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 8 ,   N o .   2 M a y   20 20 ,   pp .   875 ~ 881   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 8 .i 2 . pp 875 - 881             875       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   A n a l y si s   o f   su b st r a t e i n t e g r a t e d   f r e q u e n c y   se l e c t i v e   su r f a c e   a n t e n n a   f o r   i o t   a p p l i c a t i o n s       G o v ar d h an i   I m m ad i ,   M .   V e n k at N a r ayan a ,   A .   N av ya,   C .   A n u d e e p   V a r m a,   A .   A b h i s h e k   R e d d y ,     A .   M an i s a i   D e e p i k a ,   K .   K av ya   D e pa r t m e n t   o f   E C E ,   K L E F ,   V a dde s w a r a m ,   I ndi 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 J ul   10,   20 19   R e v i s e O c t   11 ,   2 019   A c c e pt e N o v   25 ,   201 9       A nt e nna s   a r e   l o ng   us e f o r   c o m m uni c a t i o o f   da t a   s i nc e   a   c e nt u r y   a nd  t he i r   us a g e   ha s   b e e d i v e r s i f i e o v e r   t he   pa s t   t w o   de c a de s   a n t h e   a nt e nna s   a l s o   e nt e r e t he   do m a i o f   m e di c a l   f i e l d s .   A   r e c t a ng ul a r   m i c r o s t r i pa t c a n t e n na   ha s   be e de s i g ne o a   s ub s t r a t e   i n t e g r a t e d   w a v e g ui de   w i t f r e que nc y   s e l e c t i v e   s ur f a c e   w h i c i s   i t he   s h a pe   o f   a   s qu a r e .   T he   de s i g o f   t h i s   a nt e nn a   w i t h   S I W   a r e   do ne   by   us i ng   C S T   o a   l o w   c o s t   F R 4   s u bs t r a t e   w he r e   є r   = 4. 4,   h= 1. 58  m m   a nd  t a δ= 0 . 0 035 .   T he   S I W   s t r uc t ur e   m e r i t   i s   u t i l i z e o t he   t r a di t i o na l   F S S   i s   s i m u l a t e d   a nd   v e r i f i e d   by   us i ng   C S T .     Ke y w or ds :   F r e que n c y   s e l e c t i v e   s ur f a c e   G a i e nha n c e m e nt   IS M   b a nd   M i c r o   s t ri p a t c a nt e nna   S ub s t r a t e   i nt e gra t e d   w a v e gui de   C opy r i gh t   ©   2020   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 :   G ov a r d ha n i .   Im m a di ,     D e pa rt m e n t   o f   E CE ,     K L E F ,   V a dde s w a r a m ,   G u nt u r ,   A P ,   I n d i a .     E m a i l :   go v a r d ha n e e _e c @ kl uni v e r s i t y . i n       1.   I N TR O D U C TI O N   F r o m   s o   m a n y   y e a r s   a nt e nn a s   a r e   us e i m e di c a l   a pp l i c a t i o n s   l i ke   m e di c a l   i m pl a nt s ,   h y pe r t h e r m i a   t r e a t m e nt s ,   m i c r o w a v e   i m a gi ng  a n w i r e l e s s   w e l l n e s s   m o ni t o ri n s y s t e m .   T h e   m a i n   a i m   o f   t h i s   a n t e nn a   w h i c h   a r e   us e i n   t h e s e   m e di c a l   a ppl i c a t i o n s   a r e   t o   r e duc e   t h e   s i z e ,   pow e r   c o n s um p t i o n   a n a s   w e l l   a s   t h e   c o m pl e xi t y .   T h e   a n t e nna s   t h a t   a r e   ul t i l i s e f o r   t h e s e   m e di c a l   a pp l i c a t i o n s   a r e   v e r y   h e a vy   w h i c h   a l t e r   t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   o f   a n   a n t e nna ,   s o   a   n o v e l   a n t e nn a   i s   r e qui r e i n   t h e   m e di c a l   f i l e d.   T h e   f i r s t   F S S   w a s   d e ve l o pe d   by   G ugl i e l m o   M a r c o n i   i n   t h e   e a r l y   1900’s .   F S S   a r e   i n   us e   fo r   m a n y   y e a r s   t o   f i l t e r   e l e c t r o m a g n e t i c   w a ve s   b y   us i n t h e   pe r i o di c   a rra y   i nt e r f a c e   o f   m ul t i p l e   m a t e r i a l ,   m e t a l l i c   e l e m e n t s   a n d   o r   a   c o m b i na t i o o f   b o t h   o n   t h e   i n c i de nt   pl a n e .   