T E L KO M NIK A In d o n e s i a n  J o u r n a l o f   E le c t r ic a E n g in e e r in g V o l . 1 5 , No .  1 , J u l y   2 0 1 5 p p . 1 1 4 ~ 1 1 9 DO I: 1 0 . 1 1 5 9 1 /t e l k o m n i k a .v 1 5 i 1 . 8 0 7 8 1 1 4 Re c e i v e d M a r c h   2 2 2 0 1 5 Re v i s e d M a y  1 3 , 2 0 1 5 ;  A c c e p te d M a y   2 8 2 0 1 5 W id e Ban d  CP W  F ed  S lo t t e d   M icr o st r i p   A n t e n n a P a w a n  Ku m a r * 1 , M a la y  Ra n ja n  T r ip a t h y 2 , H. P . S in h a 3 1 , 3 D e p a rt m e n t   o f   EC E,   M M   U n i v e rs i t y ,   M u l a n a ,   H a ry a n a ,   I n d i a 2 D e p a rt m e n t   o f   EC E,   A m i t y U n i v e rs i t y ,   N o i d a ,   I n d i a * C o rre s p o n d i n g   a u t h o r,   e - m a i l : e r. p a w a n 3 5 @ g m a i l . c o m 1 , m a l a y . t ri p a t h y @ g m a i l . c o m 2 , d rh p s i n h a @ g m a i l . c o m 3 Ab s t r a c t In t h i s   p a p e r,   a   d e s i g n   o f   c o m p a c t   c o p l a n a w a v e g u i d e   f e d   U W s l o t   a n t e n n a   i s   p r e s e n t e d .   T h e p ro p o s e d   a n t e n n a   h a s   s i m p l e s t ru c t u re   c o n s i s t i n g   r e c t a n g u l a s l o t   w i t h   u n e v e n   c o p l a n a g r o u n d   s t r u c t u re s . T h e   p ro p o s e d   a n t e n n a   s t r u c t u re   i s   i n v e s t i g a t e d   b y   u s i n g   M o M   b a s e d   e l e c t ro m a g n e t i c   s o l v e I E3 D .   T h e s i m u l a t i o n   a n d   m e a s u re d   re s u l t s   s h o w   t h a t   t h e   a n t e n n a   o f f e r s   p e rf o rm a n c e   f o w i d e b a n d   s y s t e m   f ro m   4 . 5 G H z   t o 1 1 . 8   G H z   w i t h   re t u r n   l o s s   b e t t e t h a n - 1 0 d B   o v e t h e   f re q u e n c y   s p e c t ru m   w i t h   VS W R   l e s s   t h a n   2 . 5 . T h e   a n t e n n a   c o n f i g u ra t i o n   w o u l d   b e   q u i e t   u s e f u l   f o i n d o o r   a p p l i c a t i o n s . T h e   a n t e n n a   i s   f a b ri c a t e d   a n d s i m u l a t e d .   M e a s u re d   re s u l t s s h o w   a   g o o d   a g re e m e n t   w i t h   s i m u l a t e d   r e s u l t s . K e y w o r d s : c o p l a n a w a v e g u i d e ,   s l o t   a n t e n n a ,   w i d e b a n d C o p y r i g h t © 2 0 1 5 I n s ti tu t e   o f   A d v a n c e d   En g i n e e r i n g   a n d   Sc i e n c e .   A l l   r i g h t s   r e s e r v e d . 1 . In t r o d u c t io n T h e   M i c r o s tr i p   a n te n n a   b e c a m e   v e r y   u s e f u l   i n   r e c e n t y e a r s   i n   wi r e l e s s   c o m m u n i c a ti o n s y s t e m s .   T h e   M i c r o s tr i p   wi d e b a n d   a n t e n n a s   h a v e   a ttr a c te d   m u c h   a tte n ti o n   d u e   to   th e i r a d v a n t a g e s   s u c h   a s   s i m p l e   s tr u c tu r e l o w   p r o f i l e h i g h   d a ta   r a t e e a s y   i n te g r a ti o n   wi th   m o n o l i th i c m i c r o w a v e   i n t e g r a t e d   c i r c u i ts   ( M M ICs ) e a s e   o f   f a b r i c a ti o n   a n d   t h i s   e l i m i n a te s   th e   a l i g n m e n t p r o b l e m   a s   i n   a p e r t u r e   c o u p l e d   a n d   p r o x i m i t y   f e e d T h u s th e   U W B   a n te n n a   r e c e i v e s   m u c h a tte n ti o n   i n   s h o r t - r a n g e ,   h i g h - d a ta   wi r e l e s s   c o m m u n i c a ti o n   a p p l i c a t i o n s .   F o r   wi r e l e s s a p p l i c a t i o n s   v a r i o u s   a n te n n a   c o n f i g u r a ti o n s   i n c l u d i n g   p l a n e r   m o n o p o l e   a n t e n n a s v a r i o u s s h a p e s   o f   s l o a n te n n a s   a n d   ta p e r e d   s l o w i t h   tu n i n g   p a tc h h a v e   b e e n   r e p o r te d   f o r   a   c o m p a c t wi d e b a n d   a n te n n a [ 1 - 7 ].  