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 .   1 4 ,   N o .   2 M a y   201 9 ,   pp .   773~ 779   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 2 . pp773 - 7 79             773       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   D i r e c t i o n a l   c l o v e r l e a f   a n t e n n a   f o r   u n m a n n e d   a e r i a l   v e h i c l e   ( U A V )   a p p l i c a t i o n       M .   S .   S afa r o n 1 ,   H .   A .   M aj i d 2 ,   B.   A .   F .   Es m ai l 3 ,   A .   S .   A b   G h afar 4 F .   A .   S ap a r u d i n 5 ,     M .   F .   I s m ai l 6 ,   M .   A .   A b d u l l ah 7   1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 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   T un   H us s e i n   O nn  M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   7 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 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 S e 24 ,   2 018   R e v i s e N o v   25 ,   2018   A c c e pt e D e c   9 ,   20 1 8       3 - bl a d e   a n 4 - bl a de   c l o v e r l e a f   a n t e n na s   o pe r a t i ng   a t   2 . 45  G H z   ha v e   be e pr o po s e d.   I o r de r   t o   a c hi e v e   di r e c t i o na l   r a di a t i o pa t t e r a nd  hi g g a i n,   r e f l e c t o r   i s   i nc o r po r a t e t o   t he   pr o po s e a nt e nna s .   T he   p r o po s e d   a nt e nna s   ha v e   a a v e r a g e   g a i o f   2. 37  dB i   w hi l e   t he   pr o po s e a n t e nna s   w i t r e f l e c t o r   ha v e   a a v e r a g e   g a i o f   6. 38  dB i .   T h e   di m e ns i o o f   t he   pr o po s e a nt e nna   i s   c om pa c t   e no ug t o   be   m o unt e d   o a n   unm a n ne d   a e r i a l   v e hi c l e   ( U A V ) .   S i m ul a t e a nd  m e a s u r e r e s u l t s   a r e   us e t o   de m o ns t r a t e   t he   pe r f or m a nc e   o f   t he   a n t e nn a .   T he   s i m ul a t e a n m e a s u r e r e t u r l o s s e s ,   t o g e t he r   w i t t he   s i m u l a t e d   r a d i a t i o p a t t e r n s ,   a r e   pr e s e nt e d   a nd   c o m pa r e d .   Ke y w or ds :   2. 45   G H z   Cl o ve r l e a f   a nt e nn a   D i r e c t i o n a l   ra di a t i o pa t t e rn   D r o n e   U n m a nn e d   a e r i a l   v e h i c l e   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 :   H uda   A   M a j i d ,     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   T u n   H us s e i O nn  M a l a y s i a ,     86400  P a r i t   R a j a ,   B a t u   P a ha t ,   J o h o r,   M a l a y s i a .   E m a i l :   m h u da @ ut hm . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N     T e c hn o l o g y   n o w a da y s   h a v e   m a de   e v e r y t h i n g   b e c o m e   l i g h t   a n d   c o m pa c t ,   a nd  i t   i s   a l s o   a pp l i e t o   U n m a nn e A e ri a l   V e h i c l e   (U A V ).   A n   U n m a nn e A e r i a l   V e h i c l e   (U A V ),   c o m m o n l y   kn ow n   a s   a   dr o n e   o r   unm a nn e a i r c r a f t   s y s t e m   (U A S )   i s   a n   a i r c r a f t   w i t h o ut   a   hum a n   p i l o t   a b o a r d .   T h e   f l i g h t   o f   U A V ’s   m a y   be   c o n t r o l l e d   by   v a r i o us   ki n d   o f   m e t h o ds ,   e i t h e r   by   a   g i v e n   de g re e   of   r e m o t e   c o n t r o l   f r o m   a n   o pe ra t o r   l o c a t e o n   t h e   g r o un d   o r   i n   a n o t h e r   v e hi c l e   o r   f ul l y   a ut o n o m o us l y   us i n o b o a r c o m put e r .   U A V   i s   r e qui r e t e s t a b l i s h   s e v e r a l   l i nks   f o r   c o m m u n i c a t i o n s   s uc h   a s   t e l e m e t ry ,   t e l e - c o m m a nd  o r   G P S ,   a n d   i n   o r de r   t o   do   s o ,   U A V   n e e ds   a n t e nn a s   t o   r e c e i v e   a n t ra n s m i t   t h o s e   di ff e r e n t   s i g n a l s   t o   c o m m uni c a t e .   T h e   a nt e nna s   us e i U A V s   m us t   h a v e   s m a l l   f o r m   f a c t o r   a n l i g ht w e i ght ,   w he r e   i t   do e s   n o t   a f f e c t   t h e   U A V   a e r o d y n a m i c   c h a ra c t e ri s t i c s   a n a t   t h e   s a m e   t i m e ,   i m p r o v e   t h e   pow e r   m a na ge m e n t   e f f i c i e n c y   by   pr o v i di n s uc h   h i g h   ga i n   a n di r e c t i o n a l   r a di a t i o n   pa t t e rn.   