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 5 ,   N o .   2 A ugus t   20 1 9 ,   pp .   92 0 ~ 926   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 2 . pp 920 - 926             920       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   C i r c u l a r l y   p o l a r i z e d   m i c r o st r i p   p a t c h   a n t e n n a   a r r a y   f o r     GPS   a p p l i c a t i o n       Tah e r   K h a l i f a 1 ,   N .   M .   S ah a r 2 ,   N .   R am l i 3 ,   M .   T .   I s l am 4   1, 3 C e nt e r   o f   C o m m uni c a t i o &   I nt e l l i g e nt   S y s t e m s   ( C C I S ) ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng   a n t he   B u i l t   E nv i r o nm e n t ,     S E G i   U ni v e r s i t y   K o t a   D a m a n s a r a ,   M a l a y s i a   2 S pa c e   S c i e nc e   C e n t r e   ( A N G K A S A ) ,   I ns t i t u t e   o f   C l i m a t e   C ha ng e ,   U ni v e r s i t i   K e b a ng s a a n   M a l a y s i a   4 C e nt r e   o f   A dv a nc e E l e c t r o ni c   a n C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   K e b a ng s a a n   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   O c t   1,   2018   R e v i s e D e c   10,   2018   A c c e pt e J an   25,   201 9       T he   1 e l e m e nt s   a nt e nn a   a r r a y   f o r   G P S   s y s t e m   h a v i ng   hi g g a i w i t h   c i r c ul a r   po l a r i z a t i o i s   pr e s e nt e i t h i s   pa p e r .   T h e   c i r c ul a r l y   po l a r i z e a nt e nna   i s   v e r y   s ui t a bl e   f o r   t he   us e   o f   v a r i o us   w i r e l e s s   s y s t e m s   s uc a s   G l o ba l   P o s i t i o ni ng   S y s t e m   w i t o pe r a t i ng   f r e qu e nc y   i s   1 . 27  G H z   w i t h   A R   i s   l e s s   t ha 3   dB   b e t w e e n   82 ˚   a nd  140 ˚ . T he   a n t e nn a   c o ns i s t s   o f   t w e l v e   m a i n   r a d i a t i o pa t c he s   c o nne c t e i pa r a l l e l .   T he   a n t e n na s   a r r a y   a r e   de s i g ne o t he   R o g e r s   R T 5880  s ubs t r a t e   w i t a   di e l e c t r i c   c o ns t a nt   ( ε r )   o f   2. a nd  t hi c kn e s s   i s   0 . 787  m m .   T h e   a n t e n na   i s   e xc i t e w i t a i ns e t   f e e l i ne   a n i t   o pe r a t e s   i L - ba nd   w i t a   r e s o na nt   f r e que nc y   o f   1. 27  G H z .   Ke y w or d s :   A rra y   a nt e nna     Ci r c ul a po l a ri z a t i o n   GPS    H i gh   g a i n   M i c r o s t r i p   pa t c h   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 :   N o r s uz l i n   M o h S a h a r,     S pa c e   S c i e n c e   Ce n t r e   (A N G K A S A ),   I n s t i t ut e   o f   Cl i m a t e   C ha n ge ,   U n i v e r s i t i   K e b a n gs a a M a l a y s i a ,   L e v e l   3,   R e s e a r c h   Co m pl e x,   43600   U K M   B a n g i ,   S e l a n go r ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   n o r s uz l i n@ uk m . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N     G l o b a l   P o s i t i o n i ng  S y s t e m   (G P S a n t e nn a   s h o ul b e   a n   i nn o v a t i v e   l ow -   pr of i l e   a n l i g ht w e i gh t   a n t e nn a   a s   i t   ha s   b e c o m e   a   c r uc i a l   c o m po n e nt   i n   g a i ni n p re c i s e   p o s i t i o n i n w i t h   l o w   a c qui s i t i o n   t i m e .   T h e   w i de   r a n ge   o f   f r e que n c i e s   a n b r o a ra di a t i o n   b e a m   a r e   r e q ui r e t o   c ove r   m o s t   pa rt   o f   r e c e i v e s i gn a l   f r o m   s a t e l i t e s .   B e s i de s ,   h i g h   g a i a n d   l o w   a xi a l   r a t i o   w h i c h   i s   l e s s   t h a 3dB   o f   t h e   G P S   a n t e nna   i s   a b l e   t o   r e duc e   m ul t i p a t e rr o r   i n   G P S   s y s t e m .   A   r e c e i v e r   a nt e nna   t ha t   f un c t i o n s   w i t h   m u l t i pl e   G P S   f r e que n c i e s   a r e   r e qu i r e t o   ha v e   t h e   a b o ve   f e a t ur e s   o v e r   a   w i de   b a n dw i dt [1 - 3] .   In   t hi s   pa pe r,   c i r c ul a r   po l a ri s a t i o n   (CP m i c r o s t r i pa t c h   a rr a y   a n t e nna s   h a v e   be e n   s t udi e i n   t e rm s   of   t y pe s   of   CP   m i c r o s t r i pa t c h   a rra y   a n t e nn a   de s i g n   a nd  f e e di n g   t e c hni que s .   C i r c ul a r   po l a ri z a t i o n   i s   o n e   of  t h e   ke y   fe a t u r e s   t ha t   s h o ul d   b e   i m pe l e m e n t e d   i n   t h e   G P S   s y s t e m   a s   i t   i s   m o r e   f l e xi b l e   o r i e n t a t i o of  t r a n s m i t t i ng  a nd  r e c e i v i n a nt e nna   [ 4] .   