r a nge   be t w e e n   2. 159  dB   a n d  3 . 018  dB .   M e a n w hi l e ,   t h e   di r e c t i v i t y   i s   b e t w e e n   2. 56 2  dB i   a n d  4 . 860  dB i .   T h e   b e s t   v a l ue   r e f l e c t i o n   c oe f f i c i e n t   i s   o b s e r v e d  t o   be   - 48   dB   a t   71  G H z ,   w h i l e   - 15  i s   t h e   w o r s t   a t   83 . 5  G H z .   O t h e r  t h a n  t ha t ,   t h e   b a n dw i dt h  o f   t h e   p r o po s e d  pa t c h   a n t e nn a   i s   g r e a t e r   t h a n  38 . 4   %  s h o w n   by   25. 875   G H z   a nt e nna .   T h e   a n t e nna   t h a t   de s i g n e d  a t   83 . 5  G H z   de pi c t s   t h e   b r o a de s t   b a n dw i dt h   o f   106. 4  %.   A s   t h e   pr o po s e d  a n t e nna   ha s   n e a rl y   o m n i d i r e c t i o na l   b e a m ,   t h i s   de s i g n  s e e m s   t o   b e   s ui t a b l e   f o r   m o b i l e   a ppl i c a t i o n s   a t   f r e que n c y   ra nge   a b ov e   20  G H z   f o r   5G   t e c hn o l o g y .       4.   C O N C LU S I O N     T h e   de s i g n   o f   t h e   m i c r o s t r i p   pa t c h  a nt e nna   w i t h  pa rt i a l   g r o un d   pl a n e   ha s   b e e n   p r e s e n t e d  a t   di f f e r e n t   ra n ge s   of   f r e que n c i e s   a bov e   20   G H z ,   w h i c h   e xpe c t e d  t o   b e   us e d  i n   f ut ur e   5G   t e c h n o l o g y .   T h e   a nt e nna   de s i gn,   o pt i m i z a t i o n,   a n d  a n a l y s i s   h a v e   be e n   c o n duc t e d  t hr o ug h   CS T   M i c r o w a v e   S t udi o   s i m ul a t o r.   T hr o ug h o ut   t h i s   s t udy ,   m i c r o s t r i p  pa t c h  a nt e nna s   ha v e   be e n   de s i gn e d  a n d  s i m ul a t e d  c o n c e rni n g  e xpe c t e d  5G   b a n ds   o f  24. 25 - 27 . 5  G H z ,   37 - 40. 5  G H z ,   42 . 5 - 43 . 5  G H z ,   45. 5 - 47  G H z ,   47. 2 - 50. 2  G H z ,   50. 4 - 52 . 6  G H z ,   a n d   81 - 86  G H z .   T h e   r e s ul t s   f r o m   e a c h   a n t e nna   a r e   a n a l y z e d  i n   t e rm s   o f   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t ,   b a n dw i dt h,   ga i n,   di r e c t i v i t y ,   a n d   r a d i a t i o n  pa t t e rn   pe r f o r m a n c e .   I n  h i g h e r  f r e que n c i e s ,   a l l   pa ra m e t e r   i n v o l ve d  i n   t h e   de s i g n   o f  m i c r o s t ri p  p a t c h   a n t e nna   m us t   b e   a c c ura t e l y   c o m put e d  t o   m i ni m i z e   t h e   e rr o r  a nd   l o s s   t ha t   c o ul d  b e   o c c urr e d.   T h e n,   t h e   o pt i m i z a t i o n   ha s   b e e n   pe r f o r m e d  t o   de t e r m i n e   t h e   b e s t   l e n gt h   a n d  w i dt h   t h a t   n e e de d  t o   off e r   o pt i m a l   a n t e nna   pe r f o r m a n c e .   T h e   pr o po s e d  pa t c h   a n t e nna   ha s   de pi c t i n g  t h e   pe r f o r m a n c e s   o f  f r a c t i o n a l   b a n dw i dt h,   ga i n ,   a n d  di r e c t i v i t y   t h a t   r e s pe c t i v e l y   gr e a t e r   t h a n   38 . 4  % ,   2. 15 9  dB   a n d  2 . 562  dB i .  T h e s e   goo d   pe r f o r m a n c e s   a n d  t h e   p l o t t e d  ra di a t i o n   p a t t e rn s   gu a ra n t e e   t h e   s ui t a b i l i t y   of   t h e   pr o po s e d  pa t c h   a n t e nna   f o r   m o b i l e   a ppl i c a t i o n s   i n   hi g h e r   f r e que n c i e s   t h a t   g r e a t e r   t h a n  20   G H z .       