Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   1 3 ,  No.   2 ,  Febr uar y   201 9 , pp.  7 7 3 ~ 7 7 8   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 3 .i 2 .pp 7 7 3 - 7 7 8          773       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   A study  of refle ction p has e of refle ctarray  antenna s  with hig h  loss orga nic subst rates       M.   Y. Ism ail 1 , H . I  Ma li k 2 , S . R.  Ma s rol 3 ,  Sha rmi z a Ad na n 4   1,2,3 Univer siti   Tu n  Hus sein  Onn   Malay s ia (UTHM),  Johor,  Ma lay sia   4 Forest  Resea r ch   Instit ut e  Ma lay s ia   (FRIM ),  Sela n gor,   Mal a y s ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Oct   29 , 201 8   Re vised  D ec   1 5 , 2 018   Accepte d  D ec   2 6 , 201 8       Thi s  pape r  pre s ent s  an  ana l y sis   of  ref le ction  phase   of  ref lecta r ra y   ant enn a   base d  on  high  loss  orga nic   subs tra te   m ateri a l.  Paper   subs tra t e  m at erial   der ive d  from   re c y cled  m at er ia ls   was  cha ra ct er i ze d  for  di elec tr ic   m at er ial   prope rties .   Th e  m at eri a l  show s  exc e ll en t  di elec t ric   m ateri a l  pro per ties  wit h   per m it ti vi t y   of   1. 63  and   loss  t ange nt   of  0 . 048 .   Eff ect  of  subs tra t e  he ight   var iation  ov er  th e  ref le c ti on  ph as e  has  b ee n  d iscu ss ed.   Full  wav e  ana l y sis  of   the   sim ula t ed  m odel   dep icts  that  the   red uc ti on  in  subs tra te  height  after   a   ce rt ai n  po int   r e sults  in  ref le c tion  phase   distor t ion  of  ref le c ta rr a y   elem ent .   Vali da ti on  of  t he  result s  h as  bee n  done   b y   sim ula ti on,   f abr ic a ti on  and   sca ttering  p aram et ers  m ea sure m ent s  of  a  recta ngul ar  pa tc h   el ement   on   proposed  subs tr at e  m at er ial.   T he  result s  show   a  broa dband  fre que n c y   response  of  355  MH z  and  a  p hase   ran ge   of  3 01º   at   a  phase   gra die n t  of   0. 14 º /MHz .   Ke yw or ds:   Diel ect ric m a ter ia l   Pape r  s ub st rate   Re flect arr ay  a nt enn a   Re flect ion   pha se     Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed.   Corres pond in g  Aut h or :   Muh am m ad  Y us of  Ism ai l ,   Faculty  of Elec tric al  an d El ect ronic E ng i neeri ng ,   Un i ver sit i T un  Hu s sei n O nn  Ma la ysi a,   Parit R aja,  86400, Ba tu  Pa hat,  Johor Mal ay sia .   Em a il :  yuso fi@u t hm .ed u. m y       1.   INTROD U CTION   Mi cro strip  ref l ect arr ay   disti nguis h  them sel ves  fr om   oth er  r eflect or   ante nn a  du e  to  their  f la t  ref le ct or   prof il e.  They  ha ve  pro ven  the ir  capa bili ti es  fo r  l ong  ra ng e   com m un ic at ion   a pp li cat io ns   [1 - 3].  They  c om bin e   the  key  featu r es  of   ph a sed  a rr ay   ante nn a s  and   t he  dis h  r eflect or s .  A  ty pical   m ic ro strip  re flect arr ay   anten na   consi sts of  a n  arr ay  of r a diati ng  elem ents o n a flat  d ie le ct ri c su r face that is i ll u m inate d  by a f eed an te nn a. Th e   el e m ents  on   t he   arr ay   a re  il lum inate d  in   suc h  a  way  to  produce  a  colli m at ing   beam .  