I n   th i s   p a p e r a   c o p l a n a r   w a v e g u i d e   ( C P W ) - f e d   w i th   u n e v e n   g r o u n d p l a n e s  c o m p a c t w i d e b a n d   M i c r o s tr i p   a n t e n n a  i s  p r o p o s e d  a n d  d e s i g n e d . 2 . A n t e n n a  S t r u c t u r e T h e   b a n d w i d th   o f   a   M i c r o s tr i p   a n te n n a   i s   n o v e r y   b r o a d   b e c a u s e   i h a s   o n l y   o n e r e s o n a n c e .   T h u s to   d e s i g n   a   wi d e b a n d   a n te n n a t wo   o r   m o r e   r e s o n a n p a r ts   wi th   e a c h   o n e o p e r a t i n g   a i ts   o wn   r e s o n a n c e   i s   r e q u i r e d a n d   th e   o v e r l a p p i n g   o f   th e s e   m u l ti p l e   r e s o n a n c e s m a y   l e a d   b r o a d b a n d   p e r f o r m a n c e T h e r e f o r e th i s   d e s i g n   i s   c h o s e n   to   g e n e r a te   t w o   o r   m o r e r e s o n a n b a n d s   f o r   a c h i e v i n g   u l tr a   w i d e   b a n d wi d th In   th i s   d e s i g n t h e   t wo   u n e v e n   g r o u n d p l a n e s   a r e   e tc h e d   o n th e   s a m e   p l a n e   a s   s h o w n   i n   F i g u r e 1 T h e   a b o v e   d e s i g n   s k i l l s   a r e i n tr o d u c e d   to   o b ta i n e d   u l tr a   wi d e b a n d   a c c o m p a n i e d   wi th   g o o d   i m p e d a n c e   m a tc h i n g   o v e r   th e e n ti r e   o p e r a t i n g   b a n d A   r e c ta n g u l a r   p a tc h wh i c h   h a s   th e   d i m e n s i o n s   o f   l e n g th   ( L 1 = 7 0   m m   a n d wi d t h   ( W 1 = 5 0   m m ) . T h e   g a p   a n d   w i d th   o f   c e n tr a l   s tr i p   W 5   a r e   0 .5 m m   a n d   3 .0 m m   r e s p e c ti v e l y , a s   u n e v e n   g r o u n d   p l a n e s   a r e   e m b e d d e d   f r o m   th e   p a tc h s   l e f a n d   r i g h s i d e s   o n   th e   s a m e   p l a n e to   p r o v i d e   th e   CP W   f e e d T h e   s i z e   o f   g r o u n d   p l a n e s   a r e   L 4 = 2 5 .5 m m W 4 = 2 3 m m   a n d L 3 = 1 9 m m W 3 = 2 3 . He g a p   b e t w e e n   l a r g e s m a l l   g r o u n d   p l a n e s   a n d   c o n d u c ti n g   p l a n e   a r e 2 .5 m m   a n d   1 .6 m m   r e s p e c t i v e l y A   s l o tte d   s e c ti o n   i s   m a d e   i n   th e   c o n d u c ti n g   p l a n e   o f   th e   s i z e L 2 = 2 9 m m   a n d   W 2 = 5 m m . T h e   w i d t h   W 6   i s   3 .5   m m a s   s h o w n   i n   F i g u r e 1 . A   p h o to g r a p h   o f   th e f a b r i c a te d   a n te n n a   i s   s h o wn   i n   F i g u r e 2 T h i s   wi d e b a n d   a n t e n n a   w a s   f a b r i c a te d   a n d   p r i n te d   o n a   1 .6 - m m - th i c k   F R - 4   s u b s tr a te   w i t h   p e r m i tti v i t y   ( ε r )   = 4 .4   a n d   a   l o s s   ta n g e n t   o f   0 .0 2 T h e e l e c tr o m a g n e t i c   s o l v e r IE 3 D,  i s   u s e d   to   n u m e r i c a l l y   i n v e s t i g a t e   a n d   o p t i m i z e   th e   p r o p o s e d a n te n n a  c o n f i g u r a t i o n . Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 W i d e  B a n d  C P W  F e d  S l o tt e d   M i c r o s tr i p   A n t e n n a ( P a wa n   K u m a r ) 1 1 5 F i g u r e 1 . S tr u c tu r e   o f  p r o p o s e d  a n t e n n a F i g u r e 2 . F a b r i c a te d  a n te n n a T a b l e 1 . D i m e n s i o n  o f  th e  p r o p o s e d   a n t e n n a 3 . E x p e r im e n t a l  Re s u lt a n d   Dis c u s s io n s F o r   th e   p r o p o s e d   a n te n n a   d e s i g n IE 3 s i m u l a ti o n   s o f tw a r e   i s   u s e d T h e   b e s t p e r f o r m a n c e  o f  th e  a n te n n a  i s  o b ta i n e d  a f te r  a   l a r g e n o . o f  i te r a ti o n s . F i g u r e 3 s h o w s  t h e  s i m u l a te d  a n d  m e a s u r e d  r e tu r n  l o s s   ( S 11 p a r a m e te r )  o f  th e  p r o p o s e d a n te n n a   wi th   th e   o p t i m i z e d   p a r a m e te r s O b v i o u s l y th e   s i m u l a ti o n   r e s u l ts   s h o w   u l tr a   w i d e b a n d wi d th   f r o m   4 .5   to   1 1 .8   G H z T h e   a n te n n a   h a s   g o o d   i m p e d a n c e m a tc h i n g   wi th   th i s   r a n g e A s m a l l   d i f f e r e n c e   i n   s i m u l a t e d   a n d   m e a s u r e d   r e t u r n   l o s s   r e s u l ts   d u e   to   a d d i ti o n a l   S M A   c o n n e c t o r i s   u s e d   i n   th e   m e a s u r e m e n ts A n   v e c to r   n e t w o r k   a n a l y s e r   V NA   1 4 0   wa s   u s e d   t o   m e a s u r e   th e e l e c tr i c a l   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o p o s e d   a n t e n n a T h e   r e tu r n   l o s s   i s   m e a s u r e d - 1 4 .8 d B   a n d - 1 8 d B   a t r e s o n a n t f r e q u e n c i e s   a t 5 G H z   a n d  1 1 G H z  r e s p e c ti v e l y . T h e  R e tu r n  l o s s   ( S 1 1 p a r a m e te r )  i s m e a s u r e d  l e s s  th a n - 1 0 d B  f o r  th e   e n t i r e  f r e q u e n c y  r a n g e  4 . 5  G H z  to   1 1 . 8  G H z . F i g u r e 3 ( a ) . S i m u l a te d   r e tu r n l o s s   ( S 11 p a r a m e te r )  o f  th e  p r o p o s e d   a n te n n a L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 7 0 m m 2 9 m m 1 8 . 7 m m 2 5 . 5 m m 1 . 6 m m L 6 L 7 L 8 4 2 m m 2 . 5 m m 2 0 . 7 m m W 1 W 2 W 3 W 4 W 5 5 0 m m m m 2 3 . 1 m m 2 3 m m 3 . 0 m m W 6 W 7 W 8 3 . 0 m m 0 . 5 m m 0 . 4 m m T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 W i d e  B a n d  C P W  F e d  S l o tt e d   M i c r o s tr i p   A n t e n n a ( P a wa n   K u m a r ) 1 1 5 F i g u r e 1 . S tr u c tu r e   o f  p r o p o s e d  a n t e n n a F i g u r e 2 . F a b r i c a te d  a n te n n a T a b l e 1 . D i m e n s i o n  o f  th e  p r o p o s e d   a n t e n n a 3 . E x p e r im e n t a l  Re s u lt a n d   Dis c u s s io n s F o r   th e   p r o p o s e d   a n te n n a   d e s i g n IE 3 s i m u l a ti o n   s o f tw a r e   i s   u s e d T h e   b e s t p e r f o r m a n c e  o f  th e  a n te n n a  i s  o b ta i n e d  a f te r  a   l a r g e n o . o f  i te r a ti o n s . F i g u r e 3 s h o w s  t h e  s i m u l a te d  a n d  m e a s u r e d  r e tu r n  l o s s   ( S 11 p a r a m e te r )  o f  th e  p r o p o s e d a n te n n a   wi th   th e   o p t i m i z e d   p a r a m e te r s O b v i o u s l y th e   s i m u l a ti o n   r e s u l ts   s h o w   u l tr a   w i d e b a n d wi d th   f r o m   4 .5   to   1 1 .8   G H z T h e   a n te n n a   h a s   g o o d   i m p e d a n c e m a tc h i n g   wi th   th i s   r a n g e A s m a l l   d i f f e r e n c e   i n   s i m u l a t e d   a n d   m e a s u r e d   r e t u r n   l o s s   r e s u l ts   d u e   to   a d d i ti o n a l   S M A   c o n n e c t o r i s   u s e d   i n   th e   m e a s u r e m e n ts A n   v e c to r   n e t w o r k   a n a l y s e r   V NA   1 4 0   wa s   u s e d   t o   m e a s u r e   th e e l e c tr i c a l   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o p o s e d   a n t e n n a T h e   r e tu r n   l o s s   i s   m e a s u r e d - 1 4 .8 d B   a n d - 1 8 d B   a t r e s o n a n t f r e q u e n c i e s   a t 5 G H z   a n d  1 1 G H z  r e s p e c ti v e l y . T h e  R e tu r n  l o s s   ( S 1 1 p a r a m e te r )  i s m e a s u r e d  l e s s  th a n - 1 0 d B  f o r  th e   e n t i r e  f r e q u e n c y  r a n g e  4 . 