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h i s   w o r k  w a s   s uppo r t e d  by   M i n i s t r y   of   E duc a t i o n   M a l a y s i a   (M O E )   a n d   U n i v e r s i t i   T e k n o l o gi   M a l a y s i a   (U T M )  t hr o ug h   F l a gs hi p,   H i Co E ,   P R G S   a n d  F R G S   G r a nt   w i t h   t h e   r e s pe c t i v e   vo t e   n um b e r   o f  03G 41,   4J 212   a nd  4J 2 16,   4L 684   a nd  5F 04 8.       R EF ER E N C ES   [ 1]   J .   K o   e t   al . ,   “ 28  G H z   c hanne l   m e as ur e m e nt s   and   m ode l i ng   i n   a   s k i   r e s or t   t ow n  i n  p y e ongc h ang   f o r   5G   c e l l u l ar   ne t w or k   s y s t e m s , ”   i n  P r o c .   10 t h   E u r .   C o nf .   A nt e nna s   P r o pa g .   ( E uC A P ) ,   pp .   1 - 5,   A pr   2 016 .   [ 2]   E r i c s s o n .   ( N o v .   2015 ) .   E r i c s s o n  M o bi l i t y   R e po r t - O n  t h e   P u l s e   o f   t he   N e t w o r k e d  S o c i e t y .   E r i c s s o n  A B .   [ O nl i ne ] .   A v a i l a b l e :   ht t p s : / / w w w . e r i c s s o n. c o m / r e s / do c s / 2015 / m o bi l i t y - r e po r t / e r i c s s o n - m o bi l i t y - r e po r t - nov - 2015. pdf   [ 3]   E r i c s s o n .   ( F e b .   20 15) .   5G   R a d i o   A c c e s s .   E r i c s s o n  A B .   U e n  2 84  23 - 3 204 .   [ O nl i ne ] .   A v a i l a b l e :   ht t ps : / / w w w . e r i c s s o n. c o m / r e s / do c s / w hi t e pa p e r s / w p - 5g . pdf   [ 4]   B .   X u,   J .   H e l a nd e r ,   A .   E r i c s s o n,   Z .   Y i ng ,   S .   H e ,   M .   G us t a f s s o n  a nd   D .   S j o be r g ,   “ I nv e s t i g a t i o n  o f   P l a na r   N e a r - F i e l d   M e a s u r e m e n t   o f   M i l l i m e t e r - W a v e   A nt e nn a   f o r   5G   A ppl i c a t i o n, ”   i n   I n t e r nat i o nal   S y m po s i um   on  A nt e nna s   and   P r opagat i on ,   pp .   600 - 601 ,   201 6.     [ 5]   S .   C he n  a nd  J .   Z h a o ,   “ T he   R e qu i r e m e nt s ,   C ha l l e ng e s ,   a nd   T e c hno l og i e s   f o r   5g   o f   T e r r e s t r i a l   M o bi l e   T e l e c o m m uni c a t i o n, ”   I E E E   C om m un.   M ag . ,   p p.   36 - 43 ,   M a y   2014.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     14 66   -   14 73   1472   [ 6]   D A T A S H E E T   R E S O L U T I O N   283  ( W R C - 15) ,   “ S t u di e s   o n  f r e q ue nc y - r e l a t e d  m a t t e r s   f o r   I nt e r n a t i o na l   M o bi l e   T e l e c o m m uni c a t i o n  i de nt i f i c a t i o n  i nc l ud i ng   po s s i bl e   a dd i t i o na l   a l l o c a t i o ns   t o   t h e   m o bi l e   s e r v i c e s   o n  a   pr i m a r y   ba s i s   i n  po r t i o n( s )   o f   t he   f r e que nc y   r a ng e   be t w e e n  24 . 2 5  a nd  86  G H z   f o r   t he   f ut ur e   de v e l o pm e n t   o f   I nt e r na t i o na l   M o bi l e   T e l e c o m m uni c a t i o ns   f o r   2020   a nd   be y o nd, ”   G a n e v a ,   201 5.     [ 7]   C .   A .   B a l a n i s ,   “ A nt e nn a   T he o r y :   A na l y s i s   a nd   D e s i g n, ”   3 rd   e d:   J o h n  W i l e y   &   Son s ,   I nc ,   M a y   2005 .   [ 8]   N .   N .   A l - A r e qi ,   N .   S e m a n  a n d  T A   R a hm a n ,   “ P a r a l l e l - c o upl e d  l i n e   ba ndp a s s   f i l t e r   d e s i g n  us i ng   di f f e r e nt   s ub s t r a t e s   f o r   f i f t h  g e ne r a t i o n  w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n  a p pl i c a t i o ns , ”   i n   I n t e r na t i ona l   S y m po s i um   on   A n t e nnas   and   P r opagat i on ,   pp .   1 - 4,   201 5.   [ 9]   J .   S a i ni ,   a nd  S .   K .   