M o r e o ve r ,   i t   c a e l i m i na t e   o v e r c o m i n m ul t i pa t e f fe c t   a n d   e nha n c e   w e a t h e r   pe n e t r a t i o n   a n m o b i l i t y   [5].   H ow e v e r ,   i t   i s   di f f i c ul t   t o   b ui l t h e   go o d   a n c i r c ul a rl y   p o l a ri z e a n t e nn a .   T h e r e   a r e   t w o   c o m m o n l y   us e CP   m i c r o s t ri p a t c h   a rra y   a n t e nna ,   s i n g l e   f e e [6 7]   a nd  du a l   f e e d   a n t e nn a   [8 9] .   A l t h o ug t h e   a x i a l   ra t i o   o f   s i n g l e   f e e CP   a n t e nn a   i s   n a rr o w ,   i t   b e c o m e   v e r y   a t t r a c t i v e   b e c a us e   t h e   pa t c e l e m e n t s   c a n   b e   a rra y e a n d   e a s i l y   f e e l i ke   a n y   l i ne a rl y   po l a r i z e a nt e nn a .     M i c r o s t r i p a t c h   a nt e nna   a rra y   h a s   l e t o   c o m m e n da b l e   c h o i c e   i n   t h e   c o m m e r c i a l   w i r e l e s s   a ppl i c a t i o n s   i n   ra da r   s y s t e m ,   s a t e l l i t e   c o m m uni c a t i o n   a nd  gl ob a l   po s i t i o n i ng  s y s t e m   due   t o   a b i l i t y   t ge n e r a t e   c i r c ul a r   po l a ri s a t i o n.   Ci r c u l a r   po l a r i s a t i o n   i s   pe r f o r m e by   a rr a nge m e nt s   o f   r a di a t i n e l e m e n t s   a nd  f e e di n n e t w o r s t r uc t u r e s   [ 10].   M a n y   f e e n e t w o r ks   s t ruc t u r e s   h a v e   b e e n   i n v e s t i ga t e t o   pe r f o r m   c i r c ul a r l y   po l a ri z e a n t e nna   s uc h   a s   S e que nt i a l l y   Ro t a t e F e e d   [11 12],   H - s ha pe a pe rt u r e   c o upl e f e e [13],   c r o s s   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       Ci r c u l ar l y   po l ar i z e m i c r os t r i p at c a nt e nna   ar r ay   f or   G P app l i c at i on  ( T ahe r   Kha l i f a)   921   a pe rt u r e   c o upl e f e e [14],   a n s o   o n .   I n   a ddi t i o n,   n u m b e o f   f e e di n po i n t s   r e qui r e t o   p r o duc e   c i r c ul a r   po l a ri s a t i o n   w a v e s   a l s o   h a s   b e e s t udi e d. T w o   f e n e t w o r w a s   i m pl e m e n t e o n   t w o   s t a c ke s u b s t r a t e s   t o   f e e w i t 180˚  p h a s e   s h i f t   t o   a c h i e v e   CP   [15].   H ow e ve r ,   s i n g l e   f e e di n t e c hni que s   a r e   c o m m o n   w i t m i c r o s t ri p   p a t c a rra y   a nt e nna   a s   t h e r e   a r e   s i m pl e ,   e a s y   t m a n uf a c t u r e ,   c o m pa c t   i s t r uc t u r e   a n d   l o w   i   c os t .   [1 6 - 19] .   T h e   dua l   f e e CP   a n t e nn a   r e qui r e   a a ddi t i o na l   c i r c ui t   t ha t   r e qu i r e s   m o r e   s pa c e   a nd  a dds   m o r e   c o m pl e xi t y   t o   a r ra y   de s i gn s .   F a c t o r s   r e qui r e f o r   e v a l ua t i o n   o f   a n   a nt e nna ' s   pe r f o r m a n c e   i n c l ude   r a d i a t i o pa t t e rn,   ga i n,   i m pe da n c e   b a n dw i dt h   a nd  po l a r i z a t i o n   [ 20] .   A n   a nt e nn a   po l a ri z a t i o n   i s   a   v e r y   i m pe r a t i v e   c o n s i de r a t i o n   w h e n   s e l e c t i n a n e s t a b l i s hi n g   a a nt e nna .   K n o w i n t h e   di f f e r e n c e   b e t w e e n   po l a ri z a t i o n s   a nd  h o w   t o   t a ke   a dv a n t a ge   of   t h e i r   b e n e f i t   i s   v e r y   s i gn i f i c a n t   t o   t h e   a nt e nn a   a ppl i c a t i o n s .   Co m pa r e t o   a   l i n e a r   s e n s o r ,   a   g r e a t e r   a m o unt   o f   i n f o r m a t i o n   a b o ut   s c e n e s   a nd  t a r ge t s   b e i n g   i m a ge w o ul b e   pr o v i de w i t a   c i r c ul a r   po l a ri z a t i o n   s e n s o r.   I n   ge n e r a l ,   m i c r o s t ri p a t c h   a nt e nn a   a rra y   a r e   l i n e a r l y   po l a r i z e d,   b ut   t h e y   c o ul d   b e   de s i gn e t o   ge n e r a t e   c i r c u l a r   po l a ri z a t i o n   us i n s o m e   t e c h ni que s   [21].   I n   ge n e ra l ,   c i r c ul a r   po l a r i z a t i o n   t e c hn i q ue s   o n   t h e   n u m b e r   o f   f e e di n o r   t h e   s ha pe   o f   t h e   pa t c h   a n t e nna   [22] .   I n   t hi s   pa pe r, s i n g l e   m i c r o s t ri a n t e nn a ,   2x2  m i c r o s t ri pa t c h   a n t e nna   a rra y   a n 6x2  m i c r o s t ri pa t c h   a n t e nna   a rra y   i s   pr o pos e d.   