A n t e nna   t e c hn o l o g y   fo r   unm a nn e d   a e r i a l   v e h i c l e   h a s   b e e n   de v e l o p e d   ra pi d l y   a c c o r di n g   t o   t h e   w o r l d   a v i a t i o a nd  a i r c r a f t   de m a nd.   T h e r e   a r e   m a n y   t y pe s   of   a n t e nna s   w i t h   d i f f e r e n t   s pe c i f i c a t i o t ha t   c a m e e t   t h e   a i r c r a f t   a b i l i t y   a n d   r e qui r e m e nt s .     A   c o m pa c t   a n l i g ht w e i ght   m i c r o s t ri pa t c h   a nt e nn a   i s   p re fe r r e a nd  us e i n   r a d a r   s y s t e m   a n d   unm a nn e d   a e r i a l   v e h i c l e   a s   p r o po s e i n   [1 ] - [ 5] .   R e s e a r c i [6 ] - [ 1 0],   s t a t e s   t ha t   s e v e r a l   c ri t e r i a   s h o ul d   b e   c o n s i de r e a s   p a r a m e t e r   f o r   t h e   a nt e nn a   s uc h   a s   i t s   m e c h a ni c a l   o r   t h e r m a l   s t a b i l i t y ,   f r e que n c y ,   b a n dw i dt h ,   a n t e nn a   ra di a t i o n   pa t t e rn,   a n e a s y   i n t e gra t i o n   i nt o   U A V   s t r uc t u r e .   B a s e o n   r e s e a r c h   do n e   by   H .   J a i ra m   [11],   a   n o v e l   b l a de   a n t e nn a   ha s   b e e n   de s i gn e t o   o pe r a t e   a t   2. G H z   f r e que n c y .   T h e   r e s ul t s   s t a t e t h a t   t h e   r e t u rn  l o s s   i s   - 10  dB   ov e r   t h e   b a n dw i dt h   a n t h e   ra d i a t i o n   p a t t e rn   i s   t i l t e a w a y   f r o m   n o r m a l   d i r e c t i o n   o pr o pa g a t i o n   b y   30° .   It   i s   n e c e s s a r y   t o   d y n a m i c a l l y   s t e e r   t h e   ra di a t i o n   p a t t e rn  o f   t h e   a nt e nna s   f o r   a   b e s t   qua l i t y   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 .   1 4 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     773    7 7 9   774   of   s e r v i c e ,   a vo i i n t e r f e r e n c e ,   s e c ur e   s y s t e m ,   pr o pe r   c o ve r a g e   a n po w e r   s a v i n g .   A   r e s e a r c h   i n   [12]  p r o po s e d   a   f a n   b l a de   s h a pe a n t e nna   f o r   w i de b a n c i r c ul a po l a r i z a t i o n.   T h e   a nt e nn a   ha s   a   dB   a x i a l   ra t i o   b a n dw i dt f r o m   2. 41 - 2. 4 G H z   r e s o n a nt   f r e que n c y .   A   b i - qua d   a nt e nna   i s   p r o po s e fo r   a   l o ng  ra n ge   s u r v e i l l a n c e   s y s t e m   w i t h   a   f r e que n c y   r a n ge   o f   433  M H z   t o   435  M H z   i n   [1 3].   H ow e ve r ,   3D   s t r uc t u r e   i n c r e a s e   t h e   c o m pl e xi t y   a nd  s i z e   o f   i n c o r po r a t i n t h e   b i - qua a n t e nna   i n   t h e   U A V   s y s t e m .   I n   [14] ,   a   w i de b a n w a v e gui de   a n h o rn  a n t e nn a   us i ng  3D   pri n t i n t e c hn o l o g y   i s   pr e s e n t e d.   T h e   a nt e nna   s t r uc t u r e   c ove r i n 7 . G H z   t 18  G H z   i s   e m b e dde i n   t h e   U A V   w i n g.   M e a n w h i l e ,   a   w i de b a n l o w   pr o f i l e   pl a na r   a nt e nna   f o r   U A V   a ppl i c a t i o n   h a s   b e e n   p r o po s e i n   [15 ] - [ 17].   T h e   c l o v e r l e a f   a n t e nna   i s   l i ke l y   t h e   b e s t   o ve r   o t h e c h o i c e s   t o   i n c o r po ra t e   i nt o   t h e   U A V   s y s t e m   b e c a us e   of   i t s   c o m pa c t   s i z e ,   l o w   pr o f i l e   s t ruc t u r e ,   i n e xpe n s i v e   m a t e ri a l   a n e a s e   o f   m o un t i n o n   t h e   U A V   s y s t e m .   I n   a ddi t i o n,   t h e   hi g h   g a i n   a n d i r e c t i o n   ra di a t i o n   p a t t e rn   e nha n c e   t h e   c o m m u ni c a t i o n   r e l i a b i l i t y   a n d   r e duc e   t h e   f r e e   s pa c e   l o s s   i n   t h e   ra di o   l i n k   b e t w e e n   U A V   a n g r o un d   s t a t i o n.   In   t h i s   p a pe r,   c l o v e r l e a f   a n t e nna s   w i t h   a   di f f e r e n t   n u m b e r   o f   b l a de s   a r e   a na l y z e d,   a n t h e i r   r e s ul t s   a r e   p r e s e n t e d.   3 - b l a de   a n 4 - b l a de   c l o ve r l e a f   a n t e nna s   o pe r a t e   a t   2 . 45  G H z   a n F R i s   us e a s   t h e   m a t e ri a l   t o   f a b r i c a t e   t h e   pr o po s e a n t e nna s   t o   a c h i e v e   c o m pa c t n e s s   a nd  l i g h t w e i ght .   