Thu s   this  m echan ism   el i m inate s  the  us e  of  any  m ic ro st rip  feed i ng  li nes  f or  the   e lem ents  com par ed   to  phase  a r rays.  T his  al s o  cuts  the losse s in  th e arr ay   due to  t ran sm issi on  li ne s,  th us  e nhanc ing  t he  a nten na  g ai n p r op e rtie s.   In   order   to  m a xim iz e  the  antenn a  gain  a nd   directi vity ,  pro per   ph asi ng   of   ind ivi du al   el e m ents  on   the   arr ay   is  requir ed.   T his  ha pp e ns   du e   to  s patia l  ph ase   di ff e r ence  ca us e d  by   the  flat   surf a ce  of  re flect or  and  the   incident   sphe rical   wa vefront  from   the  feed  ante nn a .  T he   incide nt  wavefr on t  has   to   cov e r  dif fer e nt   phase   le ng th s  in  sp ac e  to  reach  the  r eflect arr ay   el em ents  [4 ] .  So   at   ever y  el e m e nt  on   the  ar ray   ph ase  com pensat ion   is  do ne  acc ordin g  to  it s  po sit ion   in  the   arr ay .  The  phase  unif or m ity  acro ss  the  arr ay   is  achieve  by   inco rpor at in g  diff e re nt  el e m ent  sh a pes  su c h  as  var ia ble  siz e  patches,  st ub   loa de d  dela y  li nes  and   dif fer e nt   ty pes  of sl otted  confi gurati on  of ele m ents [ 5 - 9].   The  ref le ct io n  phase  of   t he  el e m ents  is  de sired  t o  acq uir e  a  ra ng e   of  360º   a nd   it   is  a n  esse ntial  requirem ent o f  r eflect arr ay   de sign. An ins uff ic ie nt r an ge  m ay  r esult i n  ph ase error s  on the array  thu s  r esulti ng  in the d e gr a de d  ra diati on  p e r form ance.  Ano ther  im po rtant p aram et er f or  ra diati on   perfor m ance o f  re flect arr ay   is  the  ref le ct ion   phase  slo pe.   A  ra pid ly   changin g  ref le ct io n  ph ase  re su lt s  in  high  re flect ion   ph a se  sensi ti vity .  Th us   if  the  ref l ect ion   phase  se ns it ivit y  is  hig her   tha n  the  et chin g  tolera nc e  then  the  phas e  err ors  ca nnot   no t  be   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   7 7 3   –   7 7 8   774   neg le ct e d  an d  m ay   resu lt   in  perform ance   de gr a datio n.   T he   ref le ct io n  ph ase  range  a nd   the  gradie nt  of  curve   are  directl y  relat ed  to  each  oth e r,   increa sing   the  ra nge  will   increase  the  phase  sensi ti vity   and   vice  ver sa .   Anothe r  te ch ni qu e  us e d  f or  im pr ov in g  the  ph a se  ra ng e  is  us in g  m ulti - la yer   co nf i g urat io ns   or  du al   resonan c e   el e m ents  [1 0 - 14] .  H ow e ve r  th e  us e  of  m ulti ple  la ye r  structu res  pose  desig n  an d  fa bri cat ion   c halle nges,  wh il e  sing le  lay er  du al  b an d res on a nce c onfig ur at i on s  inc rease  phasi ng c om plexity  at bo t h  t he  r es on a nces .   The  pe rfor m ance  of  t he   re flec ta rr ay   is  highl y  depen de nt  on  th e  el ect rical   pro per ti es   of  t he  s ubstrat e   m at erial .  Su bs t rate  m at erial s  with  lo wer   diele ct ric  per m i tt i vity   are  m or e  desira ble  due  to  ef fici ent  rad i at ion  pro per ti es  [ 15 ] .  A dv a nces  i n  m at erial   te chn ologies  has   bro ught  in  ne w  an d  ve rsati le   m a t erial s  to  en ha nc e  the   diele ct ric  per f or m ances  for  r eflect arr ay   ant enn a s.  