A g a r w a l ,   “   D e s i g n  a   S i ng l e   B a n d  M i c r o s t r i p  P a t c h  A nt e nna   a t   6 0  G H z   M i l l i m e t e r   W a v e   f o r   5G   A ppl i c a t i o n , ”   i n   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   C om pu t e r ,   C om m u ni c at i ons   an d  E l e c t r on i c s ,   20 17,   p p.   22 7 - 230 .   [ 10]   M .   S .   K a m a l ,   M .   J .   I s l a m ,   M .   J .   U dd i n  a nd  A .   Z .   M .   I m r a n,   " D e s i gn  of   a  T r i - B and  M i c r o s t r i p  P at c h  A nt e nna  f o r   5G   A ppl i c a t i on , "   i n  I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o n  C o m put e r ,   C o m m uni c a t i o n,   C he m i c a l ,   M a t e r i a l   a nd  E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng ,  2 018 ,   pp.   1 - 3.   [ 11]   S .   Y o s hi d a ,   K .   M a r uy a m a ,   D .   M a t s u s h i t a   a nd  K .   N i s hi ka w a ,   " U H F - ba nd  m e a n de r   l i ne   a nt e nn a   a nd  6 0 - GH z - ba nd  pa t c h  a n t e n na   w i t h  s i ng l e   f e e d  s t r uc t ur e   f o r   5G   t e r m i na l   a p pl i c a t i o n, "   i n  I n t e r na t i ona l   Sy m p os i um   on  A nt e nn as   and   P r opagat i on ,   201 6,   pp .   104 4 - 1045 .   [ 12]   S .   S .   K a s hy a p,   a nd  V .   D w i v e di ,   “ E l e c t r om agne t i c al l y   C ou pl e d  M i c r o s t r i p  P at c h  A n t e nnas   f or   H i gh  F r e que nc y   Se ns i ng   A p pl i c a t i ons , ”   i n   I E E E .   7 th   I nt .   C o nf .   o n  C o m put a t i o na l   I nt e l l i g e nc e ,  20 15 ,   p p.   45 - 50 .   [ 13]   T .   F .   A .   N a y na ,   A .   K .   M .   B a ki   a nd  F .   A hm e d,   " C om par a t i v e   s t u dy   o f   r e c t angu l a r   and   c i r c ul a r   m i c r o s t r i p  pa t c h   ant e nna s   i n  X   b and , "   i n   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n  E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   a n d  I nf o r m a t i o n  &   C o m m uni c a t i o n  T e c hno l o gy ,   2014,   pp .   1 - 5 , .   [ 14]   H .   W e r f e l l i ,   K .   T a y a r i ,   M .   C h a o ui ,   M .   L a hi a ni ,   a nd  H .   G ha r i a ni ,   “ D e s i g n  o f   R e c t a ngu l ar   M i c r os t r i p  P at c h  A nt e nna , ”   i n   I E E E .   2 nd   I nt .   C o nf .   o n  A dv a nc e d  T e c hno l o g i e s   f o r   S i g na l   a nd   I m a g e   P r o c e s s i ng ,   2016 ,   pp .   798 - 803 , .     [ 15]   Z .   Z a k a r i a ,   W .   Y .   S a m ,   M .   Z .   A .   A bd  A z i z   a nd  M .   A .   M e o r   S a i d,   " R e c t a ng ul a r   m i c r o s t r i p  pa t c h  a nt e nn a   ba s e d  o n   r e s o na n t   c i r c ui t   a pp r o a c h, "   i n   I E E E   S y m pos i um   on   W i r e l e s s   T e c hno l ogy   a nd  A pp l i c at i o ns ,   2 012 ,   pp .   2 20 - 223 .   [ 16]   R .   K a ni m o z hi   a nd  P .   J o t hi l a ks hm i ,   “ A   H i gh - R e c onf i g ur ab l e   M u l t i l ay e r   M i c r o s t r i p  P at c h  A nt e nn a  ( H F R M P A ) , ”   i n   I E E E .   I nt .   C o nf .   o n  C o m m un.   A nd  S i g n.   P r o c e s . ,   2 014 ,   pp .   4 80 - 48 4.   [ 17]   S .   R a hm a t i a ,   D .   W .   E .   F r a n s i s ka ,   N .   I .   H .   P r a t a m a ,   P .   W ul a n da r i   a nd  O .   N .   S a m i j a y a ni ,   " D e s i gn i ng  d i po l e   ant e nna   f or   T V   app l i c at i o n  and  r e c t an gu l ar   m i c r os t r i p  an t e nna  w or k i ng  at   3  G H z   f or   r ad ar   ap pl i c a t i on , "   i n  2 017  5 t h   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n  C y be r   a nd   I T   S e r v i c e   M a n a g e m e nt   ( C I T S M ) ,   201 7,   pp .   