A   f r e que n c y   s e l e c t i v e   r e s po n s e   i s   c r e a t e by   t h e   i n c i de n t   p l a n e   t h e r e   by   f i l t e ri n c e r t a i f r e que n c i e s   w h i l e   l e t t i ng  o t h e r s   p a s s   t hr o ug h.   E v e t h o ug h   t hi s   de f i ni t i o n   i s   e xt r e m e l y   b r o a d,   a l l   t h e   po s s i b l e   c o m b i na t i o n s   of   pe r i o di c   a rra y s   of   i de n t i c a l   e l e m e n t s   c a   b e   br o a dl y   c l a s s i f i e un de r   t w di s t i n c t   f l a gs ,   di po l e   a rr a y   a n s l o t   a rra y   a s   s h o w n   i F i gu r e   [ 1 ].     T h e   ph y s i c a l   ph e n o m e n o n   o n   h o w   t h e y   o pe r a t e   i s   t h e   s a m e   e ve n   i f   t h e y   h a v e   di ve r s i t y   i n   t h e   ge o m e t r y   of   t h e i r   c o n s t r uc t i o n.   W h e n   a n   i n c i de n t   p l a n e   w a ve   h i t s   t h e   di po l e   a rra y   of   F S S ,   i t   l e a ds   t o   e xc i t a t i o n   o f   m e t a l l i c   e l e m e nt   w i t h   e l e c t r i c   c u rr e nt s   c a us i ng  t h e   e l e c t r o n s   i n   t h e   m e t a l l i c   e l e m e n t s   t o   s t a r t   o s c i l l a t i n g .   T hi s   e l e c t r o n   o s c i l l a t i o n   w i l l   i n   t u rn   s t a r t   p r o d uc i n i t s   o w n   E M   f i e l ds   t h us   f u n c t i o ni n a s   a n   a rr a y   of   t i n y   r a di a t i n a n t e nna .   A   f r e que n c y   s e l e c t i v e   r e s po n s e   i s   pr o duc e w h e n   t h e   m e t a l l i c   e l e m e nt   i n t e r f e r s   w i t h   t h e   p l a n e   w a v e   w h i c i s   i n c i de n t e d   [ 2 - 8 ] .     T h e   c o n c e pt   of   s l o t   a rra y   a n di po l e   a rr a y   a r e   s a m e   a n t h e   o n l y   di ffe r e n c e   i s   t ha t   i s   i n   di po l e   a rra unl i ke   s l o t t e a rra y   i n s t e a d   o f   i n duc i n g   o s c i l l a t i n e l e c t r i c   c urr e nt s   o n   m e t a l l i c   e l e m e nt s ,   t h e   i n c i de nt   pl a n e   w a ve   i n duc e s   o s c i l l a t i n m a g n e t i c   c u rr e n t s   o n   t h e   pe ri o di c   m e t a l l i c   s u r f a c e .   T h e s e   o s c i l l a t i n g   m a g n e t i c   c urr e n t s   o n   t h e   m e t a l l i c   s u r f a c e   i t u rn   c a us e   t h e   s u r f a c e   t o   s t a r t   r a d i a t i ng  i t s   o w n   f i e l ds   [ 9 - 1 3 ] .     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 8 ,   N o .   2 M a y   20 2 :     875   -   88 1   876       F i gu r e   1 .   S l o t t e d   a rra y   &   D i po l e   a rr a y       A n   i n t e r e s t i n r e l a t i o n   c a b e   i de n t i f i e b e t w e e n   t h e   di po l e   a n s l o t   a rra y   f r e que n c y   s e l e c t i v i t y   s ur f a c e s .   M o s t l y   t h e   di po l e   a rra y   b e h a v e s   l i ke   a   B a n d - S t o F i l t e r   t h e r e by   a l l o w i n o n l y   a   s e l e c t i v e   t y p e   of  f r e que n c i e s   w h e r e   a s   i t s   c o m pl i m e nt a r y   s l o t   a rra y   b e h a v e s   l i ke   a   B a n d - P a s s   F i l t e r   [1 4 ] .     T h e   ra p i de v e l o pm e n t   o f   r e s e a r c h   o n   S ub s t r a t e   I n t e g r a t e W a v e gui de   (S IW t e c h n o l o gy   i m pl i e s   pe o pl e ’s   s t r o ng  e a ge rn e s s   o n   i m pl e m e n t a t i o n   a nd  i n t e g ra t i o of   m i c r o w a v e   a n m i l l i m e t r e - w a v e   c o m p o n e nt s   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 .   A s   w e   kn ow   t h a t   t h e s e   w a ve gui de s   a n c o - a i a l   l i n e s   p r o v i de s   l ow   l os s   t h a t   i s   t h e s e   a r e   us e v e r y   w i de l y   a n a l s o   c o n s um e   h uge   pow e r   c o m pa r e t o   l o w   pow e r   a pp l i c a t i o n s   l i ke   m i c r o   pa t c h   a nt e nn a s   a n o t h e r   w e a ra b l e   e l e c t r o n i c s   [1 5 - 18 ].   