I nnovat ive  m at erial s  with  la te st  m a nufactu rin g  te chn i qu e s   are  pro duci ng   eff ic ie nt  re fle ct arr ay   ante nna  desig ns   for  fu t ur e  c omm u nicat ion   syst e m s  [1 6,   17] .  Be sid es  us in g  c onve ntion al   m at erial  for  re flect arra y  desig ns ,  re searche rs  ha ve   repo rted  dif fer e nt  in organi c  an d  orga nic  m at eri al s  su ch  as  us i ng   li quid  cryst al s  and   te xtil e  base d  orga nic  m at erial s  to  acqu i re  tun a bili ty   and   broa db a nd fre quency  be hav i or [18 - 21] .   I n  al l  the  sta te d  te chn i ques  and   m et ho ds   th e  ref le ct ion   phase  rem ai ns   on e  of  the  key  con ce r ns   in   te rm s  of   it s  ra nge  a nd  gra dien t  to  achie ve  a dm irable  pe rform ances.  T his  a rtic le   discusse s   the  int rod uctio n  of  a  novel  orga nic  diele ct ric  substrat e  m a te rial   fo r  ref le ct a rr ay   anten na  to  achieve  br oadba nd   beh a vior.  It   discusse s  the  eff ect s  of   us ing   high  los s  diele ct ric  su bs trat e  m at erial s   on   ref le ct io n  ph ase  of  in di vid ual   ref le ct ar ray  ele m ents.  This  arti cl es  pr esen ts  the  diele ct ri c  m at erial  char act erizat ion   r esults  of   a  propo s e d  su bst rate,  the  s i m ulati on   res ults  al ong  with  a   thoro ugh  disc us sio n  ov e r  th e  ph a se  dist or t ion   beh a vi or .  I n  the   end, m easur em ent r es ults  of   unit  r eflect ar ray  ele m ents em b edd e d o n pro pose d  s ub st rate  are  pr ese nted .       2.   ORGA NIC DIE LE CTRIC  SU BST RA TE   M ATERI AL   2.1.     Material  Comp os iti on   The  pro po se d  diele ct ric  substrat e  m at eri al   was  de rive d  f ro m   recyc le s  orga nic  m at erial s.  Th e   com po sit ion   of  the  pr opos e d  pap e r  s ubstrat e   was  ca refull y  co ntro ll e d  to  acqu i re  s uitable   diele ct ric  m a te rial   pro per ti es. T he  p a p er  is com po se d of  t wo m a j or c onsti tuents  as stat ed bel ow:   1.   Re cy cl ed  Ca tron Pa per ( 75  %)   2.   Ba nan a  P ulp   ( 25 %)   The  recyc le d  carto n  pap e r  s erv es   as  the   m ai n  com po ne nt  w hile  the  ba nan a   pulp   act s  as  bi ndin g  m edium   fo r  th e  m ixtur e  pa rtic le s  du e  t o  it s  fibro us   natur e .   The  sam ples  of   t he  pa per   s ub st rate  we re  passe d  thr ough  dif fere nt  heati ng  an d  dry ing   sta ge s  in  orde r  to  r e m ov e  any  m oistur e  c onte nt   that  m igh t  affe ct   the  char act e rizat ion   resu lt s.       2.2 .      Charac t eri z at ion  Resu lts   The  pro po s ed  diele ct ric  m a ter ia ls  were  ch ar act erized  f or  t he  el ect rical   pr op e rtie s  usi ng  a  broa dban d  m at erial   char act erizat ion   te chn i qu e s  base d  on   pr ob e  pr i nciple.  T he  pr ob e  a nd   t he  m at erial   un der  te st  are  bro ught  in   ti ght  co ntact   a nd  the  pro be  m e asur e   the  c ha nges  t he  in   the   fr i ng i ng  el ect ro m agn et ic   fie lds.  A   Sp ea g  3.5   m m   diele ct ric  pro be   with  a n  analy sis  range  of   0.2  –   20  GH z  wa s  us e d  f or  cha r act eri zat ion   over  the   X  –   band. T he results  of m at e rial  ch ar act erizat ion  a re  pr ese nted  i n  Fi gure  1.   