T h e   m a i ob j e c t i ve   t o   de s i gn   a n b ui l t   a   m i c r o s t r i pa t c h   a n t e nna   a rr a y   w i t c i r c ul a r   po l a r i s a t i o n   by   us i n CS T   M i c r o w a ve   S t udi o .   T h e   a rra y   i s   c o n n e c t e w i t h   s i ngl e   m i c r o s t ri f e e dl i n e   o pe r a t e a t   1. 2 G H z   w i t h   a i m pe da n c e   o f   50  Ω .       2.   A N TEN N A   D ES I G N   2. 1 .   M i c r o s tr i p   A n te n n a   M i c r o s t r i p   pa t c a nt e nna   ha s   b e c o m e   a   v e r y   i m po r t a n t   c l a s s   of   a nt e nna s   s i n c e   t h e   r e c e i ve a t t e n t i o i n   t h e   e a r l y   1970s .   B a s e d   o n   m i c r o s t ri a nt e nna   f e a t ur e s   s uc h   a s   e a s y   t m a nuf a c t u r e ,   l i g ht w e i gh t   a nd  c o m pa t i b l e   w i t h   m o n o l i t hi c   i n t e g r a t e c i r c ui t s   (M M ICs c a n   p r o du c e   o pt i m u m   a n t e nna   pe r f o r m a n c e   a s   c o m pa c t   s i z e ,   l o w   pr o f i l e   a n l o w   c o s t   [23].     H ow e v e r ,   t h e   m a i n   di s a dv a n t a ge s   of   t h e   m i c r o s t r i a n t e nna s   a r e   n o t   s ui t a b l e   fo r   h i g h   po w e r   a pp l i c a t i o n s ,   na rr o w   b a n dw i dt h   of   l e s s   t h a n   5%,   l o w   e ff i c i e n c y ,   l ow   ( R F p ow e r   due   t o   t h e   s m a l l   s e pa r a t i o b e t w e e n   t h e   r a d i a t i o p a t c h   a n d   t h e   g r o u n d   pl a n e   [2 4].     T h e   s i n gl e   e l e m e n t   de s i g n   i s   t h e   m i c r o s t r i pa t c h   w i t h   a   r e c t a n g ul a r   w i t h   a   f e e dl i n e   ha v i n a   c h a ra c t e ri s t i c   i m pe da n c e   o f   50  Ω   t h e   di m e n s i o n   a n s t r uc t u r e   de pi c t e i n   F i gu r e   1 .   T h e   s i n g l e   e l e m e nt   a n t e nn a   i s   p r o po s e by   us i n R o ge r s   R T 5880   b o a r d   w h i c ha v e   a   d i e l e c t ri c   c o n s t a nt   o f   ε r = 2 . 2   mm   w i t a   s ub s t r a t e   t hi c kn e s s   i s   0 . 787   m m a nd  a   0. 03 m m   c o ppe r   t h i c k n e s s .         (a )     (b )     F i gu r e   1 .   S i ngl e   P a t c h   A nt e nna   E l e m e n t   (a )   a nt e nn a   de s i g ( b s ur f a c e   c urr e n t   di s t r i b ut i o n       2. 2 .   A r r ay   d e s i gn   In  a rra y   de s i gn,   n u m b e r   o f   e l e m e n t s   i a rra y   c o m b i n a t i o i n d i c a t e s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   ga i n   a n d   di r e c t i v i t y .   M o r e   e l e m e n t s   a r e   t y pi c a l l y   p e r f o r m i n l a r ge r   ga i n   a s   p r o v i de by   s i n gl e   e l e m e n t .   O pt i m i s a t i o of   n e c e s s a r y   e l e m e n t s   de pe n ds   o n   t h e   r e qu i r e m e n t   o f   g a i n   c ha r a c t e r i s t i c   t o   m i ni m i s e   t h e   c o s t .   F i r s t ,   t h e   s e t   of  e l e m e n t   a rra y   i s   c o m b i n e i n   p a ra l l e l   w i t h   t h e   di m e n s i o n s   of   e a c h   e l e m e n t s   i s   r e m a i n e c o n s t a n t   a s   s h o w n   i n   T a b l e   1.   S o m e   o t h e r   c o n s i de r a t i o n   m us t   b e   t a ke n   i nt o   a rr a y   de s i gn   i s   e l e m e n t   s pa c i ng.   I n   [2 5]  a rra y   e l e m e n t   ha s   t o   be   f a r   b e t w e e n   t w o   e l e m e n t s   t o   a vo i m ut ua l   c o upl i n a nd  g r a t i ng  l o b e s   i n   t h e   r a di a t i o n   pa t t e rn s .   T h e   h o ri z o n t a l   d i s t a n c e   b e t w e e n   t h e   p a t c h e s   i s   53. 03  m m   a n t h e   v e r t i c a l   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   pa t c h e s   i s   62 . 53  m m   a s   s h o w n   i n   t h e   F i gu r e   2.   Co r po ra t e f e e n e t w o r w i t h   T - j un c t i o n   m e t h o i s   p r o po s e d   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 5 ,   N o .   2 A ugus t   2 01 9   :     9 2 0     9 2 6   922   t o   c o n t r o l   o f   t h e   f e e fo r   e a c h   e l e m e n t s .   12  e l e m e n t s   a n t e nna   a rr a y   i s   de s i gn e t o   e nha n c e   t h e   ga i n   d i r e c t i v i t y   fo r   G P S   s y s t e m   a s   s h o w n   i F i gu r e   3.   T h e   di m e n s i o f o r   e a c pa t c h   i s   r e m a i n e d   s a m e   a s   s h o w   i n   T a b l e   1 .       T a b l e   1 .   D i m e n s i o o f   A n t e nna s   P a ra m e t e r s   S i n g l e   P a t c h     (m m )   2 × 2   A rra y   (m m )   6 × 2   A rra y   (m m )   L e n g t h   o t h e   s u b s t ra t e   ( )   160    360     380    W i d t h   o t h e   s u b s t ra t e   ( )   160    280     775    P a t c h   l e n g t h   ( L )   7 7 . 