S ub s t ra t e   Int e g r a t e W a v e gui de   (S IW )   a s   s h o w n   i F i g u r e   2 .           F i gu r e   2 .   S ub s t r a t e   I n t e g ra t e W a v e gui de   (S IW )       S IW   i s   a   c o m b i n a t i o n   o f   pl a na r   s t r uc t u r e s   l i ke   m i c r o   s t ri l i n e   w h e r e   a s   n o n - p l a na r   s t r uc t u r e s   l i ke   w a ve gui de   s t r uc t u r e s .   T h e s e   W a v e gui de   s t r uc t u r e s   a r e   i m p l e m e nt e by   us i n v i a s   (o r h o l e s .   T h e s e   S IW   s t ruc t u r e s   a r e   n o t   o n l y   ha v i n t h e   a dv a n t a ge s   o f   m i c r o s t r i p   b ut   a l s o   h a v i n g   t h e   w a v e gui de   pr o pe r t i e s   [ 19 - 21 ].   It   a l s o   a l l o w s   i n t e g r a t i o n   o pa s s i v e   c o m po n e n t s   l i ke   a n t e nna   a n a c t i v e   c o m po n e n t s   l i ke   a m p l i f i e o n   a   s i ngl e   s ub s t r a t e   h e n c e   e l i m i na t i n t h e   t r a n s i t i o n s   b e t w e e n   t h e m   a n r e duc i n l o s s e s   a n pa r a s i t i c   e ff e c t s   i n   r e t u rn.   T h e r e   a r e   t w o   m e t a l   p l a t e s   o n   t h e   t o a n b o t t o m   of   t h e   s ub s t ra t e ,   a n c e rt a i n   m e t a l i z e v i a   h o l e s   a r e   us e t o   c o nn e c t   t h e m .   T h i s   k i nd  o f   s t r uc t u r e   i s   e a s y   t o   f a b r i c a t e   t hr o ug h   P CB   t e c hn o l o g y   [2 2 - 2 3 ].   T h e r e f o r e ,   t h e   m e ri t   o f   t h e   F S S   a nd  S IW   t o ge t h e r   a r e   e xpl o i t e t o   r e a l i s e   t h e   pe r f o r m a n c e   i m p r o v e m e n t   i t e r m s   o f   ga i n   o f   a a nt e nna   t o   b e   us e i n   b i o m e di c a l   a p pl i c a t i o n s   [2 4 ].         2.   R ES EA R C H   M ET H O D   S IW   F S S   c o n s i s t i n o f   pl a na r   pe ri o di c   m i c r o   s t ri s qua r e   pa t c h   s t r uc t u r e   de s i g n   i s   di s c us s e i n   t h i s   s e c t i o n .   D e s i gn   o pt i m i z a t i o n   o f   m i c r o   s t r i a nt e nn a   a nd  S IW   a n t e nna   a r e   pr e s e nt e a l o ng  w i t h   t h e   di f f e r e n t   s h a pe s   i n   w h i c h   t h e y   pr o duc e   di f fe r e n t   t y pe   of   f r e que n c y   r e s po n s e s .   T h e   f a c t o r s   t ha t   a r e   a f f e c t i n t h e   f r e que n c y   s e l e c t i ve   s ur f a c e   a r e   ge o m e t r y ,   c o n duc t i v i t y ,   s ubs t ra t e   m a t e ri a l   a n a s   w e l l   a s   t h e   po l a ri z a t i o n   o t h a t   a n t e nna   [ 2 5].   S c h e m a t i c   o f   pa t c h   a n t e nna   a n d   S c h e m a t i c   o f   S IW   F S S   a s   s h o w n   i F i gu r e s   3   a nd  4.     T h e   p r o po s e m i c r o s t r i pa t c h   a nt e nna   w i t h   F S S   i s   de s i g ne a t   2 . 4G H z   o n   a   F R s ub s t ra t e   w i t h   r e l a t i v e   pe rm i t t i v i t y   of   4. a n t h i c k n e s s   i s 1 . 58m m   a n t a δ = 0 . 003 5.   T h e   pa ra m e t e r s   o f   t h e   a nt e nn a   a l o n g   w i t h   t h e   v a l ue s   a r e   s h o w n   be l ow .   D e s i gn   pa ra m e t e r s   o r e c t a n gu l a r   p a t h   a nt e nn a   a nd  de s i gn   p a r a m e t e r s   of  r e c t a n g ul a r   p a t a n t e nna   a s   s h o w n   i T a b l e s   a n d   2.     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       A nal y s i s   of   s ubs t r at e i n t e gr at e f r e qu e nc y   s e l e c t i v e   s ur f a c e   a nt e nn f or   i ot …  ( G ov ar dhan i   Im m ad i )   877   T a b l e   1 .   