The result s s ho w  the  va riat ion of  t he rel at ive  diele ct ric p erm it ti vity  ( εr)  and  the los s  tan ge nt ( ta nδ)  of   the  pr opos e d  m at erial   ov er   the  band   of  i nterest.  Ma te ri al   c har act erizat io n  sho ws  th at   the   substrat e  pro vi des  a   m ean  diele ct ric  per m it ti vit y  of   1.6 3  al on g  with  a  diele ct ric  loss  ta nge nt  of  0.0 48  at   X  –   ba nd  f re quency   op e rati on.           Figure  1. Diel e ct ric m a te rial  ch aracte rizat io n res ults   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       A stu dy of ref le ct ion   phas e  o f  ref le ct ar ra y  an te nnas  wi th  high lo ss  or ga nic  su bst ra te s   ( M.   Y.  I sm ail )   775   3.   EFFE CT OF   SU BST RA TE   HEIGHT  O N  R EFL ECTI O N  P HAS E   The  propose d  pap e r  s ubstrat e   m at erial   per form ance  was  a naly zed  by  m od el li ng   a  unit   ref le ct ar ray  el e m ent  in  a  f ull - wa ve  a naly sis  too l.  Using   per i od ic   c onduct ive  bounda r y  conditi on s  t he  unit   el em en t  was   si m ulate d  withTE10  m od e  of  o pe rati on.  Th e  m od el   unde r   con si der at io n  is  sh own  in  Figure  2.  The  m od el   consi sts  of   a  re ct angular  patch  el em ent  on   a  diele ct ric  sla b  gro und  by  a  m et al li c  gr ound  plane.   The  el e m ent  is  placed  with  ve rtic al   boundar i es  are  m agn et ic   wall   and   hor iz on ta l  boun da ri es  are  el ect ric  wall s.  The  i nc ident   el ect ric  fiel d  ve ct or   is  al so   s how n  in  Fig ur e  2.   T hese  c ondu ct ive  boun da ries  act   as  m i rror s  for  the  ra diate d  el ect ro m agn et ic   ener gy  an d  the  el e m ent  underg oes  si m il a r  m utu al   coupl ing   ef fects  as  it   is  being   excit ing   in  an  in finite  a rr a y of el em ents.             Figure  2. F ull - wav e  sim ulati o n  m od el  of  unit  r eflect ar ray el e m ent       In  or der  to  m on it or  the   ef fect  of  s ubstrat e  he igh t  over   the   ref le ct io n  ph a s e  of   the  patch  el e m ent  the   su bst rate  heig ht   was  swe pt  for  a  ran ge  of   0. 3  –   1.5  m m .   T he  si m ulati on   r esults  for  the  ref le ct ion   loss  a nd   the   ref le ct io n  phas e are p rese nted  in  Figure 3  and Figure 4 r es pe ct ively . Th e r eflect ion  loss  c urves  s how  tha t wit h  the  va riat ion   of  substrat e  heigh t  from   0. 15   to  1  m m   the  re so na nt  f re qu e nc y  sh ifts  f ro m   11.58  to  10. 54  GH z .   More ov e r  it   ca n  be  no ti ced   f r om   Figu re  3  t ha t  with  the   inc rease  in   the  s ubstrat e  heig ht  the  band width  of   t he  el e m ent i m pr oves.  Th e  b a nd width i s calc ul at ed  by m ov i ng  10% a bove  t he  m axi m u m  l os s le vel.    An   ab norm al ity  in  the  tre nd  can  be   noti ced   in  the  Fig ur e  3  that  from   1 – 0.66  m m   the  r eflect ion   l os s  curves  f ollo w  a  ty pical   trend  of   inc rease d  loss  with  re du c ed  substrat e  he igh t.  Howe ve r  after  0.66   th e  loss  sta rts  to  decre ase  agai n.   