F u rt h e rm o r e ,   t h e   di r e c t i o na l   ra di a t i o n   pa t t e rn   i s   a c h i e v e by   i n c o r po ra t i n a   r e f l e c t o r   t o   a vo i i n t e r f e r e n c e ,   s e c ur e   s y s t e m ,   pr o pe r   c ove r a ge   a nd  po w e r   s a v i n g .   M o r e o v e r ,   t h e   g a i n   i s   e nha n c e by   4. 01  dB i   t h e r e by   t h e   f r e e   s pa c e   pa t h   l o s s   c a n   b e   a l l e v i a t e d.   Co n s e que n t l y ,   t h e   p r o po s e a n t e nna   i s   s ui t a b l e   t o   b e   pl a c e u n de rn e a t a u nm a nn e d   a e r i a l   v e h i c l e   (U A V fo r   o pt i m i z i n g   t h e   c o m m u n i c a t i o b e t w e e n   t he   U A V   a n d   t h e   g r o und  s t a t i o n s .       2.   A N TEN N A   D ES I G N   T w o   t y pe s   of   c l ov e r l e a f   a n t e nn a   de s i g n   ha v e   b e e n   p r o po s e d.   T h e   f i r s t   de s i g n   i s   3 - b l a de   c l ov e r l e a a n t e nn a   a nd  t h e   s e c o n de s i g n   i s   4 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nna .   F i gu r e   a nd  F i gu r e   i l l us t r a t e s   t h e   ge o m e t r y   of  3 - b l a de   a n d   4 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nna ,   r e s pe c t i v e l y .   In   a d di t i o n ,   t h e   di m e n s i o n   o f   bo t h   p r o po s e a n t e nna s   a r e   t a b ul a t e i n   T a b l e   1.   T h e   F R m a t e ri a l   i s   c h o s e n   due   t i t s   r i g i s t r uc t u r e   a n i n e xpe n s i v e .   T h e   t hi c k n e s s   of   t h e   F R m a t e r i a l   i s   1 . m m   w h i l e   f o r   t h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e   a n a nt e nna   b l a de   ha s   a   t hi c k n e s s   of   0. 035  m m .   T h e   F R m a t e r i a l   ha s   di e l e c t ri c   pe r m i t t i v i t y   of   4. w i t h   t a n g e n t i a l   l o s s   o f   0. 019.   E a c b l a de   o f   t h e   c l o ve r l e a f   a n t e nn a   h a s   a n   a pp r o xi m a t e   l e n g t h   o f   λ o   o   =   a   b   g a t   2. 45  G H z .   V i a   i s   us e t o   c o n n e c t   t h e   f r o n t   a n d   b a c b l a de .   T h e   f r o n t   c i r c ul a r   p a t c h   a nd  t h e   g r o u n pl a n e   c i r c ul a r   p a t c h   a r e   o pt i m i z e t o   ge t   t h e   b e s t   r e t u rn   l o s s   po s s i b l e .     F urt h e rm o r e ,   b o t h   p r o po s e a n t e nn a s   a r e   i n c o r po r a t e w i t h   a   r e f l e c t o r   i n   o r de r   t o   ob t a i n   d i r e c t i o n a l   ra di a t i o n   p a t t e rn.   T h e   r e f l e c t o r   i s   pl a c e i n   s uc h   a   w a y   t ha t   i s   f a c i n t h e   g r o u n pl a n e   o f   t h e   pr o po s e d   a n t e nn a .   T h e   ga b e t w e e n   t h e   pr o po s e a n t e nna   a nd  t h e   r e f l e c t o r   i s   28. m m   w h i c h   i s   a pp r o xi m a t e l y   λ o / a t   t h e   f r e que n c y   o 2. 45  G H z .   T h e   ra d i us   o f   t h e   r e f l e c t o r s   fo r   b o t h   pr o po s e a n t e nna s   a r e   80  m m .     T h e   f a b r i c a t e p r o po s e a nt e nn a s   a r e   i l l us t ra t e i n   F i gu r e   3 .           (a )   (b )     F i gu r e   1 .   G e o m e t r y   of   3 - b l a de   c l o ve r l e a f   a nt e nn a   (a f r o n t   v i e w   a n (b b a c v i e w       T a b l e   1 .   D i m e n s i o o f   t h e   P r o po s e A n t e nna   P a ra m e t e r   3 - b l a d e   c l o v e rl e a a n t e n n a   ( m m )   4 - b l a d e   c l o v e rl e a a n t e n n a   ( m m )   a   44   40   b   44   40   c   5   3   d   25   25   e   7   11   g   44   40   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       D i r e c t i on al   c l ov e r l e af   ant e nna   f or   unm an ne d   a e r i al   v e h i c l e   ( U A V )   appl i c at i on   ( M.   S .   Saf ar o n )   775       (a )   (b )     F i gu r e   2 .   G e o m e t r y   of   4 - b l a de   c l o ve r l e a f   a nt e nn a   (a f r o n t   v i e w   a n (b b a c v i e w               (a )   (b )   (c )   (d)     F i gu r e   3 .   F a b r i c a t e p r o po s e a nt e nn a s   w h e r e   (a )   3 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nn a ,   (b 4 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nna ,   (c 3 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nna   w i t r e f l e c t o r   a n d   (d)   4 - b l a de   c l ov e r l e a f   a n t e nna   w i t r e f l e c t o r       3.   