D e s i g P a ra m e t e r s   o f   R e c t a ngul a r   P a t A n t e nna   P a ra m e t e r   V a l u e   P a ra m e t e r   V a l u e   A1   5 4 . 1 6   (m m )   B1   6 3 . 6 5   (m m )   A2   2 9 . 6 8   (m m )   B2   2 9 . 7 8   (m m )   A3   5 . 5 8   (m m )   B3   0 . 4   (m m )   A4   1 0   (m m )   B4   2 . 6   (m m )   B   6 . 1 8   (m m )           T a b l e   2 .   D e s i g P a ra m e t e r s   o f   S IW   F S S   P a ra m e t e r   V a l u e   P a ra m e t e r   V a l u e   X1   2 0   (m m )   X5   9 . 2   (m m )   X2   1 8 . 5   (m m )   X6   8   (m m )   X3   1 6 . 4   (m m )   X7   6 . 4   (m m )   X4   1 0 . 8   (m m )       V D   0 . 6   (m m )   D i s t a n c e   b e t w e e n   t h e   h o l e s   1   (m m )           F i gu r e   3 .   S c h e m a t i c   o f   P a t c h   a n t e nna           F i gu r e   4 .   S c h e m a t i c   o f   S IW   F S S           T h e   t r a n s m i s s i o n   c ha r a c t e r i s t i c s   of   t h e   s ub s t r a t e   i n t e g r a t e d   w a ve   gui de   a r e   s i m i l a r   t o   t h a t   o f   t h e   n o rm a l   w a v e gui de s .   T h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   h o l e s   a r e   v e r y   s m a l l   t o   p r e v e n t   t h e   l e a k a ge s   a n d   l o s s e s   o ra di a t i o n   m e c h a ni s m .   T h e   m a t e ri a l   us e i n   de s i g ni n o f   v i a s   i n   S IW   i s   pu r e   c o ppe r .   T h e   t h i c k n e s s   of   S IW   i s   1. 58 m m   [2] .   3D   v i e w   of   pa t c a nt e nn a   w i t S IW   F S S   a s   s h o w n   i F i gu r e   5.     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 8 ,   N o .   2 M a y   20 2 :     875   -   88 1   878   F r o m   t h e   F i gu r e   5   i t   i s   o b s e r v e t h a t   t h e   m i c r o s t r i a n t e nna   a n F S S   a r e   o v e r l a ppe t o ge t h e r   a s   s h o w n   i n   t h e   a b ov e   f i gur e .   T h e   o pt i m um   di s t a n c e   b e t w e e n   t he   S IW   F S S   a n t h e   m i c r o   pa t c h   a nt e nn a   i s   f o un t o   b e   10  m m   f o r   2 . 4   G H z   F S S   s t r uc t u r e .             F i gu r e   5 .   3D   v i e w   of   pa t c a nt e nna   w i t h   S IW   F S S       T h e   S IW   F S S   r e s ul t s   a n s t u di e s   fo r   di f f e r e n t   di s t a n c e s   s h o w e t h e   o pt i m u m   di s t a n c e   be t w e e n   t h e   f i r s t   S IW   F S S   l a y e r   a n d   pa t c a nt e nna   i s   D 1 =   10 m m   a n t h e   o pt i m u m   d i s t a n c e   b e t w e e n   t h e   f i r s t   S IW   F S S   l a y e r   a n t h e   s e c o n S IW   F S S   l a y e r   o r i e n t e 450  w i t h   r e s pe c t   t o   t h e   f i r s t   l a y e r   i s   D 2=   10 m m .   F r o n t   v i e w   &   s i de   v i e w   of   pa t c h   a n t e nna   a n d   S IW   F S S   a s   s h o w n   i F i g u r e s   6( a)   a nd  6 ( b)           F i gu r e   6 . ( a )   f r o nt   v i e w   &   ( b s i de   v i e w   of   pa t c h   a n t e nna   a n d   S IW   F S S       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   P e r f o r m a n c e   o f   a n   a nt e nna   i s   v e r i f i e by   t h e   p a ra m e t e r s   l i k e   r e t u rn  l o s s ,   ra di a t i o n   pa t t e rn   a n d   ga i n .   T h o s e   pa ra m e t e r s   a r e   o b s e r v e fo r   m i c r o s t r i p   pa t c h   a nt e nna ,   a n d   f o r   t h e   m i c r o s t ri p a t c h   a n t e nna   w i t t h e   s i ngl e   l a y e r   a n d   dua l   l a y e r   f r e que n c y   s e l e c t i v e   s ur f a c e .   T h e   pa r a m e t e r s   a r e   s h o w n   fo r   e a c a n d   e v e r y   e l e m e n t   w i t t h e   h e l p   o f   t h e i r   f o l l ow i n g   di a g ra m s .       