1 - 6.   [ 18]   A .   S a r m a ,   K .   S a r m a h ,   a nd  K .   K .   S a r m a ,   “ L ow   R e t ur n  L o s s   S l o t t e d  R e c t an gul ar   M i c r os t r i p  P at c h  A n t e nna  a t   2. 4   GHz , ”   i n  I E E E .   2 nd   I nt .   C o nf .   o n  S i g na l   P r o c e s s i ng   a nd   I nt e g r a t e d  N e t w o r ks ,   2015 ,   pp .   35 - 39 .     [ 19]   B .   K .   K um a r ,   P .   V .   V .   K i s ho r e   a n d  K .   K .   N a i k,   " D e s i gn  o f   R e c t a ngul ar   P at c h  A n t e nna   w i t h  X - s l o t s   f or   W i r e l e s s   C om m uni c at i on s , "   i n   201 8  S e c o nd  I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n   I n v e nt i v e   C o m m uni c a t i o n  a n d  C o m put a t i o na l   T e c hno l o g i e s ,  2018 ,   pp .   1448 - 14 51.   [ 20]   D .   M .   P o z a r ,   “ M i c r o w a v e   E ng i ne e r i ng ” ,  4 th   e d. ,   J oh n  W i l e y   &   Sons ,   N e w   Y o r k ,   2011 .   [ 21]   W .   L .   S t u t z m a n  a nd     G .   A .   T h i e l e ,   “ A nt e nn a   T h e o r y   a nd  D e s i g n ” ,  3 rd   e d . ,   J ohn   W i l e y   an d  Sons ,   C h i c he s t e r ,   201 2.   [ 22]   W .   H o n g ,   K . - H .   B a e k,   Y .   L e e ,   Y .   K i m   a n d  S . - T .   K o ,   “ S t u dy   a nd  pr o t o t y pi ng   of   pr a c t i c a l l y   l a r g e - s c a l e   m m W a v e   a nt e nna   s y s t e m s   f o r   5G   c e l l ul a r   de v i c e s , ”   I E E E   C om m un .   M a g. ,   v o l .   52,   no .   9 ,   pp.   6 3 - 69,   S e p.   20 14.   [ 23]   N .   I .   M .   R a z a l i ,   N .   S e m a n   a nd   N .   I .   A .   I s ha k,   “ D e s i g n  a nd   S pe c i f i c   A bs o r pt i o n  R a t e   o f   2. 6   G H z   R e c t a ng ul a r - S ha pe d  P l a na r   I n v e r t e d - F   A nt e nn a , ”   I nd one s i a  J our nal   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng  and  C om p ut e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S) ,  v o l .   10,   no .   2 ,   pp.   7 41 - 747 ,   2018 .   [ 24]   S .   A r a   a nd  S .   N .   M ul g i ,   “ E f f e c t   o f   G r o und  P l a ne   f o r   E nc ha nc i ng   t he   B a n dw i d t h  a nd  V i r t ua l   S i z e   R e d uc t i o n  o f   M o di f i e d  R e c t a ng ul a r   M i c r o s t r i p  A nt e nn a , ”   I n t e r na t i o na l   J our na l   of   A dv a nc e d  R e s e ar c h  i n  E l e c t r i c a l ,   E l e c t r on i c   and  I n s t r um e nt a t i on  E ng i ne e r i ng ,   v o l .   3 ,   no .   11 ,   pp .   131 35 - 1314 3,   2014 .   [ 25]   T .   H .   M i t ha   a nd  M .   Z .   A .   P o ur ,   " E f f e c t   o f   g r o und  pl a ne   s i z e   o n  a   r e c t a ng ul a r   m i c r o s t r i p  p a t c h  a n t e nna   ba s e d  o n  t e   m o de s   s uppo r t e d   by   pe r f e c t   m a g ne t i c   c o nduc t i ng   s ur f a c e , "   i n  I E E E   I n t e r na t i o na l   Sy m pos i um   o n  A n t e nnas   and   P r opagat i on   &   U SN C / U R SI   N a t i o nal   R a di o  S c i e nc e   M e e t i ng ,   201 7 ,   pp.   2 237 - 223 8.   [ 26]   K i n - L u  W o ng   a nd  W e n - H s i s   H s u ,   " A   br o a d - ba nd  r e c t a ng ul a r   p a t c h  a n t e nn a   w i t h  a   p a i r   o f   w i de   s l i t s , "   I E E E   T r ans ac t i ons   on   A n t e nnas   a nd  P r op aga t i on ,   v o l .   49 ,   no .   9 ,   pp .   1 345 - 1347,   S e pt .   