9 2   7 7 . 4 7   7 6 . 5 5   P a t c h   w i d t h   ( W )   8 6 . 9 7   8 6 . 9 7   8 5 . 3 1   D i s t a n c e   ( d1 )   -   5 3 . 0 3   5 4 . 6 9   D i s t a n c e   ( d2 )   -   6 2 . 5 3   6 3 . 4 5         (a )     (b )     F i gu r e   2 .   (2 × 2)   E l e m e n t s   A nt e nn a   A rra y   (a a nt e nna   de s i g n   ( b s ur f a c e   c urr e n t   di s t r i b ut i o n         (a )       (b )     F i gu r e   3 .   (6 × 2)   E l e m e n t s   A nt e nn a   A rra y   (a a nt e nna   de s i g n   ( b s ur f a c e   c urr e n t   di s t r i b ut i o n       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     T h e   pe r f o r m a n c e s   o f   t h e   p r o po s e a n t e nna s   h a v e   b e e n   c o m pa r e b a s e o n   t h e   s i m u l a t e r e s ul t   f r o m   t hr e e   di f fe r e nt   r a di a t i ng  e l e m e n t s .   A c c o r di n t o   F i gu r e   4 ,   t h e   b a n dw i dt b e c o m e s   n a rr o w   w h e n   m o r e   ra di a t i n p a t c h   e l e m e nt s   h a v e   be e n   e m pl oy e w h i c h   i s   12   e l e m e n t s .   F r o m   t h e   s i n gl e   e l e m e nt ,   m i c r o s t ri p   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       Ci r c u l ar l y   po l ar i z e m i c r os t r i p at c a nt e nna   ar r ay   f or   G P app l i c at i on  ( T ahe r   Kha l i f a)   923   a n t e nn a   pe r f o r m e a t   1 . 27  G H z   w i t h   r e t u rn  l o s s   i s   - 13 . 1 dB .   R e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t   f o r   f o ur   e l e m e nt s   a n t e nn a   ha s   pe r f o r m e s l i g ht l y   di f fe r e n t   a s   c o m pa r e t o   s i n gl e   e l e m e n t   w h i c i s   - 12. 01dB .   A s   s h o w n   i n   T a b l e   2,   t h e   pe r f o r m a n c e   of   12  e l e m e n t s   o f   a nt e nna   a rr a y   i s   pe r f o r m e b e t t e r   r e t u rn  l o s s   w h i c h   i s   - 34. 62  dB   w i t t h e   b a n dw i dt h   7. 3   M H z   s a t i s f i e s   t h e   (< - 10dB ) .   T h e   g a i o f   12  e l e m e n t s   i s   i n c r e a s e 28 f r o m   10. dB   pe r f o r m e by   fo ur   e l e m e nt s   a s   s h o w n   i F i g u r e   5.   M o r e o ve r ,   t h e   d i r e c t i v i t y   of  6x2  e l e m e n t s   a l s o   g r e a t e r   t h a o t h e r s   w h i c h   i s   23% .   T h e   ra di a t i o pa t t e rn   o f   12  e l e m e n t s   i s   h i g h   d i r e c t i o n a l   pa t t e rn  a s   c o m pa r e t o   e l e m e nt s   w i t h   1 5. 9dB   o f   di r e c t i v i t y .   A xi a l   ra t i o   o f   12  e l e m e n t s   i s   s h o w n   i F i gu r e   6.   A c c o r di n t o   t h e   g r a p h ,   A R   i s   l e s s   t h a n   dB   b e t w e e n   82˚  a n 1 40˚.   A   go o di r e c t i o n a l   r a d i a t i o n   pa t t e rn s   of  pr o po s e a n t e nn a   i s   i m p r o v e a s   t h e   num b e o f   e l e m e n t s   i s   i n c r e a s e a s   de pi c t e i n   F i gu r e   7 .       Fre quency   (GHz) 1 .2 0 1 .2 5 1 .3 0 1 .3 5 1 .4 0 Ref lect ion  coef f icie nt   (dB ) -3 5 -3 0 -2 5 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 Sin g le  Elem e n t Fo u r Ele me n ts Tw e lv e  Elem e n ts     F i gu r e   4 .   R e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t   c u r v e   of   pr o po s e a nt e nna       T a b l e   2 R e s ul t s   o f   A n t e nna s   P a ra m e t e r s   S i n g l e   P a t c h     2 × 2   A rra y s   6 × 2   A rra y s   Re t u r n   l o s s   ( d B)   - 1 3 . 1 1   - 1 2 . 0 1   - 3 4 . 6 2   Ba n d w i d t h   (M H z )   8 . 2   9 . 4   7 . 3   G a i n   ( d Bi )   5 . 3 8   1 0 . 2   1 3 . 1   D i re c t i v i t y   (d B)   7 . 8 2   1 2 . 9   1 5 . 9   V S W R   1 . 5   1 . 7   1 . 0 4   P o l a r i s a t i o n   L i n e a r   L i n e a r   Ci rc u l a r         (a )     (b )       (c )     F i gu r e   5 .   T h e   d i r e c t i v e   ga i f r o m   t h e   s i m ul a t e d   3D   ra di a t i o pa t t e rn  ( a )   s i ngl e   e l e m e n t   a n t e nna     (b 2x2   e l e m e n t s   a rra y   a nt e nna   (c 6x e l e m e n t s   a rra y   a nt e nn a   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 5 ,   N o .   2 A ugus t   2 01 9   :     9 2 0     9 2 6   924   Theta/ De gr ee 80 100 120 140 160 A x ial  r ati 0 20 40 60 80 100     F i g u r e   6 .   