3. 1 .       R e tu r n   Lo s s     In   ge n e r a l   r e t u rn   l o s s   i s   de f i n e a s   t h e   po w e r   r e f l e c t e f r o m   a a nt e nn a   due   t o   di s c o n t u i n i t y   i n   t h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e .   T h e   r e t u rn   l o s s   s h o ul b e   l e s s   t h a n   u ni t y   a n a   r e f e r e n c e   of   - 10dB   i s   t a ke n   f o r   a n y   a nt e nna .   F o r   m i c r o s t ri p a t c h   a nt e nn a   t h e   r e t u rn   l o s s   of   - 31dB   i s   ob t a i n e a t   2. 4G H z   a n - 25dB   a t   2 . 4G H z   fo r   m i c r o s t ri p a t c h   a n t e nna   w i t h   s i ngl e   l a y e r   F S S   a n - 1 2dB   a t   2 . 4G H z   f o r   m i c r o s t ri p a t c h   a n t e nna   w i t h   dua l   l a y e r   F S S .   B a n w i dt h   o 74. 47M H z   i s   ob t a i n e f o r   m i c r o s t r i pa t c h   a n t e nna   w i t h   du a l   l a y e r   F S S .     R e t urn   l o s s   of   t h e   r e c t a n gu l a pa t c a nt e nna s i n g l e   e l e m e nt   S IW   F S S   a nd  r e c t a n gu l a pa t c h   w i t dua l   l a y e r   S IW   F S S   a s   s h o w n   i F i gu r e   7   t i l l   9 .     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       A nal y s i s   of   s ubs t r at e i n t e gr at e f r e qu e nc y   s e l e c t i v e   s ur f a c e   a nt e nn f or   i ot …  ( G ov ar dhan i   Im m ad i )   879       F i gu r e   7 .   R e t u rn   l o s s   of   t h e   r e c t a n gu l a p a t c h   a n t e nna           F i gu r e   8 .   R e t u rn   l o s s   of   s i ngl e   e l e m e n t   S IW   F S S           F i gu r e   9 .   R e t u rn   l o s s   of   r e c t a n g ul a r   p a t c w i t h   du a l   l a y e r   S IW   F S S       3. 2 .       R ad i ati o n   P atte r n   G ai n   T h e   v a ri a t i o n   i n   t h e   po w e r   r a d i a t i o n   o f   a n t e nn a   a s   a   f un c t i o n   o f   s pa t i a l   c o - o r di na t e s   i . e .   e l e v a t i o a n gl e   )   a n t h e   a z i m u t h a l   a n g l e   i s   de f i n e a s   r a di a t i o n   pa t t e rn.   T h e   a b ov e   m e n t o n e a nt e nna   i s   s h o w i n g   c i r c ul a r   po l a r i z a t i o a t   a   f r e que n c y   r a nge   o f   2. 4G H z .   O n e   o f   t h e   m o s t   i m po r t a n t   p a ra m e t e r s   f o r   a n   a nt e nn a   i s   t h e   ga i n   a n f o r   a i de a l   a nt e nna   t h e   ga i s h o ul b e   3dB .   F o r   t h e   m i c r o s t i pa t c h   a nt e nna   t h e   ga i n   i s   2. 39dB   a t   2 . 4G H z .   T o   i m p r o v e   t h e   ga i n   o f   t h i s   a n t e nn a   a   dua l   l a y e r   S IW   F S S   h a s   b e e n   de s i gn e d.   A   ga i n   o 6. 03dB   i s   ob t a i n e f o r   dua l   l a y e r   F S S   a t   2. 4G H z   w i t h o ut   a n y   s h i f t i n i n   t h e   r e s o n a n t   f r e que n c y   a n d   t h e   b a ndw i dt i s   a l s o   i m p r o v e d.   R a di a t i o n   p a t t e rn  a n d   ga i o f   r e c t a n gu l a p a t c h   a n t e nna   a n d   w i t h   w i t du a l   l a y e r   S I W   F S S   a s   s h o w n   i F i gu r e s   10   a nd  1 1.     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 8 ,   N o .   2 M a y   20 2 :     875   -   88 1   880           F i gu r e   10 .   R a d i a t i o p a t t e rn  a nd  g a i o f   r e c t a n g ul a r   pa t c h   a n t e nna     F i gu r e   11 .   R a d i a t i o p a t t e rn  a nd  g a i o f   r e c t a n g ul a r   pa t c h   a n t e nna   w i t du a l   l a y e r   S IW   F S S       4.   C O N C LU S I O N   T h e   S IW   F S S   m i c r o s t ri pa t c h   a nt e nna   i s   de s i g n e a t   2. 4G H z   a n t h e   pa r a m e t e r s   o f   t h o s e   a nt e nna   a r e   m e a s u r e d .   