5  G H z  to   1 1 . 8  G H z . F i g u r e 3 ( a ) . S i m u l a te d   r e tu r n l o s s   ( S 11 p a r a m e te r )  o f  th e  p r o p o s e d   a n te n n a L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 7 0 m m 2 9 m m 1 8 . 7 m m 2 5 . 5 m m 1 . 6 m m L 6 L 7 L 8 4 2 m m 2 . 5 m m 2 0 . 7 m m W 1 W 2 W 3 W 4 W 5 5 0 m m m m 2 3 . 1 m m 2 3 m m 3 . 0 m m W 6 W 7 W 8 3 . 0 m m 0 . 5 m m 0 . 4 m m T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 W i d e  B a n d  C P W  F e d  S l o tt e d   M i c r o s tr i p   A n t e n n a ( P a wa n   K u m a r ) 1 1 5 F i g u r e 1 . S tr u c tu r e   o f  p r o p o s e d  a n t e n n a F i g u r e 2 . F a b r i c a te d  a n te n n a T a b l e 1 . D i m e n s i o n  o f  th e  p r o p o s e d   a n t e n n a 3 . E x p e r im e n t a l  Re s u lt a n d   Dis c u s s io n s F o r   th e   p r o p o s e d   a n te n n a   d e s i g n IE 3 s i m u l a ti o n   s o f tw a r e   i s   u s e d T h e   b e s t p e r f o r m a n c e  o f  th e  a n te n n a  i s  o b ta i n e d  a f te r  a   l a r g e n o . o f  i te r a ti o n s . F i g u r e 3 s h o w s  t h e  s i m u l a te d  a n d  m e a s u r e d  r e tu r n  l o s s   ( S 11 p a r a m e te r )  o f  th e  p r o p o s e d a n te n n a   wi th   th e   o p t i m i z e d   p a r a m e te r s O b v i o u s l y th e   s i m u l a ti o n   r e s u l ts   s h o w   u l tr a   w i d e b a n d wi d th   f r o m   4 .5   to   1 1 .8   G H z T h e   a n te n n a   h a s   g o o d   i m p e d a n c e m a tc h i n g   wi th   th i s   r a n g e A s m a l l   d i f f e r e n c e   i n   s i m u l a t e d   a n d   m e a s u r e d   r e t u r n   l o s s   r e s u l ts   d u e   to   a d d i ti o n a l   S M A   c o n n e c t o r i s   u s e d   i n   th e   m e a s u r e m e n ts A n   v e c to r   n e t w o r k   a n a l y s e r   V NA   1 4 0   wa s   u s e d   t o   m e a s u r e   th e e l e c tr i c a l   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o p o s e d   a n t e n n a T h e   r e tu r n   l o s s   i s   m e a s u r e d - 1 4 .8 d B   a n d - 1 8 d B   a t r e s o n a n t f r e q u e n c i e s   a t 5 G H z   a n d  1 1 G H z  r e s p e c ti v e l y . T h e  R e tu r n  l o s s   ( S 1 1 p a r a m e te r )  i s m e a s u r e d  l e s s  th a n - 1 0 d B  f o r  th e   e n t i r e  f r e q u e n c y  r a n g e  4 . 5  G H z  to   1 1 . 8  G H z . F i g u r e 3 ( a ) . S i m u l a te d   r e tu r n l o s s   ( S 11 p a r a m e te r )  o f  th e  p r o p o s e d   a n te n n a L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 7 0 m m 2 9 m m 1 8 . 7 m m 2 5 . 5 m m 1 . 6 m m L 6 L 7 L 8 4 2 m m 2 . 5 m m 2 0 . 7 m m W 1 W 2 W 3 W 4 W 5 5 0 m m m m 2 3 . 1 m m 2 3 m m 3 . 0 m m W 6 W 7 W 8 3 . 0 m m 0 . 5 m m 0 . 4 m m Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 T E L KO M NIK A V o l 1 5 , No . 1 , J u l y   2 0 1 5 : 1 1 4 1 1 9 1 1 6 F i g u r e 3 ( b ) . M e a s u r e d  r e tu r n  l o s s   ( S 11 p a r a m e te r )  o f  th e  p r o p o s e d   a n te n n a V S W a s   v a r i e s   f r o m   1 .2   t o   2 . 5   b e t we e n   th e   f r e q u e n c y   r a n g e   4 .5   G H z   to   1 1 .8   G H z I t c a n   b e   s e e n   th a th e   v e r y   l o w   V S W R   i s   o b s e r v e d   a t r e s o n a n f r e q u e n c i e s F i g u r e   4 s h o w s   th e s i m u l a te d   V S W R.  