Thi s  di ver si on  f rom   us ual  tren d  can  al s o  be  noti ced  in  t he   re f le ct ion   ph ase   curves   wh e re  it   can   be   seen  t hat  wit h  the   dec rease   in  the  substra te   thickne ss  f r om   1 – 0.6 6  m m   the  gr a dient   of  the   ref le ct io n  ph a s e  increases  sh a rp ly   from   0. 23  –   0.59   º/M Hz .   Af te r  f ur t her   decr ease  in  the   su bs trat e  hei ght  the  ph a se  cu rv e  s ho w  a n  ab norm al   beh a vior  w he re  they   can not  be  unw rappe d  to  no rm al   ph ase  range.  T his   m igh t  be  ha ppeni ng   du e  t o  inc rease   in  the  diele ct r ic   loss  too   m uch   that  the  ref l ect ion   phase  is   no   l onge r  f ollow i ng   the  ge ne ric  tre nd.  T hus  a  li m i t  is  to  be  def in ed  for  the   s ub s trat e  heig ht  to   achieve  fruit f ul   ref le ct io n  ph a se  an d  ref le ct io n  los s  resu lt s.             Figure  3. Re fle ct ion  lo ss c omparis on for va r ia ble  su bst rate  heig ht s     Figure  4. Re fle ct ion   ph a se c om par ison   for v ariable  su bst rate  heig ht s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   7 7 3   –   7 7 8   776   4.   MEASU REM ENTS  AND R ESULT S   Af te r   the   cha ra ct erizat ion   of  t he  orga nic  s ubstrat e  m at erial   and  ver ific at io n  of  the   sim ula ti on   desig n,   validat io n  of   resu lt s  was  done  by  fabrica ti on   of  un it   ref le ct ar ray  el e m ents  on   pr opos e d  substr at e.  The  fabrica ti on   w as  carrie d  ou t  us in g  ad he sive  co pper  t ape.  Scat te ri ng  pa ram et er  m easur em ents  wer e  perform ance  usi ng   a n  X - ba nd  ta pe red   wa ve gu i de.   T he  fa br ic at ed  sam pl es  an d  the  c om ple te   m easur e m ent   set up are sh ow n  in  Fig ure  5.         (a )   (b)     Figure  5. Fa br i cat ion  a nd m ea su rem ent ( a)   F abr ic at ed  sam m ples ( b)  C omplet e scat te rin g pa ram te rs  m easur em ent setup       Figure  5( a )  shows  t he  fa bri cat ed  sam ples  on   pro posed  s ub st rate  m at eri al .  Mult iple  sam ples  wer e  fabrica te d  an d  te ste d  to  achieve  rep eat a bili ty   of   resu lt s.  More over  the  fa bri cat ed  el e m ents  wer e  m easure d  for   their  fa bri cat ion   tole ran ces   an d  the   dif fere nc es  in  the   dim e ns io n  wer e   inc orp or at ed   in  t he   sim ulatio n  m od el s .   The  set up pres ented  in Fi gure  5 ( b)  c on sist s of a  wav e guide  si m ulator  at ta ched  to  a R odhe  &  Schwarz  14 G Hz   vecto r  net work  a naly zer  via  a   coax ia l  cable .  The  scat te rin g  par am et ers  we re  rec orde d  an d  the n  a  com par iso n  was dra w n between  the  sim ul at ed  an d  t he  m easur e d res ults.    The  m easur e d  an d  sim ulated   re su lt s  of   unit   ref le ct ar ray  el e m ents  on  pro po se d  orga nic  substrat e   m at erial   ar e  presented  i n  Fig ur e  6.   The  res ults  pr e sente d  in  Fig ur e  6  s how  a   go od   a gree m ent  betwee n  th e   si m ulate d  an d  the  m easur ed   res ults.  T he  r eflect ion   l os s  curves  s how   a   res on a nce  at   9.92  G Hz  w hile  the   si m ulate d  m odel   sh ows  a  res on a nce  at   9.9 8  GH z .  