R ES U LTS   A ND  DISCUSSIO N   T h e   r e s ul t s   a r e   c o m pa r e b e t w e e n   t h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   o bt a i n e us i n t h e   CS T   s o f t w a r e   a n t h m e a s u r e m e nt   r e s ul t s   o b t a i n e f r o m   t h e   v e c t o r   n e t w o r a na l y z e r .   T h e   s i m u l a t e a n m e a s u r e r e t u rn   l o s s e s   fo r   t h e   p r o po s e a n t e nn a s   a r e   s h o w n   i n   F i gu r e   t o   F i gu r e   7.   F i gu r e   s h o w s   t h e   r e t u rn   l o s s   of   t h e   3 - b l a de   c l ov e r l e a f   a nt e nna   w h i l e   F i gu r e   s h o w s   t h e   4 - b l a de   c l o ve r l e a f   a nt e nna .   I n   a d di t i o n,   F i gu r e   a n F i gu r e   7   s h o w   t h e   r e s ul t s   of   r e t urn   l o s s   of  3 - b l a de   c l ov e r l e a f   a n t e nna   w i t h   r e f l e c t o r   a n 4 - b l a de   c l ov e r l e a f   a n t e nn a   w i t h   r e f l e c t o r ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   s i m ul a t e a n m e a s u r e r e t urn   l o s s e s   a r e   l e s s   t h a n   - 10  dB   fo r   a l l   p r o po s e d   a n t e nn a s .   T h e   m e a s u r e d   r e s o n a n t   f r e que n c y   of   a l l   p r o po s e a nt e nna s   a r e   s h i f t e t o   t h e   hi g h e r   f r e que n c y   r e gi o n   w i t h   a n   a v e r a ge   s hi f t   of   100  M H z .   T hi s   i s   due   t o   t h e   i n c o n s i s t e n c y   of   t h e   F R m a t e r i a l     pe r m i t t i v i t y   v a l ue .   T h e   s i m u l a t e ra d i a t i o n   pa t t e rn s   o f   a l l   p r o po s e a nt e nna s   a r e   s h o w n   i n   F i gu r e   t o   F i gu r e   11 .     T h e   ra d i a t i o n   p a t t e rn s   o f   3 - b l a de   a n 4 - b l a de   c l o v e r l e a f   a nt e nn a s   a r e   c o n s i de r e a s   n e a r   t o   o m ni - d i r e c t i o n a l   w h i l e   t h e   3 - b l a de   a n 4 - b l a de   c l o ve r l e a f   a n t e nn a s   w i t h   r e f l e c t o r   ha s   di r e c t i o na l   ra di a t i o n   pa t t e rn.   3 - b l a de   a n d   4 - b l a de   c l o ve r l e a f   a n t e nna   ha s   a   ga i n   o f   2. 643  dB i   a n d   2. 09 dB i   r e s pe c t i v e l y .   H ow e ve r ,   t h e   3 - b l a de   a n 4 - b l a de   c l ove r l e a f   a n t e nna   w i t h   r e f l e c t o r   ha s   h i g h e r   g a i n   w hi c h   i s   6. 47 dB i   a n 6 . 297  dB i   r e s pe c t i v e l y .     T h e   3D   ra di a t i o n   p a t t e rn s   f o r   a l l   p r o po s e a n t e nna s   a r e   i l l u s t ra t e i n   F i gu r e   12 .   A s   ob s e r v e d,   t h e   p r o po s e d   a n t e nn a   w i t h   r e f l e c t o r   ha s   hi g h e r   ga i n   a n di r e c t i o n a l   ra di a t i o n   pa t t e rn   w h i c h   i s   s ui t a b l e   fo r   U A V .     T h e   p r o po s e a n t e nn a   i s   r e c o m m e n d e t o   b e   m o un t e u n de rn e a t h   t h e   U A V   f o r   b e t t e r   c ov e r a ge   b e t w e e n   t h e   U A V   a n g r o u n s t a t i o n .   T h e   U A V   i s   a   m ov a b l e   ob j e c t   a n t hi s   l e a ds   t o   di f fe r e nt   a n g l e s   t ha t   b ui l t   w i t gr o u n s t a t i o n s ,   t h e r e by   t h e   s t e e r i n o f   t h e   a n t e nn a ’s   m a i n   b e a m   i s   ve r y   i m po r t a n t   t o   a da pt   w i t h   m o v i n o t h e   U A V .   H ow e ve r ,   t hi s   de s i gn   p r o v i de s   f i xe be a m   s w i t c hi n a n g l e   a n t hi s   i s s ue   c a n   b e   s o l ve b y   e m b e dde s w i t c h i n de v i c e s   s u c h   a s   (P IN   di o de s   o r   V a r a c t o r   d i o de s t o   c o n t i n ue s   s t e e r   t h e   m a i n   b e a m   o f   t h e   c l ov e r l e a f   a n t e nna     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 .   1 4 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     773    7 7 9   776   Frequency ,   GH z 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 S11  (d B) -30 -20 -10 0 Me as ur ed  pr op os ed  an ten na Simu late d p r op os ed  an ten na   Frequency ,   GH z 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 S11  (d B) -40 -30 -20 -10 0 Me as ur ed  pr op os ed  an ten na Simu late d p r op os ed  an ten na   F i gu r e   4 .   