M e a s u r e d   V S W s h o w s   th e   a g r e e m e n wi th   th e   s i m u l a te d   r e s u l F i g u r e 5 s h o w s  th e  r e s u l o f  th e  m e a s u r e d  V S W R o f  th e  p r o p o s e d  a n te n n a . F i g u r e 4 S i m u l a te d  V S W o f  th e  p r o p o s e d   a n t e n n a F i g u r e 5 . M e a s u r e d  V S W o f  th e  p r o p o s e d   a n t e n n a F i g u r e 6 s h o w s   th e   m e a s u r e d   a n d   s i m u l a te d   g a i n   f o r   th e   p r o p o s e d   a n t e n n a   f e d   b y CP W T h e   m e a s u r e d   p e a k   g a i n   w i t h   f r e q u e n c y   a m o n g   a l l   p h i   a n d   t h e t a   i s   s e l e c te d   f o r   th e p r o p o s e d   a n t e n n a T h e   s i m u l a te d   a n d   m e a s u r e d   a n t e n n a   g a i n   o f   th e   p r o p o s e d   a n te n n a   v a r i e s f r o m  0 .5  d B i   to  6  d B i  f o r  th e  e n t i r e  f r e q u e n c y  r a n g e . IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 T E L KO M NIK A V o l 1 5 , No . 1 , J u l y   2 0 1 5 : 1 1 4 1 1 9 1 1 6 F i g u r e 3 ( b ) . M e a s u r e d  r e tu r n  l o s s   ( S 11 p a r a m e te r )  o f  th e  p r o p o s e d   a n te n n a V S W a s   v a r i e s   f r o m   1 .2   t o   2 . 5   b e t we e n   th e   f r e q u e n c y   r a n g e   4 .5   G H z   to   1 1 .8   G H z I t c a n   b e   s e e n   th a th e   v e r y   l o w   V S W R   i s   o b s e r v e d   a t r e s o n a n f r e q u e n c i e s F i g u r e   4 s h o w s   th e s i m u l a te d   V S W R.  M e a s u r e d   V S W s h o w s   th e   a g r e e m e n wi th   th e   s i m u l a te d   r e s u l F i g u r e 5 s h o w s  th e  r e s u l o f  th e  m e a s u r e d  V S W R o f  th e  p r o p o s e d  a n te n n a . F i g u r e 4 S i m u l a te d  V S W o f  th e  p r o p o s e d   a n t e n n a F i g u r e 5 . M e a s u r e d  V S W o f  th e  p r o p o s e d   a n t e n n a F i g u r e 6 s h o w s   th e   m e a s u r e d   a n d   s i m u l a te d   g a i n   f o r   th e   p r o p o s e d   a n t e n n a   f e d   b y CP W T h e   m e a s u r e d   p e a k   g a i n   w i t h   f r e q u e n c y   a m o n g   a l l   p h i   a n d   t h e t a   i s   s e l e c te d   f o r   th e p r o p o s e d   a n t e n n a T h e   s i m u l a te d   a n d   m e a s u r e d   a n t e n n a   g a i n   o f   th e   p r o p o s e d   a n te n n a   v a r i e s f r o m  0 .5  d B i   to  6  d B i  f o r  th e  e n t i r e  f r e q u e n c y  r a n g e . IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 T E L KO M NIK A V o l 1 5 , No . 1 , J u l y   2 0 1 5 : 1 1 4 1 1 9 1 1 6 F i g u r e 3 ( b ) . M e a s u r e d  r e tu r n  l o s s   ( S 11 p a r a m e te r )  o f  th e  p r o p o s e d   a n te n n a V S W a s   v a r i e s   f r o m   1 .2   t o   2 . 5   b e t we e n   th e   f r e q u e n c y   r a n g e   4 .5   G H z   to   1 1 .8   G H z I t c a n   b e   s e e n   th a th e   v e r y   l o w   V S W R   i s   o b s e r v e d   a t r e s o n a n f r e q u e n c i e s F i g u r e   4 s h o w s   th e s i m u l a te d   V S W R.  M e a s u r e d   V S W s h o w s   th e   a g r e e m e n wi th   th e   s i m u l a te d   r e s u l F i g u r e 5 s h o w s  th e  r e s u l o f  th e  m e a s u r e d  V S W R o f  th e  p r o p o s e d  a n te n n a . F i g u r e 4 S i m u l a te d  V S W o f  th e  p r o p o s e d   a n t e n n a F i g u r e 5 . M e a s u r e d  V S W o f  th e  p r o p o s e d   a n t e n n a F i g u r e 6 s h o w s   th e   m e a s u r e d   a n d   s i m u l a te d   g a i n   f o r   th e   p r o p o s e d   a n t e n n a   f e d   b y CP W T h e   m e a s u r e d   p e a k   g a i n   w i t h   f r e q u e n c y   a m o n g   a l l   p h i   a n d   t h e t a   i s   s e l e c te d   f o r   th e p r o p o s e d   a n t e n n a T h e   s i m u l a te d   a n d   m e a s u r e d   a n t e n n a   g a i n   o f   th e   p r o p o s e d   a n te n n a   v a r i e s f r o m  0 .5  d B i   to  6  d B i  f o r  th e  e n t i r e  f r e q u e n c y  r a n g e . Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 W i d e  B a n d  C P W  F e d  S l o tt e d   M i c r o s tr i p   A n t e n n a ( P a wa n   K u m a r ) 1 1 7 F i g u r e 6 . M e a s u r e d  a n d  s i m u l a te d  r e s u l t  o f  th e   p r o p o s e d  a n t e n n a  g a i n M e a s u r e m e n s e tu p   f o r   m e a s u r i n g   th e a n te n n a   p a r a m e te r   a s   s h o w n   i n   F i g u r e 7 . T h e m e a s u r i n g  p o s i t i o n  f o r  a n te n n a   p a tt e r n s  m e a s u r e m e n ts  i n  a n e c h o i c  c h a m b e r  F i g u r e 8 . F i g u r e 7 . M e a s u r e m e n t s e u p F i g u r e 8 . A n te n n a  p o s i ti o n  f o r  r a d i a ti o n p a tte r n i n  a n e c h o i c  c h a m b e r T h e   s i m u l a te d   2 - f a r - f i e l d   r a d i a t i o n   p a tte r n s   a r e   s h o wn   i n   F i g u r e   9 a n d F i g u r e 1 0 E - p l a n e s   a t   s a m p l i n g   f r e q u e n c i e s   o f   5 7 a n d   1 1 G H z   r e s p e c ti v e l y .   It  i s   f o u n d   th a th e   a n te n n a   h a s n e a r l y   o m n i   d i r e c ti o n a l   r a d i a t i o n   p a tte r n s   a a l l   f r e q u e n c i e s   i n   th e   E - p l a n e   a n d   th e   H - p l a n e   i n F i g u r e 1 1 a n d F i g u r e 1 2 .   T h i s   p a tte r n   i s   s u i t a b l e   f o r   a p p l i c a ti o n   i n   m o s wi r e l e s s   c o m m u n i c a ti o n s y s t e m T h e  a n te n n a   e x h i b i ts  g o o d  a g r e e m e n t wi th  m e a s u r e d  r e s u l ts F i g u r e 9 . R a d i a ti o n   p a tt e r n   s i m u l a ti o n  r e s u l E - p l a n e  a t 5 7  a n d  1 1  G H z F i g u r e 1 0 . Ra d i a t i o n  p a tte r n  s i m u l a ti o n  r e s u l t E - p l a n e   a t 5 , 7   a n d   1 1  G H z - 2 0 - 1 5 - 1 0 - 5 0 5 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 F r e q u e n c y   i n   G H z G a i n ( d B i ) S i m u l a t i o n r e s u l t M e a s r e m e n t r e s u l t T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 W i d e  B a n d  C P W  F e d  S l o tt e d   M i c r o s tr i p   A n t e n n a ( P a wa n   K u m a r ) 1 1 7 F i g u r e 6 . M e a s u r e d  a n d  s i m u l a te d  r e s u l t  o f  th e   p r o p o s e d  a n t e n n a  g a i n M e a s u r e m e n s e tu p   f o r   m e a s u r i n g   th e a n te n n a   p a r a m e te r   a s   s h o w n   i n   F i g u r e 7 . T h e m e a s u r i n g  p o s i t i o n  f o r  a n te n n a   p a tt e r n s  m e a s u r e m e n ts  i n  a n e c h o i c  c h a m b e r  F i g u r e 8 . F i g u r e 7 . M e a s u r e m e n t s e u p F i g u r e 8 . A n te n n a  p o s i ti o n  f o r  r a d i a ti o n p a tte r n i n  a n e c h o i c  c h a m b e r T h e   s i m u l a te d   2 - f a r - f i e l d   r a d i a t i o n   p a tte r n s   a r e   s h o wn   i n   F i g u r e   9 a n d F i g u r e 1 0 E - p l a n e s   a t   s a m p l i n g   f r e q u e n c i e s   o f   5 7 a n d   1 1 G H z   r e s p e c ti v e l y .   It  i s   f o u n d   th a th e   a n te n n a   h a s n e a r l y   o m n i   d i r e c ti o n a l   r a d i a t i o n   p a tte r n s   a a l l   f r e q u e n c i e s   i n   th e   E - p l a n e   a n d   th e   H - p l a n e   i n F i g u r e 1 1 a n d F i g u r e 1 2 .   