A x i a l   R a t i o   f o r   6x2   e l e m e nt s   a n t e nna   a rr a y       -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330   (a S i n gl e   e l e m e nt   (p hi = 0)     -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330   (b S i ngl e   e l e m e n t   (p hi = 9 0)   -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330   (c 2x2  e l e m e nt s   (p hi = 0)   -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330   (d)  2x e l e m e n t s   (p hi = 90)     -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330   (e   6x2   e l e m e n t s   (p h i = 0   -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 -40 -30 -20 -10 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330   (f 6x2  e l e m e n t s   (p h i = 90)     F i gu r e   7 .   R a di a t i o pa t t e rn  f o r   H - pl a n e   a n d   E p l a n e       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       Ci r c u l ar l y   po l ar i z e m i c r os t r i p at c a nt e nna   ar r ay   f or   G P app l i c at i on  ( T ahe r   Kha l i f a)   925   4.   C O N C LU S I O N     A   12  e l e m e n t s   a n t e nna   a rra y   h a s   be e n   pr o po s e fo r   G P S   a ppl i c a t i o n s .   M o r e   ra di a t i n e l e m e nt s   a n t e nn a   a rra y   h e l ps   t o   a c h i e v e   c i r c ul a r   po l a ri z a t i o a n d   h i g h   ga i t o   m i t i ga t e   m u l t i pa t h   f a d i n g.   It   i s   o b s e r v e d   f r o m   a nt e nna   pe r f o r m a n c e   t ha t   t h e   p r o po s e a n t e nna   a c hi e v e d   l ow   a xi a l   ra t i o   w i t h   w i de   a n gu l a r   ra n ge .   A s   t h e   r e s ul t ,   t h e r e   i s   28  i n c r e m e nt   o f   ga i n   a f t e r   e l e m e nt s   o f   pr o po s e a nt e nna   i s   a dde d .   F o r   d i r e c t i v i t y ,   t h e   pr o po s e a n t e nn a   pe r f o m s   23%  i n c r e a s e w i t hi g di r e c t i o na l   pa t t e rn   o f   ra d i a t o n   pa t t e rn .         A C K N O WL ED G E M EN TS   T h e   a u t h o r s   w i s t o   t ha n kf ul   M i c r o w a ve   L a bo r a t o r y ,   U ni v e r s i t i   K e b a n gs a a n   M a l a y s i a ,   S pa c e   S c i e n c e   Ce n t e r   (A N G K A S A ),   I n s t i t ut e   o Cl i m a t e   C h a nge ,   a n t h e   B ui l t   E n v i r o n m e nt   I n s t i t ut e   o f   G r a dua t e   S t udi e s ,   S e gi   U ni v e r s i t y   K o t a   D a m a n s a ra .       R EF ER EN C ES     [ 1]   Y .   L i n ,   e t   a l . ,   A   N e w   C o upl i ng   M e c ha ni s m   f o r   C i r c ul a r l y   P o l a r i z e A nnu l a r - R i ng   P a t c A nt e nna ,   I E E E   T r ans ac t i ons   on   A n t e nnas   a nd  P r op aga t i on ,   v o l .   56 ,   p p.   11 - 16 ,   J a n   2008 .   [ 2]   W .   N .   W .   J a l a l ,   e t   al . ,   S y nt he s i s   a nd  f a b r i c a t i o o f   G P S   pa t c h   a n t e nn a s   by   us i ng   Z nT i   A l 2O 4   t hi n   f i l m s ,   J our nal   o f   So l - ge l   Sc i e nc e   a nd  T e c hno l ogy ,   pp .   566 - 57 4,   20 15.     [ 3]   N .   S a ha r ,   e t   al . ,   D e v e l o pm e nt   o f   R e c o nf i g ur a bl e   A nt e nn a   f o r   A dv a nc e T r a c ki ng   T e c hno l o gy , ”  I ndone s i an   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng   and   C om p ut e r   Sc i e nc e ,   v o l .   10 ,   p p.   672 - 67 9 ,   20 18.     [ 4]   C .   S un ,   e t   al .,   A na l y s i s   a nd  D e s i g o f   a   L o w - C o s t   D ua l - B a nd  C o m pa c t   C i r c ul a r l y   P o l a r i z e A nt e nn a   f o r   G P S   A ppl i c a t i o n ,   I E E E   T r ans ac t i ons   on   A n t e nnas   a nd  P r op aga t i on ,   v o l .   64 ,   pp .   365 - 370 ,   J a 2016 .   [ 5]   C .   G .   M .   R y a a nd  G .   V .   E l e f t he r i a de s ,   S i ng l e -   a nd  D u a l - B a n T r a n s pa r e n t   C i r c u l a r l y   P o l a r i z e P a t c A nt e nn a s   w i t h   M e t a m a t e r i a l   L o a di ng ,   I E E E   A n t e nnas   an W i r e l e s s   P r opag a t i o L e t t e r s ,   v o l .   14 ,   pp .   470 - 473 ,   201 5.     [ 6]   R .   R .   R a m i r e z ,   e t   al . ,   S i ng l e - f e e c i r c ul a r l y   p o l a r i z e m i c r o s t r i r i ng   a nt e n na   a nd  a r r a y s ,   I E E E   T r an s ac t i ons   o A nt e nnas   a nd  P r op aga t i on ,   v o l .   48 ,   pp.   1 040 - 104 7,   J u l   200 0.   [ 7]   L .   Z ha ng ,   e t   al .,  S i ng l e - F e e U l t r a - W i de b a nd  C i r c ul a r l y   P o l a r i z e d   A nt e nna   W i t E nh a nc e F r o nt - to - B a c R a t i o ,   i I E E E   T r ans ac t i o ns   on   A n t e nnas   an P r op aga t i o n ,   v o l .   64,   p p.   35 5 - 360,   J a 2016 .   [ 8]   Y .   S i m ,   e t   al . D ua l - f e e c i r c u l a r   po l a r i z a t i o f o l de m i c r o s t r i a nt e nna ,   2 008  8 t I nt e r n at i on al   S y m po s i um   on   A nt e nnas ,   P r opaga t i on   an E M   T he or y ,   K unm i ng ,   pp.   2 98 - 301 ,   20 08.     [ 9]   A .   N a r budo w i c z ,   e t   a l . ,   D ua l   C i r c ul a r l y - P o l a r i z e P a t c A nt e n na   U s i ng   E v e a n O dd   F e e d - L i ne   M o de s ,   I E E E   T r ans ac t i ons   on   A n t e nnas   a nd  P r op aga t i on ,   v o l .   61 ,   p p.   48 28 - 4831 ,   S e p   201 3.   [ 10]   S .   K o z i e l   a nd   A .   B e k a s i e w i c z ,   D e s i g o pt i m i z a t i o o f   nov e l   c o m pa c t   c i r c ul a r   po l a r i z a t i o a n t e nna ,   20 18   I nt e r n at i on al   A pp l i e C om pu t a t i ona l   E l e c t r om ag ne t i c s   So c i e t y   S y m pos i um   ( A C E S) ,   D e nv e r ,   C O ,   p p.   1 - 2 ,   2 018 .     [ 11]   Y .   S h e n ,   e t   al . ,   A   C o m pa c t   D ua l   C i r c ul a r l y   P o l a r i z e M i c r o s t r i P a t c A r r a y   W i t h   I nt e r l a c e S e qu e nt i a l l y   R o t a t e d   F e e d ,   i I E E E   T r a ns a c t i on s   o n   A nt e nn as   and   P r opa gat i on ,   v o l .   6 4 ,   pp.   4 933 - 493 6,   N o v   2016.     [ 12]   Y .   H u,   e t   al .,  B r o a db a nd  C i r c ul a r l y   P o l a r i z e C a v i t y - B a c ke S l ot   A nt e nna   A r r a y   W i t F o ur   L i ne a r l y   P o l a r i z e d   D i s k s   L oc a t e i a   S i ng l e   C i r c ul a r   S l o t , ”  I E E E   A n t e nnas   a nd  W i r e l e s s   P r opag a t i o L e t t e r s ,   v o l .   1 1,   pp .   496 - 49 9,   2012 .   [ 13]   M .   M .   Z ho a nd  Y .   J .   C he ng ,   D - B a nd  H i g h - G a i C i r c ul a r - P o l a r i z e P l a t e   A r r a y   A nt e nna ,   I E E E   T r an s ac t i ons   o A nt e nnas   a nd  P r op aga t i on ,   v o l .   66 ,   pp.   1 280 - 128 7,   M a r   20 18 .     [ 14]   A .   B .   S m o l de r s ,   e t   al . A   S ha r e A pe r t ur e   D ua l - F r e qu e nc y   C i r c ul a r l y   P o l a r i z e M i c r o s t r i A r r a y   A nt e nna ,   I E E E   A nt e nnas   a nd  W i r e l e s s   P r opag at i on   L e t t e r s ,   v o l .   12 ,   p p.   1 20 - 123 ,   2 013.     [ 15]   Z .   Z ha ng ,   e t   al . ,   S - ba n dua l   c i r c u l a r l y   po l a r i z e m i c r o s t r i pa t c a nt e n na   a r r a y   f o r   s a t e l l i t e   c o m m uni c a t i o n,   2017   Si x t A s i a - P ac i f i c   C on f e r e nc e   on   A nt e nn as   and   P r opa gat i on   ( A P C A P ) ,   X i ' an ,   201 7,   pp .   1 - 3.     [ 16]   N .   R a m l i ,   e t   a l . A pe r t u r e - C o upl e F r e q ue nc y   a nd  P a t t e r n s   R e c onf i g ur a b l e   M i c r o s t r i S t a c ke A r r a y   A nt e nna ,   I E E E   T r an s a c t i on s   o A nt e nna s   and   P r o pag at i on ,   v o l .   63 ,   pp .   1067 - 1074,   M a r   20 15 .   [ 17]   M T .   I s l a m   a nd  M S .   A l a m ,   C o m pa c t   E B G   s t r uc t ur e   f o r   a l l e v i a t i ng   m ut ua l   c o upl i ng   be t w e e n   pa t c a n t e n na   a r r a y   e l e m e nt s ,   P r og r e s s   I n   E l e c t r om agne t i c s   R e s e ar c h,   v o l .   137 ,   pp.   425 - 438,   20 13.   [ 18]   J S .   M a n de e p,   e t   al . ,   P a t c A r r a y   A nt e nna   S e r v e s   S a t c o m   N e e d s ,   M i c r ow av e s   &   R F ,   v o l .   4 9,   p p.   90 - 93 ,   201 0.   [ 19]   N.   M i s r a n ,   e t   al . ,   A   f e e ne t w o r f o r   a   nov e l   E - H   s ha pe m i c r o s t r i pa t c a nt e nna   a r r a y ,   J our n al   o f   A pp l i e d   Sc i e nc e s ,   v o l .   8,   p p.   19 82 - 1986 ,   200 8.   [ 20]   K .   M .   M a a nd  K .   M .   L uk ,   A   C i r c ul a r l y   P o l a r i z e A nt e nn a   w i t w i de   A xi a l   R a t i o   B e a m w i dt h ,   I E E E   t r an s a c t i on s   o A nt e nna s   and   pr opa gat i on ,   v o l .   5 7,   O c t   2009 .     [ 21]   S .   C .   C h e n ,   e t   a l . ,   C o m pa c t   D ua l   B a nd  G P S   M i c r o s t r i A nt e nna   U s i ng   M ul t i l a y e r   L T C C   S ubs t r a t e , ”  I E E E   A nt e nnas   a nd  W i r e l e s s   P r opag at i on   L e t t e r s ,   v o l .   9,   pp .   42 1 - 423,   2 0 10.   [ 22]   R .   