The  si m ula te d  ref le c ti on   loss  c urve s  show  a  m axim u m   ref le ct io n  loss  of   - 4.3 4  dB  w hi le   the  m easur ed  cu rv e  s how s  a  loss  of  - 8.24   dB.  T his  incre ase  in  the  re flect io n  loss  m igh t  be   du e   to   the  m easur em ent  set up  lo sses  s uc h  as  inse rtion  lo ss  an d  co nnect or  losses .  T he   ba nd   wid th  of   t he  re flect ion   los s  c urves  is  m easur ed  as  10%  ba ndwidt h.   T he  r esults  show  ba ndwidt hs   of  682  a nd   355  M Hz fo r  si m ula te d  an d  m easur e d reflect i on loss  cur ves respecti vely .     The  ref le ct io n  ph a se  cu r ves  presente d  in   Fig ur e  7  de pict  a  cl os e  tre nd  bet ween  th e  m easur e d  a nd  the  si m ulate d  cu rves.  It   can   be   noti ced  t hat  the   cu rv e s  s how   m axi m u m   gr a dient  at   t he  re so na nce   point   of  the  el e m ent  and   t he   phase  gr a die nt  dec reases   gr adu al ly   be f or e  and  after   the  re so na nce   point.   The  ref le ct io n  ph a se  curves  dep ic t  r eflect io n  ph ase   gr a dients  of   0.1 0  an d  0.14   º/ MHz  f or   sim ulate d  an d  m eas ur e d  phase  c urves .   The  phase  c urves  co ve r  phas e  ranges  of  24 3º   a nd   301º   for   si m ulate d  and  m easur ed  resul ts.  It  can  be  noti ced   that  the  m eas ur e d  ref le ct io n  ph ase  cu rv e s   are  gr eat er  th an  the  si m u la t ed  ranges .  Thi s  occurs  due  to  the  increase i n  t he l os s  of  t he refl ect arr ay  elem e nt since  incre a se in l os s  res ults in a  w i der   ph ase ra ng e .   The  re flect arr a y  un it   el em ent s  ab ov e  t he  pr opos e d  s ubstra te s  sh ow  cl ose   agr eem ent  be tween  the   m easur ed  a nd   the  si m u la te d  resu lt s.  The  ri pple d  prese nt  in   the  m easur ed  resu lt s  of  ref le ct ion   loss  cu r ve s  are  du e  to  dev ia ti on   of   wa ve gu i de  si m ulator  from   it s  ideal   beh avi or.  More ov e r  the  prese nted  res ults  show  tha t   with  lo w  diele ct ric  per m it t ivit y  m a te rial s  a  broa db a nd  f re qu e ncy  res ponse   can  be  achi eved.  H oweve r  this  com es  at   a  cos t  of   ref le ct io n  ph a se  ra nge  a nd  the   gradie nt  of   t he  ph a se  c urve.  M or e ove r  w hile  fa br ic a ti on   of   the  ref le ct arr a y  antenn a  a  m ini m u m   heigh t  of   the  sub strat e  sh ould  be  m a intai ned  to  achieve  accurat e   scat te ring   pa ra m et er r esults.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       A stu dy of ref le ct ion   phas e  o f  ref le ct ar ra y  an te nnas  wi th  high lo ss  or ga nic  su bst ra te s   ( M.   Y.  I sm ail )   777         Figure  6. Re fle ct ion  lo ss c urv es for  m easur ed  a nd  si m ulate d  res ults com par iso n     Figure  7. Com par is on of m easur e d  a nd sim ulate d  ref le ct io n ph as e cu rv es       5.   CONCL US I O N   Novel  ref le ct ar ray   ante nn a   el e m ents  base d  on  orga nic  s ub st rate  m at erial   has  bee n  presen te d  f or  X  –   band  f reque nc y  op erati on.  T he  cha racteri z at ion   of  the  m at erial   sh ows  excell ent  diele ct ric  pr oper ti es  for   broa db a nd  f re qu e ncy  op e rati on.  