M e a s u r e a n d   s i m ul a t e d   r e f l e c t i o n   c oe ff i c i e n t   o f   3 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nna   F i gu r e   5 .   M e a s u r e a n d   s i m ul a t e d   r e f l e c t i o n   c oe ff i c i e n t   o f   4 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nna     Frequency ,   GH z 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 S11  (d B) -25 -20 -15 -10 -5 0 Me as ur ed  pr op os ed  an ten na Simu late d p r op os ed  an ten na     Frequency ,   GH z 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 S11  (d B) -40 -30 -20 -10 0 Me as ur ed  pr op os ed  an ten na Simu late d p r op os ed  an ten na     F i gu r e   6 .   M e a s u r e a n d   s i m ul a t e d   r e f l e c t i o n   c oe ff i c i e n t   o f   3 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nna   w i t r e f l e c t o r   F i gu r e   7 .   M e a s u r e a n d   s i m ul a t e d   r e f l e c t i o n   c oe ff i c i e n t   o f   4 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nna   w i t r e f l e c t o r     -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 E-p lane H - plan e     -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 5 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 5 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 5 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 5 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 E-p lane H - plan e   F i gu r e   8 .   S i m u l a t e r a di a t i o n   p a t t e rn s   o f   3 - b l a de   c l o ve r l e a f   a nt e nna   F i gu r e   9 .   S i m u l a t e r a di a t i o n   p a t t e rn s   o f   4 - b l a de   c l o ve r l e a f   a nt e nna       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       D i r e c t i on al   c l ov e r l e af   ant e nna   f or   unm an ne d   a e r i al   v e h i c l e   ( U A V )   appl i c at i on   ( M.   S .   Saf ar o n )   777   -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 5 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 5 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 5 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 5 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 E-p lane H - plan e   -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 E-p lane H - plan e   F i gu r e   10 .   S i m u l a t e ra di a t i o n   pa t t e rn s   o f   3 - b l a de   c l o ve r l e a f   a nt e nna   w i t r e f l e c t o r   F i gu r e   11 .   S i m u l a t e ra di a t i o n   pa t t e rn s   o f   4 - b l a de   c l ov e r l e a f   a n t e nna   w i t r e f l e c t o r           (a )   (b )         (c )   (d)     F i gu r e   12 .   3D   ra di a t i o pa t t e rn   f o r   (a )   3 - b l a de   c l o v e r l e a f   a nt e nn a ,   (b 4 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nna ,     (c 3 - b l a de   c l o v e r l e a f   a n t e nna   w i t r e f l e c t o r   a n d   (b 4 - b l a de   c l ov e r l e a f   a n t e nna   w i t r e f l e c t o r       4.   C O N C LU S I O N   T w o   t y p e s   o f   c l ov e r l e a f   a nt e nna   de s i g a t   2 . 45  G H z   c l o v e r l e a f   a nt e nna   f o r   u nm a nn e d   a e r i a l   v e hi c l e   (U A V a r e   pr o po s e d.   T h o s e   t w o   a n t e nn a   de s i g n s   a r e   3 - b l a de   o m n i - d i r e c t i o na l   c l o v e r l e a f   a n t e nna   a n 4 - b l a de   o m n i - di r e c t i o na l   c l o v e r l e a f   a n t e nna .   F u rt h e r m o r e ,   t h e   pr o p o s e a n t e nna s   a r e   t h e n   b e i n i n c o r po ra t e w i t h   r e f l e c t o r   i n   o r de r   t o   a c hi e v e   h i g h e r   ga i n   a n d i r e c t i o na l   ra di a t i o n   pa t t e rn.   T h e   a n t e nna   o pe r a t e s   a t   t h e   f r e que n c y   r a n ge   o f   2. G H z   t o   2. 50  G H z   w i t h   r e t u rn   l o s s   l e s s   t h a n   - 10  dB .   T h e   l o w   pr o f i l e   s t r uc t u r e ,   hi g ga i n,   a nd  di r e c t i o na l   ra di a t i o n   p a t t e rn   o f   t h e   p r o po s e a n t e nna   m a ke s   i t   c o m pa c t   a n s u i t a b l e   t o   b e   d e pl oy e d   o n   a U A V   f o r   r e l i a b l e   c o m m uni c a t i o b e t w e e n   U A V   a nd  g ro un s t a t i o n .     