K um a r ,   e t   al . ,   A   m i c r o s t r i p   f e e d i ng   s t r uc t ur e   t o   g e ne r a t e   w i d e ba nd   c i r c ul a r   po l a r i z a t i o i d i e l e c t r i c   r e s o na t o r   a nt e nna ,   2 018   3r I n t e r nat i o nal   C on f e r e nc e   on   M i c r ow av e   an P h ot on i c s   ( I C M A P ) D h a nba d,   pp .   1 - 2,   2 018 .   [ 23]   A .   K .   J a s s i m   a nd   R .   H .   T h a he r ,   E nh a nc e m e n t   G a i o f   B r o a dba nd  E l l i pt i c a l   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 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 ndone s i an  J ou r nal   of   E l e c t r i c al   E n gi ne e r i ng  and  C om put e r   Sc i e nc e ,   v o l .   1 3,   pp .   217 - 22 5,   J a n   201 9.   [ 24]   D .   P .   H u t a ba r a t ,   e t   a l . H um a t r a c k i ng   i c e r t a i i ndo o r   a nd  o ut do o r   a r e a   by   c o m bi ni ng   t he   u s e   o f   R F I D   a nd  G P S ,   20 16  I E E E   A s i a   P ac i f i c   C onf e r e nc e   o W i r e l e s s   an M ob i l e   ( A P W i M ob) ,   p p.   59 - 62 ,   201 6.   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 5 ,   N o .   2 A ugus t   2 01 9   :     9 2 0     9 2 6   926   [ 25]   K .   M o r a di   a n d   S .   N i km e h r ,   A   D ua l - B a n D ua l   P o l a z e M i c r o s t r i A r r a y   A nt e nna   F o r   B a s e   S t a t i o n , ”  P r og r e s s   I n   E l e c t r om agne t i c s   R e s e ar c h ,   v o l .   123 ,   pp.   5 27 - 541 ,   2012 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         Ta he r   K ha l i f a   T a he r   r e c e i v e a nd  o bt a i ne B a c he l o r   a nd  M a s t e r   o f   S c i e nc e   i E ng i ne e r i ng   ( C o m m a nd  a nd  E ng i ne e r i ng   R a di o t e c hn i c a l   a nd  S o na r ,   M e a ns   o f   S ur f a c e   S hi ps   a n S i g na l   P r o c e s s i ng   a nd  T e l e c o m m uni c a t i o ns ) ,   f r o m   t he   C a s pi a n   H i g he r   N a v a l   R e d -   B a nn e r   U n i v e r s i t y   i n   U ni o o f   S ov i e t   S o c i a l i s t   R e pub l i c s   i n   J u ne   1 992 .   H e   w a s   a   C o m m uni c a t i o ns   E ng i ne e r i ng   S t a f f   i n   t he   L i by a N a vy .   A   l e c t ur e r   a t   t he   L i by a N a v a l   H i g he r   S t udi e s   C o l l e g e   f r o m   1998  t 2003.   F ur t he r m o r e ,   he   p a r t i c i pa t e i s o m e   o f   t he   s c i e n t i f i c   s e m i na r s   w i t t he   I t a l i a n,   F r e nc a n d   E gy pt i a s i de   o s e a r c a nd  r e s c ue ,   2004 - 20 07 .   C ur r e n t l y ,   H e   i s   a   P h. D   s t ud e nt   a t   I ns t i t u t e   o f   G r a du a t e   S t ud i e s   ( I G S ) ,   S E G i   U ni v e r s i t y ,   K o t a   D a m a n s a r a ,   M a l a y s i a   s i nc e   S e p .   2 015 .       N o r s uz l i M o hd  S a h a r   w a s   bo r i M e l a ka ,   M a l a y s i a   i 1 981 .   S he   o bt a i ne a   B E ng   de g r e e   i n   C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng   f r o m   I nt e r n a t i o na l   I s l a m i c   U ni v e r s i t y   M a l a y s i a   ( I I U M )   i 200 a nd   M E ng   i 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 ( U T M )   i 2010 .   S h e   r e c e i v e a   P hD   d e g r e e   f o r   r e s e a r c i n   r e c o nf i g ur a bl e   a nt e nna   u s i ng   R F   M E M s   s w i t c h e s   f o r   R F I D   a nd  G P S   a ppl i c a t i o ns   f r o m   t he   U ni v e r s i t i   K e ba ng s a a M a l a y s i a ( U K M )   i 2016 .   S h e   h e l d   t h e   l e c t ur i ng   po s i t i o a t   U S C I   U ni v e r s i t y   a nd  S E G i   U ni v e r s i t y   f o r   s e v e r a l   y e a r s .   C u r r e nt l y ,   s he   i s   a   S e ni o r   L e c t ur e r   a t   S p a c e   S c i e nc e   C e nt r e   ( A N G K A S A ) ,   I ns t i t u t e   o f   C l i m a t e   C ha ng e ,   U K M .   H e r   r e s e a r c i n t e r e s t   i s   i n   m i c r o w a v e   de v i c e   f o r   w i r e l e s s   a pp l i c a t i o a nd  s y s t e m   pa r t i c u l a r l y   i br o a dba nd  m i c r o s t r i p   a nt e nna s   a nd   r e c o nf i g ur a bl e   a nt e nna s .           N ur u l a z l i na   R a m l i   r e c e i v e t he   B . E ng .   de g r e e   i E l e c t r i c a l   E n g 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   t he   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   M a l a y s i a ,   i n   2008 ,   t h e   M . S c .   de g r e e   i n   T e l e c o m m uni c a t i o a nd   I nf o r m a t i o E ng i ne e r i ng ,   a nd   t h e   P h. D .   