T he  a naly s is  of  the  ef fect  of  s ubstrat e   he igh t  var ia ti on   over   the  s cat te rin g  par am et ers  sho w  that  durin g  t he  desig ning  of  the  ref le ct ar r ay   un it   el em ents  a  m ini m u m   su bst rate  he ig ht   m us t   be  m ai ntained   to  ac quire  s ui ta ble  ref le ct io n  ph a se  c urve s.  Un it   re flect arr ay   el em ents  fa br ic at ed   ov er  the   pro p os e d  subs trat e  m at eria l  sh ow   broa dba nd  f re qu e ncy  beh a vior  of  355  MHz   ba nd width,  al ong  with  a n  adequate   phase  r a ng e  covera ge  of  301º.       ACKN OWLE DGE MENTS   The  w ork  was   f unde d  by  G PPS  Gr a nt  (VOT 466),  R ACE  G ran t   ( VOT 1119)   an d  Re s earch   F un d  UTH M  aw a r de d by Mi nis try   of H i gh e r  E du cat ion  Mal ay sia .       REFERE NCE S    [1]   J.  Huang,   “ Capa bil ities  of  print e d  ref le c ta rr a y   an te nnas, ”  in  Proc ee dings  of  Inte r nati onal  Symposium  on  Phased   Array  Syste ms   a nd  Technol og y ,   pp.   131 – 134 .   [2]   J.  Huang,   “ Space cra f t  Antenna   Resea rch   and  Deve lopment  Act i vit ie s  Aim ed  at   Future  Miss ions , ”  in  Spac eborne   Ant ennas for   Pl a net ary  Ex plorat i on ,   Hoboken ,   NJ ,   US A:  John W ile y   &   Sons ,   Inc . ,   2006,   pp .   485 – 5 36.   [3]   P.  Na y eri,  F.  Y a ng,   and  A .   Z .   E l sherbe ni,  “ Bea m - sca nning  r efl e ctarray   ant enn as:  A  te chnica l  over vie w  and  st ate  o f  the   art,”   IEEE A nte nnas P ropag.   Mag. ,   vol .   57 ,   n o.   4 ,   pp .   32 – 47 ,   Aug.  2015.   [4]   J.  Huang and  J.   A.  Encinar ,   Re f l ec tarray  an te nn as .   IEEE, 2007.   [5]   C.   Tienda ,   J.  A.   Enc in ar,   M.  Ar reb ola,  M.  Barb a,   and  E.   C arr as co,   “ Design,   m a nufa ct ur ing  and   te st  of  a  du al - ref lectarra y   an tenna  with  improved  bandwidt h  and  red uc ed  cro ss - pola riz a ti on, ”   IEE E  Tr ans.  A nte nnas  Propag. ,  vol.   61 ,   no .   3 ,   pp .   1180 – 1190 ,   M ar.   2013 .   [6]   R .   S.  Malfa j ani   and  Z.   Atl asba f,   “ Design  and  Impl ementation  of  a  Dual - Band  Sin gle   Lay e r  Ref le c ta rra y   in  X  and  K  Bands, ”  I EEE  Tr ans.  Antennas P ropag. ,   vol .   62 ,   no.   8 ,   pp .   4425 – 4431,   Aug.   2014 .   [7]   J.  H.  Yoon,  Y.   J.  Yoon,  W .   Le e ,   and   J.  So,   “ Square   Ring  El ement  R eflec t arr a y s  W it h  Im prove d  Radiat io n  Chara c te rist ic s  b y   Redu ci ng  Ref l ec t ion  Phase  Sensiti vity , ”  IE EE   Tr ans.  Ant ennas  Propag. ,   vol .   63,   no.   2,   pp .   814 – 818,   Feb .   2015 .   [8]   X.  Xia,   Q.  W u,   H.  W ang,   C.   Yu ,   and  W .   Hong,  “ W ide band  Mill imete r - W ave   Mi cro strip  Ref le c tar ra y   Us ing  Dual - Resonanc e   Unit   Cel ls, ”  I EE E   Antennas Wi rel .   Propag.   Let t. ,   vo l. 1 6,   pp .   4 – 7 ,   2017 .   [9]   B.   D.  Ngu y en ,   K.  T.   Pham ,   V.   S.  Tra n,   L .   Ma i,   and  N.  Yone m oto,   “ Refl ec t ar ra y   el emen t  using  cut - ring  pa tch   coupl ed   to   dela y  li n e,”  IE EE A nt ennas  Wirel. Propag.   Let t. ,   vo l. 1 4,   pp .   571 – 574 ,   2015.   [10]   J.  A.  Enc ina r  an d  J.  A.  