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 .   1 4 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     773    7 7 9   778   A C K N O WL ED G E M EN TS   T h i s   w o r w a s   s uppo r t e by   M i n i s t r y   o H i gh e r   E d uc a t i o n   (M O H E ),   F a c ul t y   of   E n gi n e e ri n g   T e c hn o l o g y ,   R e s e a r c h   Ce nt e r   o f   A ppl i e E l e c t r o m a g n e t i c s ,   Re s e a r c h   M a na ge m e n t   Ce n t r e ,   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i n   O nn  M a l a y s i a   (U T H M un de G ra n t   (V o t e   N o :   F R G S   1619   /   F R G S   1614  /   G P P S   U 735).       R EF ER EN C ES     [ 1]   J o hn  P .   S t a ng ,   S t e v e W e i s s ,   " A   C o m pa c t   C P W - F e M i c r o s t r i P a t c A nt e nn a   A r r a y   f o r   U nm a nne M i ni a t ur e   A e r i a l   V e h i c l e   R a da r , "   I E E E   A n t e nnas   an P r op aga t i on  Soc i e t y   I nt e r nat i ona l   Sy m po s i um   ( A P - S) ,   U S A ,   J u l y   2008.   [ 2]   L . Y .   I l ni t s ky ,   O . A .   S hc he r by na ,   I . I .   M y kha l c huk ,   R i ng   a n t e n na   s y s t e m   o f   po l a r i m e t e r   f o r   U A V ,   2015  I E E E   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   A c t ua l   P r obl e m s   of   U nm a nne A e r i al   V e hi c l e s   D e v e l opm e nt s   ( A P U A V D )   pp.   21 0 - 214,   2 015 .   [ 3]   D i a na   V e r ó ni c a   N a v a r r o - M é nde z ,   H o C hi n g   M oy - L i ,   L ui s   F e r n a ndo   C a r r r e r a - S r e z ,   M i g ue l   F e r r a ndo - B a t a l l e r ,   M a r i a no   B a que r o - E s c ude r o ,   A nt e nna   a r r a y s   f o r   unm a nne a e r i a l   v e hi c l e ,   9t E ur o pe an  C onf e r e nc e   on  A nt e nna s   and  P r op aga t i on  ( E uC A P ) ,   pp.   1 - 5 ,   2015 .   [ 4]   D .   S ub r a m a ni a m ,   M .   J us o h ,   T .   S a ba pa t hy ,   M .   N .   O s m a n,   M .   R .   K a m a r u di n ,   R .   R .   O t hm a n,   M .   R .   A w a l ,   A   c om pa c t   hi g h - g a i pa r a s i t i c   pa t c a nt e nna   w i t e l e c t r o ni c   be a m - s w i t c hi ng ,   I nd one s i an  J ou r na l   of   E l e c t r i c al   E ngi ne e r i n and   C om pu t e r   Sc i e nc e ,   V o l   13 ,   N o   2 ,   pp .   551 - 555 ,   20 19.   [ 5]   A l i   K ha l i J a s s i m ,   R a a d   H .   T ha he r ,   E nha nc e m e nt   g a i o f   br o a dba nd  e l l i p t i c a l   m i c r o s t r i pa t c a r r a y   a nt e nna   w i t h   m ut ua l   c o upl i ng   f o r   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n,   I ndo ne s i an  J our nal   o f   E l e c t r i c al   E n gi ne e r i n and  C om pu t e r   Sc i e nc e ,   V o l .   13 ,   N o .   1 ,   pp .   2 17 - 225 ,   201 9.   [ 6]   Z he ng   G o ng ,   S ha ng ku G e ,   T o ng f e ng   G u o ,   Q i ng f e ng   Z ha ng ,   Y i f a C he n ,   A   c o m pa c t   pl a na r   24G H z   qua s i - Y a g i   a nt e nna   f o r   unm a nne a e r i a l   v e hi c l e   r a d a r   a pp l i c a t i o ns ,   2 017  I E E E   I n t e r nat i o nal   C on f e r e nc e   on  C om pu t at i on al   E l e c t r om agne t i c s   ( I C C E M ) ,   pp .   104 - 10 5,   20 17 .   [ 7]   S ung j o o Y o o n,   J i np i l   T a k,   J a e ho o C ho i ,   Y o ung - M i   P a r k ,   C o nf o r m a l   m o n o po l a r   a nt e nn a   f o r   U A V   a ppl i c a t i o ns ,   20 17  I E E E   I n t e r na t i ona l   Sy m p os i um   on  A nt e nna s   a nd  P r opaga t i on  &   U SN C / U R SI   N a t i ona l   R ad i o   Sc i e nc e   M e e t i ng ,   pp .   517 - 518 ,   201 7.   [ 8]   P e t e r   K no t t ,   C l a ud i us   L o c ke r ,   " D e s i g o f   a   S t r uc t u r e   I nt e g r a t e A nt e n na   f o r   a   S m a l l   U nm a nn e A e r i a l   V e h i c l e , "   3r d   E ur ope an  C onf e r e nc e   o A nt e nna s   and   P r opaga t i on   ( E uC A P ) ,   G e r m a ny ,   J u ne   200 9.   [ 9]   F a bi o   P a o ne s s a ,   G i us e ppe   V i r o ne ,   P i e t r o   B o l l i ,   A ndr e a   M .   L i ng ua ,   U A V - ba s e a n t e nna   m e a s ur e m e n t s :   S c a n   s t r a t e g i e s ,   2 017   11 t h   E ur ope an  C onf e r e nc e   o A nt e nna s   and   P r op agat i on   ( E U C A P ) ,   pp .   1303 - 13 05,   2 017 .   [ 10]   S ha r i f   O z m a n,   A j m a l   H u s s a i n   S h a h ,   S a r d a r   A l i ,   S a t h i s h   K um a r   S e l v a pe r um a l ,   V e e r a i y a T ha ng a s a m y ,   G a i E nha nc e m e n t   o f   A xi a l   M o de   H e l i c a l   A nt e nna   f o r   U A V   A ppl i c a t i o ns ,   2 015  6 t I nt e r n at i on al   C o nf e r e nc e   on  I nt e l l i ge nt   Sy s t e m s ,   M ode l l i ng   and   S i m u l at i on ,   pp .   237 - 24 1,   20 15.   [ 11]   H .   J a i r a m ,   " N o v e l   B l a de   A nt e nna   U s i ng   M i c r o s t r i P a t c E l e m e nt s , "   19 t E ur o pe an  M i c r ow av e   C onf e r e nc e U ni t e d   K i ng do m ,   S e p t .   19 89.   [ 12]   A j a y   K um a r   S ha r m a ,   B . V . R   R e d dy ,   A s h o M i t t a l ,   " F a n   B l a de   S ha pe S l o t t e P a t c A nt e nna   f o r   W i de ba nd   C i r c ul a r   P o l a r i z a t i o n, "   I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   o C om pu t e r   an C om put at i ona l   Sc i e nc e s ,   ( I C C C S) ,   I ndi a ,   2 015 .   [ 13]   M us l i m   M a h a r d i k a ,   E ng g a r   Y udha   P r a s e t y o ,   " U A V   L o n g   R a ng e   S ur v e i l l a nc e   S y s t e m   B a s e o B i Q ua A nt e n na   f o r   t he   G r o und   C o nt r o l   S t a t i o n, "   I E E E   S t ude n t   C o nf e r e nc e   on   R e s e ar c h   & D e v e l opm e nt   ( S CO R e D ) ,   M a l a y s i a ,   2016 .   [ 14]   K a r i na   V i e i r a   H o e l 1 ,   S t e i n   K r i s t o f f e r s e n,   J o na s   M o e n,   G j e r m und   H o l m ,   T o r   S v e r r e   L a nd e ,   " C ha r a c t e r i z a t i o o f   a   3D   P r i nt e W i d e ba n W a v e g ui de   a nd  H o r A nt e nn a   S t r uc t u r e   E m be dde i a   U A V   W i ng , "   10t E u r ope an   C onf e r e nc e   on   A n t e nnas   a nd  P r op aga t i on  ( E uC A P ) ,   S w i t z e r l a nd ,   A pr i l   2016 .   [ 15]   D .   K a ng ,   J .   T a a nd  J .   C ho i ,   " W i de ba n l o w - pr o f i l e   pl a na r   s q ua r e   s e g m e n t e l o o a nt e n na   f o r   U A V   a ppl i c a t i o ns , "   E l e c t r oni c s   L e t t e r s ,   V o l .   52 ( 2 2) ,   2016 .     [ 16]   F a br i z i o   T r o t t a ,   A nt o ni o   M a nna ,   L uc a   S c o r r a no ,   A   s m a l l   l i g ht w e i g ht   w i de b a nd  p r i nt e di po l e   f o r   U A V   a ppl i c a t i o ns ,   2 014  I E E E   A nt e nna s   an P r opag at i on   So c i e t y   I n t e r na t i o na l   Sy m pos i um   ( A P SU R SI )   pp.   15 82 - 1583 ,   201 4.   [ 17]   L uc a   S c o r r a no ,   A nt o ni o   M a nna ,   D a n i e l e   S p a z i a n i ,   F a b r i z i o   T r o t t a ,   P a s qu a l e   N a g l i e r i ,   M a ur o   F e r r a r i ,   A   no v e l   ul t r a - w i de b a nd  U H F   l o w - pr o f i l e   m o no p o l e   f o r   U A V   pl a t f o r m s ,   2 015  I n t e r na t i ona l   Sy m pos i um   on  A nt e nna s   an P r o pagat i on   ( I SA P ) ,   pp.   1 - 3 ,   2015 .       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 S y a f i bi n   S a f a r o r e c e i v e hi s   B a c he l o r   D e g r e e   i E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   T e c no l ogy   ( C o m put e r   a nd  C o m m uni c a t i o n)   f r o m   U ni v e r s i t i   T u H us s e i O nn  M a l a y s i a   ( U T H M )   i n   201 7.   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t s   i s   i n   a nt e nna   d e s i g ns .   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       D i r e c t i on al   c l ov e r l e af   ant e nna   f or   unm an ne d   a e r i al   v e h i c l e   ( U A V )   appl i c at i on   ( M.   S .   Saf ar o n )   779           H uda   A   M a j i r e c e i v e t he   B   E ng .   d e g r e e   i 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 n)   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 2 007 .   H e   t h e o bt a i n e h i s   M . E ng   i 201 a nd  P hD   de g r e e s   i E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   i 201 3,   a t   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a .   