2001 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       M uh a m m a d  A f i q  A bdul   A z i z   i s   a   s t ude nt   o f   M a s t e r   o f   P hi l o s o ph y   i n  E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   f r o m   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o n  C e n t r e   ( W C C ) ,   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a .   A f i q   ha s   c o m pl e t e d  hi s   de g r e e   i n  B a c he l o r   o f   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   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   i n   2018 .   H i s   c ur r e nt   a r e a   o f   i nt e r e s t   i s   i n  a n  i nv e s t i g a t i o n  o f   e l e c t r o m a g ne t i c   f i e l d  e f f e c t   a t   h i g h   f r e que nc y   r a ng e .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Mi c r os t r i p  ant e nna   de s i gn   w i t h  par t i al   gr ound   at   f r e qu e nc i e s   abov e   20  G H z …   ( Muham m ad  A f i q  A bdu l   A z i z )   1473     N o r huda h  S e m a n  r e c e i v e d  t he   B .   E ng .   i n  E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   ( T e l e c o m m uni c a t i o ns )   de g r e e   f r o m   t he   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   J o ho r ,   M a l a y s i a ,   i n  2003  a nd  M . E ng .   de g r e e   i n  R F / M i c r o w a v e   C o m m uni c a t i o ns   f r o m   T he   U ni v e r s i t y   of   Q ue e ns l a nd,   B r i s b a ne ,   S t .   L uc i a ,   Q l d. ,   A us t r a l i a ,   i n   200 5.   I n  S e pt e m be r   2 009 ,   s he   c o m pl e t e d   he r   P h . D .   de g r e e   a t   T he   U ni v e r s i t y   o f   Q ue e ns l a n d.   I n  2003 ,   s he   w a s   a n  E ng i ne e r   w i t h  M o t o r o l a   T e c hno l o gy ,   P e na ng ,   M a l a y s i a ,   w he r e   s he   w a s   i nv o l v e d  w i t h   t he   R F   a nd   m i c r o w a v e   c o m po ne nt s   de s i g n  a nd  t e s t i ng .   C ur r e nt l y ,   s he   i s   a n  A s s o c c i a t e   P r o f e s s o r   a nd  D i r e c t o r   ( C o m m uni c a t i o n  E ng i ne e r i ng )   i n  S c ho o l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   a nd  R e s e a r c h  F e l l o w   i n  H i C o E   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o n   C e nt r e   ( W C C ) ,   U n i v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a .   H e r   r e s e a r c h  i nt e r e s t s   c o nc e r n  t he   de s i g n  o f   m i c r o w a v e / m i l l i m e t e r w a v e   de v i c e s   f o r   bi o m e di c a l   a nd  i ndu s t r i a l   a pp l i c a t i o ns ,   e f f e c t s   of   e l e c t r o m a g ne t i c   f i e l d  r a di a t i o n  i nc l ud i ng   s pe c i f i c   a bs o r p t i o n  r a t e   ( S A R ) ,   a nd  m o bi l e   c om m uni c a t i o ns .           T i e n   H a n   C hu a   r e c e i v e d  bo t h  t he   B . S c .   ( H o no ur s )   de g r e e   i n  E l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   ( F i r s t   C l a s s )   a nd  t he   M a s t e r   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   i n  W i r e l e s s   E ng i n e e r i ng   f r o m   t he   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   i n  2003  a nd  2 007 ,   r e s p e c t i v e l y .   T i e n  H a n  w a s   a   T u t o r   ( 2 0 05 - 2007 )   a nd  t h e n  a   L e c t ur e r   ( 200 7 - pr e s e n t )   a t   t h e   F a c ul t y   of   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c h  i n t e r e s t s   i nc l ud e   b r o a dba nd  f i xe d   w i r e l e s s   a c c e s s   s y s t e m s ,   r a di o   p r o pa g a t i o n,   c ha nn e l   m o de l l i ng   a nd   m e a s u r e m e nt .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.