I t   i s   o b s e r v e t ha t   by   a ddi n a a f fo r da b l e   c o s t   a nd   s i m pl e   de s i g n   o f   t h e   s ub s t r a t e   i nt e g r a t e d   w a ve gui de   f r e que n c y   s e l e c t i ve   s ur f a c e   t o   t h e   pa t c h   a nt e nna   t h e   ga i n   o a n   a nt e nn a   i s   i m p r o v e f r o m   2. 39dB  t o   6. 03dB   w hi c i s   s ui t a b l e   f o r   m a n y   m e di c a l   a pp l i c a t i o n s .       R EF ER EN C ES   [ 1]   G ov a r dha n i ,   M .   V e nk a t a   N a r a y a na ,   A .   N a vy a   a nd  A .   R o j a ,   R e f l e c t o r   a r r a y   a nt e nna   de s i g a t   m i l l i m e t r i c   ba nd   f o r   o t he   m ov e   a ppl i c a t i o ns .   A R P N   J o ur na l   o f   E ng i ne e r i ng   a nd  A pp l i e S c i e nc e s ,   V o l um e   13,   I s s ue   1 ,   pp  352 - 359 ,   J a nu a r y   2018 .   [ 2]   C o n s t a n t i ne   A .   B a l a n i s .   A nt e nna   t he o r y   a na l y s i s   a n d e s i g n.   pp .   1,   5,   6.   [ 3]   Q i   L uo .   2015 .   D e s i g a nd  a na l y s i s   o f   a   r e f l e c t a r r a y   us i ng   s l o t   a nt e nn a   e l e m e nt s   f o r   ka   b a nd  s i t c o m .   I E E E   t r a ns a c t i o ns   o a n t e n na s   a nd   pr o pa g a t i o n.   pp .   1 - 10.   [ 4]   P a ul   H a l l b j o r ne r   a nd   S h i - C he n g .   2 013 .   I m pr o v e m e nt   i n   77 - G H z   r a da r   c r o s s   s e c t i o o f   r o a w o r j a c ke t   a nd   s i de   s c r e e by   us e   o f   pl a na r   f l e x i b l e   r e t r o - di r e c t i v e   r e f l e c t o r s .   I E E E   a nt e nna s   a nd  w i r e l e s s   pr o pa g a t i o l e t t e r s .   12:   1085 - 1088 .   [ 5]   P a t i l   S a r a ng   M   a nd  B o m ba l e   U . L .   20 13.   D e s i g o f   be a m   s t e e r i ng   r e c t a ng ul a r   m i c r o s t r i a nt e nna   a r r a y   f o r   2. 45G H z .   I nt e r n a t i o na l   j o u r na l   o f   e l e c t r i c a l   a nd  e l e c t r o ni c s   e ng i n e e r i ng   r e s e a r c h.   3:   83 - 92 .   [ 6]   K e s ha v   G upt a ,   K i r a J a i n ,   P r a t i bh a   S i ng h.   A na l y s i s   a nd  de s i g o f   c i r c ul a r   m i c r o s t r i pa t c a nt e nna   a t   5. G H z .   I nt e r na t i o na l   j o ur na l   o f   c o m put e r   s c i e nc e   a nd   i nf o r m a t i o t e c hno l o g i e s .   5:   3895 - 38 98.   [ 7]   E .   S a r v a   R a m e s w a r u du ,   D r .   P . V .   S r i de v i .   2016 .   B a ndw i d t e nh a nc e m e nt   D e f e c t e G r o und  S t r uc t u r e   M i c r o s t r i pa t c a n t e n na   f o r   K   a nd  K a   ba nd  a pp l i c a t i o ns .   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   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 n f o r m a t i o n,   C o m m uni c a t i o a nd   B i o - I n f o r m a t i c s .   [ 8]   M .   A bdo l l a hy ,   J . A .   E nc i na r ,   K .   F o r o o r a g hi ,   Z .   A t l a a s ba f ,   M .   B a r ba .   20 16 .   S i ng l e - L a y e r   D ua l   F r e que nc y   R e f l e c t a r r a y   f o r   K a   B a nd   A nt e nn a s .   E ur o pe a c o nf e r e nc e   o n   A nt e n na s   a n P r o pa g a t i o n .   [ 9]   M uh a m m a M .   T a hs e e a nd  A hm e A .   K i s hk .   20 16.   M u l t i - F e e d   B e a m   S c a nni ng   C i r c ul a r l y   P o l a r i z e K a - B a n R e f l e c t a r r a y .   I E E E   t r a n s a c t i o ns   o a nt e nn a s   a nd   p r o pa g a t i o n ,   2 016 .   [ 10]   M uh a m m a M .   T a h s e e n,   a nd  A hm e A .   K i s hk .   201 6.   B a ndw i dt h   E nha nc e m e n t   i K a - B a nd  C i r c ul a r l y   P o l a r i z e R e f l e c t a r r a y   U s i ng   S t a c ke C r o s s - B o w t i e   E l e m e n t s .   I E E E   t r a ns a c t i o ns   o a n t e n na s   a nd   pr o pa g a t i o n.   [ 11]   M uh a m m a M .   T a hs e e a n A hm e A .   K i s hk .   2016 . C o m pr e h e ns i v e   a na l y s i s   o c r o s s   bow   t i e   e l e m e nt   f o r   de s i g ni ng   w i de   ba n C P   K a - ba nd   r e f l e c t a r r a y .   I E E E   t r a n s a c t i o ns   o n   a n t e n na s   a nd   pr o pa g a t i o n.   [ 12]   M .   V e n ka t a   N a r a y a na ,   G o v a r dha ni .   I m m a di ,   D r .   H a b i bu l l a   K ha n ,   N .   S ur y a t e j a ,   D .   M a na s a ,   R e d uc t i o o f   M ut ua l   C o upl i ng   i n   A nt e nna .   [ 13]   M .   V e nka t a   N a r a y a na ,   G o v a r dha ni .   I m m a di ,   D r .   H a bi bul l a   K h a n,   Y .   S ur a j ,   B .   H e m a   B r a hm a n i ,   P . S . V . S .   N a v e e n   C ho w da r y ,   M .   E m m a nu e l   R a j u ,   E nh a nc e m e nt   o f   B a ndw i dt o f   E l e c t r i c a l l y   S m a l l   A nt e nna   U s i ng   S pi r a l   R e s o na t o r   a nd  L o o F e e d ,   I nt e r n a t i o na l   J o ur n a l   o f   P ur e   a nd   A ppl i e d   M a t h e m a t i c s ,   V o l um e   115   N o .   7   2 017 ,   471 - 476 ,     [ 14]   J a y   H o us t o B a r t o n.   F r e que nc y   s e l e c t i v e   s u r f a c e s   f o r   e xr e m e   a pp l i c a t i o ns .   T h e   un i v e r s i t y   o f   T e xa s   a t   e l   p a s o .   M a y   2014 .   [ 15]   M .   V e n ka t a   N a r a y a na ,   G ov a r dha n i .   I m m a di ,   D r .   H a bi bul l a   K ha n,   C h.   M o u l y a   S a t y a ,   N . D . S .   S r i   H a r s ha ,   N .   N a m r a t R e d dy ,   D .   K ul a ka r ni   S a i   P a v a n”   A   N o v e l   D e s i g o f   M e a nde r   L i n e   A nt e nn a   f o r   K u -   B a nd  A ppl i c a t i o ns ,   I nt e r na t i o na l   J o u r na l   o f   P u r e   a nd   A ppl i e d   M a t he m a t i c s ,   V o l um e   11 N o .   2 017 ,   483 - 487 .   [ 16]   V a s u j a de v i   M i da s a l a ,   D r . P .   S i dda i a h,   M i c r o s t r i P a t c A nt e n na   A r r a y   D e s i g t o   I m pr o v e   B e t t e r   G a i ns " ,   E L S E V I E R ,   pp401 - 4 09,   2 016 .   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       A nal y s i s   of   s ubs t r at e i n t e gr at e f r e qu e nc y   s e l e c t i v e   s ur f a c e   a nt e nn f or   i ot …  ( G ov ar dhan i   Im m ad i )   881   [ 17]   H .   E r r i f i ,   A .   B a g hba d ,   A .   B a d r i ,   a n A .   S a he l ,   D e s i g a nd  A na l y s i s   o f   D i r e c t i v e   M i c r o s t r i P a t c A r r a y   A nt e nna   w i t S e r i e s ,   C o r po r a t e   a n S e r i e s - C o r po r a t e   F e e N e t w o r k” ,   I nt e r na t i o na l   o f   E l e c t r o ni c s   a nd  E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   V o l . 3,   N o . 6 ,   2 015 .   [ 18]   S hi v a ni   M .   P a r i kh ,   B ha r a t   G .   U p a d hy a y   a nd  R . K .   M a l a v i y a ,   B e a m   S t e e r i ng   by   C ha ng i ng   t he   L e ng t o f   F e e de r s   i n   P ha s e A r r a y   A nt e nna ,   J E T I R ,   V o l . 2 ,   P P . 2042 - 20 48 ,   J une   2 015 .   [ 19]   B o z z i   M ,   G e o r g i a di s   A ,   W K .   R e v i e w   o f   s ubs t r a t e - i nt e g r a t e w a v e g ui de   c i r c ui t s   a nd  a nt e nn a s .   I E T   M i c r o w a v e s   A nt e nna s   P r o pa g .   2 011; 5( 8) : 909 92 0.   [ 20]   C a s s ı v ı   Y ,   P e r r e g r ı n ı   L ,   A r c ı o   P ,   B r e s s a M ,   W K ,   C o nc ı a ur o   G .   D i s p e r s i o c ha r a c t e r i s t i c s   o f   s ubs t r a t e   i nt e g r a t e d   e c t a ng ul a r   w a v e g ui de .   I E E E   M i c r o w a v e   W i r e l e s s   C o m po L e t t .   2 002; 12 ( 9) : 333 33 5.   [ 21]   X F ,   W K .   