T h i s   p a tte r n   i s   s u i t a b l e   f o r   a p p l i c a ti o n   i n   m o s wi r e l e s s   c o m m u n i c a ti o n s y s t e m T h e  a n te n n a   e x h i b i ts  g o o d  a g r e e m e n t wi th  m e a s u r e d  r e s u l ts F i g u r e 9 . R a d i a ti o n   p a tt e r n   s i m u l a ti o n  r e s u l E - p l a n e  a t 5 7  a n d  1 1  G H z F i g u r e 1 0 . Ra d i a t i o n  p a tte r n  s i m u l a ti o n  r e s u l t E - p l a n e   a t 5 , 7   a n d   1 1  G H z - 2 0 - 1 5 - 1 0 - 5 0 5 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 F r e q u e n c y   i n   G H z G a i n ( d B i ) S i m u l a t i o n r e s u l t M e a s r e m e n t r e s u l t T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 W i d e  B a n d  C P W  F e d  S l o tt e d   M i c r o s tr i p   A n t e n n a ( P a wa n   K u m a r ) 1 1 7 F i g u r e 6 . M e a s u r e d  a n d  s i m u l a te d  r e s u l t  o f  th e   p r o p o s e d  a n t e n n a  g a i n M e a s u r e m e n s e tu p   f o r   m e a s u r i n g   th e a n te n n a   p a r a m e te r   a s   s h o w n   i n   F i g u r e 7 . T h e m e a s u r i n g  p o s i t i o n  f o r  a n te n n a   p a tt e r n s  m e a s u r e m e n ts  i n  a n e c h o i c  c h a m b e r  F i g u r e 8 . F i g u r e 7 . M e a s u r e m e n t s e u p F i g u r e 8 . A n te n n a  p o s i ti o n  f o r  r a d i a ti o n p a tte r n i n  a n e c h o i c  c h a m b e r T h e   s i m u l a te d   2 - f a r - f i e l d   r a d i a t i o n   p a tte r n s   a r e   s h o wn   i n   F i g u r e   9 a n d F i g u r e 1 0 E - p l a n e s   a t   s a m p l i n g   f r e q u e n c i e s   o f   5 7 a n d   1 1 G H z   r e s p e c ti v e l y .   It  i s   f o u n d   th a th e   a n te n n a   h a s n e a r l y   o m n i   d i r e c ti o n a l   r a d i a t i o n   p a tte r n s   a a l l   f r e q u e n c i e s   i n   th e   E - p l a n e   a n d   th e   H - p l a n e   i n F i g u r e 1 1 a n d F i g u r e 1 2 .   T h i s   p a tte r n   i s   s u i t a b l e   f o r   a p p l i c a ti o n   i n   m o s wi r e l e s s   c o m m u n i c a ti o n s y s t e m T h e  a n te n n a   e x h i b i ts  g o o d  a g r e e m e n t wi th  m e a s u r e d  r e s u l ts F i g u r e 9 . R a d i a ti o n   p a tt e r n   s i m u l a ti o n  r e s u l E - p l a n e  a t 5 7  a n d  1 1  G H z F i g u r e 1 0 . Ra d i a t i o n  p a tte r n  s i m u l a ti o n  r e s u l t E - p l a n e   a t 5 , 7   a n d   1 1  G H z Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 T E L KO M NIK A V o l 1 5 , No . 1 , J u l y   2 0 1 5 : 1 1 4 1 1 9 1 1 8 F i g u r e 1 1 . Ra d i a t i o n  p a tte r n  s i m u l a ti o n  r e s u l t H - p l a n e  a t 5 7  a n d  1 1  G H z F i g u r e 1 2 . Ra d i a t i o n  p a tte r n  s i m u l a ti o n  r e s u l t H - p l a n e  a t 5 7  a n d  1 1  G H z T h e   m e a s u r e d   2 - f a r - f i e l d   n o r m a l i z e d   r a d i a t i o n   p a tte r n s   f o r   th e   p r o p o s e d   a n t e n n a   a r e s h o w n   i n F i g u r e   1 3 a n d F i g u r e 1 4 T h e   H - a n d   E - p l a n e s   a s a m p l i n g   f r e q u e n c i e s   o 5 7 a n d 1 1 G H z   r e s p e c t i v e l y It  i s   f o u n d   th a th e   p r o p o s e d   a n te n n a   h a s   n e a r l y   a g r e e m e n t w i th   th e s i m u l a ti o n  r e s u l ts . F i g u r e 1 3 . M e a s u r e d  n o r m a l i z e d  a n te n n a  r a d i a ti o n   p a tte r n   E - p l a n e   o f  p r o p o s e d  a n te n n a  f o r  th e f r e q u e n c y  5 , 7 , 1 1  G H z F i g u r e 1 4 . M e a s u r e d  n o r m a l i z e d  a n te n n a   p a tt e r n  H - p l a n e   o f p r o p o s e d  a n t e n n a  f o r  