Zornoz a,  “ Thre e - lay e r  pr int ed  ref lecta rr a y s  for  cont oure d   bea m   spac e  app li c at ions, ”  IEEE  Tr ans.  Ant ennas Propag. ,   vol. 52, no. 5, pp. 1138 – 1148,   Ma y   2004 .   [11]   C.   Han,   J.  Huang,   and  K.  Chang, “A   high  e ffic ie n c y   offse t - fed   X/ Ka - dual - band  re fle c ta rr a y   using thin  m embrane s,”   IEE E   Tr ans.  Antennas P ropag. ,   vol.   53 ,   no .   9 ,   pp .   2792 – 2798 ,   Se p.   2005 .   [12]   S. - W .   Qu,  S.  Mem ber ,   Q.  Ch en,   and  M . - Y.  Xia,   “ Single - Lay er   Dual - Band  Re  fl  e ct a rra y   W it h  Single   L i nea r  Polari z at ion , ”   20 12  Int. Conf.  M i crow.   Mi ll im .   W ave   Te chnol. ,   vo l.   62 ,   no .   1 ,   pp .   1 99 – 205,   Ma y   20 14.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   7 7 3   –   7 7 8   778   [13]   J .   A.  Enc ina r  e t   al. ,   “ Dual - Pola riz a ti on  Reflec tarra y   in  Ku - band  Based  on  Two  Lay ers  of  Dipole - Arra y s  for  a  Tra nsm it - Recei v e  Sat el l it e   Anten na  with   South  A m eri ca n  C ov erage, ”   2017  11 th  Eur.   Conf .   Ant e nnas  Propag. ,   p p.   80 – 83,   Mar .   201 7.   [14]   T.   Cai,  G. - M.  W ang,   and  X. - F.  Z hang,   “ Com pac t  Dual - Resonance  El ement  with  Low  Phase  Sens it ivit y   for  Offs et  Refl e ct arr a y   Ant enna s,”   IE EE A n te nnas Wi re l. P r opag.   Let t. ,   vo l.  16,   pp .   1213 – 12 16,   2017 .   [15]   C.   A.   Balanis,   " Ant enna   the ory :   analy sis and   de sign" ,   3rd   ed. Jo hn  W il e y   &  Son s,  Inc . ,   2005.   [16]   P.  Na y eri  et  al . ,   “ 3D  Printe d  Di el e ct ri c  Re flectarra y s:   Low - Cost   High - Gain  Ant enna s  a t  Sub - Mi ll imeter  W ave s, ”   IEE E   Tr ans.  Antennas P ropag. ,   vol.   62 ,   n o .   4 ,   pp .   2000 – 2008 ,   Ap r.   2014 .   [17]   B. - J.  Chen ,   H.  Yi,   K.  B .   Ng,  S. - W .   Qu,  and  C .   H.  Chan,   “ 3D  Printe d  R efl e ctarray   Ant enna   at   60   GH z, ”  3D  Prin t .   Re flec tarray  An t enna  60  GH z ,   pp .   92 – 93 ,   2016 .   [18]   W .   Hu  et   al. ,   “ Li quid - cr y sta l - base d  ref l ecta rr a y   antenna   wit h  el e ct r oni ca l l y  sw it cha bl e  m onopulse  pat t ern s , ”  El e ct ron.   Lett. ,   v ol.   43 ,   no .   14 ,   p .   744,   2007 .   [19]   M.  H.  Dahri   an d  M.  Y.  Ism ai l,  “ Perform anc e  Anal y sis  of  R ef le c ta rra y   Reson ant   E le m ent s  ba sed  on  Dielec tr i c  Anisotropic   Ma t eri a ls,”  Proce d ia   Eng. ,   vo l. 53, p p.   203 – 207 ,   Jan .   2013.   [20]   M.  M.  T ahse en   and  A.  A.   Kishk,  “ C - Band  fl exi b le   and  port abl e   c irc ul arly   po la ri z ed  t ext ile - re flect arr a y   ( TRA), ”   in   2017  IEE E   Inter nati onal  Symp osium  on  Ant en nas  and  Propagati on  &   USN C/URSI  Nati on al  Radi o  S cien ce  Me eting ,   2017,   p p.   87 – 88 .   [21]   M.  M.  Ta hsee n  and  A.  A.  Kishk,  “ Prac ti c al   Inv esti gation  of  Diffe ren t  Pos sible   Te xitil e  Unit  Ce ll   for  a  C - band   Portabl e   Te x ti l e Refl e ct arr a y   Us i ng  Conductive T hre ad,”  Prog.   Elec tromagn. Res.   B ,   vo l. 66, pp. 1 5 – 29,   2016 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.