G u i de d - w a v e   a nd  l e a ka g e   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   s ubs t r a t e   i n t e g r a t e w a v e g ui de .   I E E E   T r a ns   M i c r o w a v e   T he o r y   T e c h.   200 5; 53( 1) : 66 73 .   [ 22]   I . G o v a r dha ni ,   K .   R a j ka m a l ,   M .   V e nk a t a   N a r a y a na   a nd   S .   V e nk a t e s w a r u l u ,   P ha s e d   A r r a y   A nt e nna   f o r   M i l l i m e t r e   W a v e   R a da r   i W - B a nd   us i ng   L i qui C r y s t a l   S ub s t r a t e " ,   J o ur n a l   o f   E m e r g i ng   T r e nds   i C I S ,   V o l . 2,   N o . 1 2,   P P . 69 1 - 695 ,   2 011 .   [ 23]   K .   T he nm o z hi ,   K .   J a g a de s hv e l a n ,   M .   G a ne s h M a d ha n ,   a nd  S .   P i r a m a s ub r a m a ni a n,   S i m u l a t i o o f   M i c r o s t r i A r r a y   A nt e nna   f o r   K a - B a nd   A ppl i c a t i o ns ,   I C E C S ,   20 14.   [ 24]   M i r   R i y a z   A l i ,   D e s i g o f   M i c r o s t r i L i n e a r   P h a s e A r r a y   A n t e nn a   u s i ng   I nt e g r a t e A r r a y   F e e de r   T h e s i s ,   D e c e m be r   200 5.     [ 25]   25  S h a r i po v   Z ,   G une ş   F ,   T €u r A S ,   B e l e M A ,   M a ho u t i   P ,   D e m i r e l   S .   M i c r o s t r i p   F r e qu e nc y   S e l e c t i v e   S ur f a c e   f o r   U s e   i n   H o r F i l t e nna .   I E E E   R a da r   M e t ho ds   a n S y s t e m s   W o r ks ho p ,   S e p t e m be r   27 28,   K y i v ,   U kr a i n e ;   20 16.       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       D r .   I .   G o v a r dha n i   C o m pl e t e B .   T e c i t he   y e a r   2004  i E C E . R e c e i v e d   m a s t e r s   d e g r e e   f r o m   A c ha r y a   N a g a r j una   un i v e r s i t y   i t h e   y e a r   2 009  w i t t he   s pe c i a l i z a t i o c o m m uni c a t i o r a da r   s y s t e m s .   R e c e i v e do c t o r a l   d e g r e e   i t h e   y e a r   2015   f o r   t he   w o r k"   e xpe r i m e nt a l   s t ud i e s   o f   P r o pa g a t i o i m pa i r m e nt s   o K B a nd  s a t e l l i t e   do w l i n s i g na l " .   P r e s e nt l y   w o r ki ng   a s   pr o f e s s o r   D e pa r t m e nt   o f   E C E ,   K L E F .         D r .   M .   V e nk a t a   N a r a y a na   C o m pl e t e B .   T e c i t he   y e a r   2001   i E C E . R e c e i v e m a s t e r s   de g r e e   f r o m   A c ha r y a   N a g a r j una   un i v e r s i t y   i t he   y e a r   200 w i t t h e   s p e c i a l i z a t i o c om m uni c a t i o r a da r   s y s t e m s .   r e c e i v e do c t o r a l   de g r e e   i t he   y e a r   2018  f o r   t he   w o r k"   D e s i g a nd  a na l y s i s   o f   e l e c t r i c a l l y   s m a l l   a n t e n na s   by   us i ng   t o ha t   l o a di ng   a nd   m e a nde r   l i ne   c o nc e pt " .   P r e s e n t l y   w o r ki ng   a s   p r o f e s s o r   D e pa r t m e nt   o f   E C E ,   K L E F .         A m ba t i .   N a vy a   i s   a   r e s e a r c s c ho l a r   i n   t he   D e pa r t m e nt   o f   E C E ,   K L E F .   R e c e i v e he r   m a s t e r s   de g r e e   w i t t h e   s pe c i a l i z a t i o R f   &   M i c r o w a v e   e ng i ne e r i ng   f r o m   K L E F   i 2017.   R e c e i v e he r   ba c he l o r s   d e g r e e   i E C E   i n   201 F r o m   M L W E C   a f f i l i a t e t o   J N T U K .   H e r   a r e a   o f   i n t e r e s t   i s   o a nt e nn a s   a nd   r e c o nf i g ur a bl e   f i l t e r s .             C .   A nude e v a r m a   pu r s u i ng   B .   T e c f r o m   K L E F   i t he   D e p a r t m e nt   o f   E C E   f r o m   K L E F .   H i s   a r e a   o f   i n t e r e s t s   a r e   A nt e nna s   a nd   W a v e g i ui d e s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.