th e f r e q u e n c y  5 , 7 , 1 1  G H z -1 8 -1 6 -1 4 -1 2 -1 0 -8 -6 -4 -2 0 2 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 0 1 8 0 1 9 0 2 0 0 2 1 0 2 2 0 2 3 0 2 4 0 2 5 0 2 6 0 2 7 0 2 8 0 2 9 0 3 0 0 3 1 0 3 2 0 3 3 0 3 4 0 3 5 0 3 5 9 5 G h z 7 G h z 1 1 G h z - 2 0 - 1 5 - 1 0 - 5 0 5 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 0 1 8 0 1 9 0 2 0 0 2 1 0 2 2 0 2 3 0 2 4 0 2 5 0 2 6 0 2 7 0 2 8 0 2 9 0 3 0 0 3 1 0 3 2 0 3 3 0 3 4 0 3 5 0 3 5 9 5 G h z 7 G h z 1 1 G h z Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 W i d e  B a n d  C P W  F e d  S l o tt e d   M i c r o s tr i p   A n t e n n a ( P a wa n   K u m a r ) 1 1 9 4 . Co n c lu s io n A   n o v e l   C P W - f e d   c o m p a c t   wi d e b a n d   M i c r o s tr i p   a n t e n n a   i s   p r o p o s e d T h e   m e a s u r e d r e s u l ts   o f   th e   f a b r i c a te d   a n t e n n a   s h o w   s ta b l e   r a d i a ti o n   p a tte r n s   o v e r   th e   wi d e   b a n d   f r e q u e n c i e s . T h e   g o o d   i m p e d a n c e - m a tc h i n g   c h a r a c te r i s t i c a n d   n e a r l y   o m n i   d i r e c ti o n a l   r a d i a t i o n   p a tte r n s o v e r   t h e   e n ti r e   o p e r a ti n g   b a n d wi d th   o f   4 .5   G H z   t o   1 1 .8   G H z m a k e   th i s   a n te n n a   a   g o o d c a n d i d a te  f o r  wi d e b a n d  a p p l i c a ti o n s  a n d  s y s te m s . A c k n o w le d g e m e n t s T h i s   w o r k   w a s   s i m u l a t e d   a n d   m e a s u r e d   a C A RE   I IT   De l h i   a n d   A m i te c   E l e c t r o n i c s No i d a In d i a . A u th o r s   th a n k s   HO CA RE   a n d   m a n a g e r   A m i te c   E l e c tr o n i c s   f o r   h i s   h e l p   i n c a r r y i n g  o u t  th e s e  r e s u l t . Re f e r e n c e s [ 1 ] Ku m a G , K R a y . Br o a d b a n d   M i c ro s t ri p   A n t e n n a s . Bo s t o n :   Art e c h   H o u s e . 2 0 0 3 . [ 2 ] W o n g KL . C o m p a c t   a n d   Bro a d b a n d   M i c ro s t ri p   A n t e n n a . N e w   Y o rk :   J o h n   W i l e y   So n s . 2 0 0 2 . [ 3 ] F e d e ra l   C o m m u n i c a t i o n s   C o m m i s s i o n . R e v i s i o n   o f     Pa rt   1 5   o f   t h e   C o m m i s s i o n s   ru l e s   re g a r d i n g   u l t r a - w i d e - b a n d   t ra n s m i s s i o n   s y s t e m s   F i r s t   R e p o rt   a n d   O rd e F C C   0 2 . V4 8 .   T e c h .   re p . W a s h i n g t o n ,   D C , U SA . 2 0 0 2 . [ 4 ] J Y Sz e , KL W o n g . Ba n d w i d t h   e n h a n c e m e n t   o f   a   m i c r o s t r i p l i n e - f e d   p ri n t e d   w i d e - s l o t   An t e n n a . I EEE T ra n s .   An t e n n a s   Pro p a g . 2 0 0 1 ; 4 9 ( 7 ) : 1 0 2 0 - 1 0 2 4 . [ 5 ] H G   Sc h a n t z . b r i e f   h i s t o ry   o f   U W a n t e n n a s . I EEE  Ae r o s p . El e c t r o n Sy s t .   M a g . 2 0 0 4 ; 1 9 ( 4 ) : 2 2 - 2 6 . [ 6 ] S R Em a d i a n ,   C   G h o b a d i ,   J   N o u ri n i a ,   M M i rm o z a f a ri ,   J Po u ra h m a d a z a r. Ba n d w i d t h   En h a n c e m e n t   o f C P W - f e d   c i rc l e - l i k e s l o t   a n t e n n a   w i t h   d u a l   b a n d - n o t c h e d   c h a ra c t e r i s t i c . I EEE  An t e n n a s       W i r e l e s s Pro p a g .   L e t t . 2 0 1 2 ; 1 1 : 5 4 3 - 5 4 6 . [ 7 ] R   Az i m ,   M T I s l a m ,   N M i s ra n . C o m p a c t   t a p e re d   s h a p e   s l o t   a n t e n n a   f o u w b   a p p l i c a t i o n s . I EEE An t e n n a   a n d   W i r e l e s s   Pr o p a g a t i o n   L e t t e rs . 2 0 1 1 ; 1 0 : 1 1 9 0 - 1 1 9 3 . Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.