d e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   ( s p e c i a l i z a t i o i n   r a di o   f r e q ue nc y   a nd  m i c r o w a v e   t e c hno l o gy )   w i t t h e   A nt e nn a   R e s e a r c C e n t e r   ( A R C ) ,   f r o m   t he   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a r a   ( U i T M ) ,   S ha A l a m ,   M a l a y s i a ,   i 20 11  a nd  2 015 ,   r e s pe c t i v e l y .   C ur r e nt l y ,   s he   i s   a   L e c t ur e r   w i t t he   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng   a n B u i l t   E nv i r o nm e n t   ( F o E B E ) ,   S E G i   U n i v e r s i t y ,   K o t a   D a m a n s a r a ,   M a l a y s i a   s i nc e   S e p t .   201 5.   B e t w e e n   J ul y   2008  a n d   D e c e m be r   20 09,   s he   w a s   a   P o s t g r a dua t e   A s s i s t a n t   ( T u t o r )   w i t t he   F a c ul t y   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   P e t r o na s   ( U T P ) ,   S r i   I s k a nd a r ,   P e r a k ,   M a l a y s i a .   S he   h a s   a ut ho r e s e v e r a l   j o ur n a l   a r t i c l e s   a n c o nf e r e nc e   pa pe r s .   H e r   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l u de   t he   a r e a s   o f   c om m uni c a t i o a n t e nn a   de s i g n,   e l e c t r o m a g ne t i c   r a d i a t i o a n a l y s i s ,   i ndo o r / o ut do o r   pr o pa g a t i o n   m o de l i ng ,   r a di o   a s t r o no m y   a nt e n na s ,   a nd   s a t e l l i t e   a nt e nn a s .         M o ha m m a T a r i qu l   I s l a m   i s   a   P r o f e s s o r   a t   t he   D e pa r t m e nt   o f   E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o ni c   a nd  S y s t e m s   E ng i ne e r i ng   o f   t he   U n i v e r s i t i   K e b a ng s a a n   M a l a y s i a   ( U K M )   a nd   v i s i t i ng   P r o f e s s o r   o f   K y us hu  I ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy ,   J a pa n .   H e   i s   t he   a u t ho r   o f   a bo ut   3 50  r e s e a r c j o ur na l   a r t i c l e s ,   ne a r l y   165  c o n f e r e nc e   a r t i c l e s ,   r e s e a r c l e v e l   bo o ks   a nd  a   f e w   bo o c ha pt e r s   o v a r i o us   t o pi c s   r e l a t e t o   a nt e nna s ,   m i c r o w a v e s   a n e l e c t r o m a g ne t i c   r a d i a t i o a na l y s i s   w i t 13  i nv e nt o r y   pa t e n t s   l e d.   T hu s   f a r ,   hi s   pu bl i c a t i o ns   ha v e   be e n   c i t e 3 416  t i m e s   a nd   hi s   H - i n de i s   30   ( S o ur c e :   S c o pus ) .   H i s   g oog l e   s c ho l a r   c i t a t i o i s   9 993  a nd  H - i nde i s   3 5.   H e   i s   no w   ha ndl i ng   m a n y   r e s e a r c p r o j e c t s   f r o m   t he   M a l a y s i a M i n i s t r y   o f   S c i e nc e ,   T e c hno l o gy   a nd  I nnov a t i o a nd  M i n i s t r y   of   E duc a t i o n.   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ude   c o m m uni c a t i o a n t e n na   de s i g n,   r a d i o   a s t r o no m y   a nt e nn a s ,   s a t e l l i t e   a nt e nna s ,   a nd  e l e c t r o m a g ne t i c   r a di a t i o a na l y s i s .   D r .   I s l a m   c ur r e nt l y   s e r v e s   a s   t he   E di t o r - in - C h i e f   f o r   t he   I nt e r na t i o na l   J o ur n a l   o f   E l e c t r o ni c s   a nd  I nf o r m a t i c s   a nd  A s s o c i a t e   E d i t o r   f o r   I nt e r na t i o na l   J o ur na l   o f   A nt e nna   a nd  P r o pa g a t i o a n E l e c t r o ni c s   L e t t e r .   H e   r e c e i v e s e v e r a l   I nt e r na t i o na l   G o l d   M e d a l   a w a r ds ,   a   B e s t   I nv e nt i o i T e l e c o m m uni c a t i o A w a r d ,   a   S pe c i a l   A w a r f r o m   V i e t n a m   f o r   hi s   r e s e a r c a nd  i nno v a t i o n ,   a nd  B e s t   R e s e a r c he r   A w a r ds   i n   20 10  a nd  20 11  a t   U K M .   H e   a l s o   w o t he   be s t   i nno v a t i o a w a r i 2011   a nd   t h e   B e s t   R e s e a r c G r o up  i n   I C T   ni c he   i n   2 014  by   U K M .   H e   w a s   t he   r e c i p i e n t   o f   P ubl i c a t i o A w a r f r o m   M a l a y s i a S pa c e   A ge nc y   i 2014,   2013 ,   2010 ,   200 9   a nd  t h e   B e s t   P a pe r   P r e s e n t a t i o A w a r i 2012  I nt e r na t i o na l   S y m po s i um   o A nt e nna s   a n d   P r o pa g a t i o n,   ( I S A P   2012)   a t   N a g oy a ,   J a pa a nd   i n   201 i I c o nS pa c e .   H e   i s   a   S e n i o r   M e m be r   o f   I E E E ,   C ha r t e r e P r o f e s s i o na l   E ng i ne e r - C E ng ,   m e m b e r   o f   I E T   ( U K )   a nd  m e m b e r   o f   I E I C E   ( J a pa n ) .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.