H e   i s   c ur r e nt l y   a   l e c t u r e r   i t he   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   T e c hno l o gy ,   F a c ul t y   o f   E n g i ne e r i ng   T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i O n M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t   i nc l u de s   t he   a r e a s   o f   de s i g o f   m i c r o s t r i a n t e n na s ,   s m a l l   a n t e nna s ,   R e c o nf i g ur a bl e   a nt e nna s ,   m e t a m a t e r i a l s   s t r uc t ur e ,   m e t a l a t e r i a l   a nt e nna s   a nd  m i l l i m e t e r   w a v e   a n t e n na s .   H e   ha s   pu bl i s h e o v e r   90  a r t i c l e s   i n   j o ur na l s   a n c o nf e r e nc e   pa p e r s .             B a s ha r   A l i   E s m a i l   r e c e i v e t he   B   E ng .   de g r e e   i n   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   ( T e l e c o m m uni c a t i o ns )   w i t ho no ur s   f r o m   I bb  U ni v e r s i t y - Y e m e n,   i 2008 .   H e   t h e o bt a i ne d   hi s   M . E ng   ( E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng )   i 2016 ,   a t   U n i v e r s i t i   T un  H us s e i O nn  M a l a y s i a .   H e   i s   c ur r e n t l y   a   o go i ng   P hD   i E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   a t   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   T e c hno l g y   D e pa r t m e n t ,   F a c ul t y   of   E n g i ne e r i ng   T e c hno l gy   U ni v e r s i t i   T un  H us s e i O nn  M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t   i nc l ude s   t he   a r e a s   o f   de s i g o f   m e t a m a t e r i a l s   s t r uc t ur e ,   m i l i m t e r   w a v e   a nt e nna   a nd   pa t t e r n   r e c o nf i g ur a bl e   m e t a m a t e r i a l s   a n t e nn a .             A i m i   S y a m i m i   A G ha f a r   r e c e i v e bo t he r   B . E ng .   i E l e c t r i c a l   -   T e l e c o m m uni c a t i o ns   a nd   P hD   i E l e c t r i c a l   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   J o ho r .   S he   i s   c ur r e n t l y   s e r v i ng   a s   a   l e c t ur e r   i D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   T e c hno l o gy ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng   T e c hno l ogy   i U ni v e r s i t i   T un  H us s e i O nn  M a l a y s i a .   H e r   c ur r e nt   r e s e a r c i nt e r e s t s   a r e   c oo pe r a t i v e   r e l a y   c o m m uni c a t i o ns ,   r e s o u r c e   a l l o c a t i o i w i r e l e s s   c om m uni c a t i o ne t w o r ks ,   a nd   I nt e r n e t   o f   T hi ng s   ( I o T ) .       F a i z   A s r a f   S a p a r u di n   r e c e i v e t he   B   E ng .   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   ( T e l e c o m m uni c a t i o n)   i 2009   a nd   P hD   d e g r e e s   i E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   i 20 14 ,   a t   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 uh a m m a F a i z a l   I s m a i l   r e c e i v e t he   B   E ng .   de g r e e   i n   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   ( T e l e c o m m uni c a t i o ns )   w i t ho no ur s   f r o m   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 ,   i 2009 .   H e   t h e n   o bt a i n e hi s   M . E ng   ( E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng )   i 2011 ,   a t   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   a nd  a l s o   a s   o ng o i ng   P H D   a t   s a m e   un i v e r s i t y .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t   i nc l ude s   t h e   a r e a s   o f   de s i g o f   e l e c t r o m a g ne t i c   ba nd  g a ( E B G )   s t r uc t ur e ,   m i c r o s t r i a nt e nna   a nd  pa t t e r r e c o nf i g ur a bl e   E B G s   a nt e nna .             M uh a m m a A z f a r   bi A bdul l a r e c e i v e t h e   B   E ng .   de g r e e   i 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 )   w i t ho no ur s   f r o m   U ni v e r s i t y   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   i 20 10.   H e   t h e n   a l s o   o bt a i ne hi s   M . E ng   ( E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng )   i 20 14,   a t   s a m e   uni v e r s i t y .   H e   i s   c ur r e n t l y   a   o go i ng   P hD   i E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   a t   S c ho o l   o f   E ng i ne e r i n g   a t   U ni 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 i nt e r e s t   i nc l ude s   t h e   a r e a s   o f   de s i g o f   w e a r a bl e   a nt e nna   a nd  a r t i f i c i a l   m a g ne t i c   c o nduc t o r   s t r uc t ur e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.