TELK O M N I K A   Te l e c ommu n i c at i on ,   C omp u ti n g ,   El e c t r on i c s   an d   C on tr o l   V ol .   1 8 ,   N o .   2 A pri l   2020 ,   p p.   622 ~ 630   IS S N :   1693 - 6930 ,   a c c r e di t e d   F i rs t   G r a de   by   K e m e n ri s t e kdi k t i ,   D e c r e e   N o:   21 / E / K P T / 2 018   D O I:   10 . 129 28/ T E L K O M N IK A . v1 8 i 2 . 1454 2     622       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / j our nal . uad . a c . i d/ i nd e x . php / T E L K O MNIKA   c o mpa c t   U W B   m o n o p o l e   a n t e n n a   w i t h   p e n t a   b a n d     n o t c h e d   c h a r a c t e r i st i c       M aje d   O .   A l - D w a i r i 1 ,   A mj ad   Y .   H i ndi 2 ,   M oh am e d   S .   S ol i man 3 , 4 ,   M oh a mmad   F .   A l jafa r i 5   1 , 2 , 5 D e pa r t m e n t   of   C o m m un i c a t i on   E n gi ne e r i ng  T e c hno l ogy ,   F a c ul t o f   E ngi ne e r i ng   T e c hno l og y,     Al - B a l q a   A p pl i e d   U n i ve r s i t y,   J or d a n   3 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   of   E n gi ne e r i ng,   T a i f   U ni ve r s i t y ,   K i n gdo m   of   S a ud i   A r a b i a   4 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   of   E n e r gy  E ng i ne e r i ng,   A s w a U n i v e r s i t y ,   E gyp t       A r ti c l e   I n fo     A BS TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   Re c e i v e d   N ov  6 ,   2019   Re vi s e J a 6 ,   2020   A c c e pt e J a 28 ,   202 0     A   m od i f i e d   r e c t a ngu l a r   m onop ol e   ul t r a - w i de ba nd   ( U W B )   a n t e nna   w i t h     pe nt a   n ot c he d   f r e q ue n c ba nd s   i s   pr e s e nt e d .   A i n ve r t e U   s h a pe d   a nd   s l a nt e d   U - s ha p e d   on   t he   r a d i a t i ng   pa t c h   a r e   i n s e r t e d   t o   a c h i e ve   W i M A X   a nd   A R N   ba n ds   r e j e c t i o r e s pe c t i ve l y ,   t w o   m i r r o r e d   s u m m a t i o Σ - s ha pe d   a nd   f ou r   m i r r o r e d   5 - s ha pe s l ot s   a r e   i ns e r t e d   on  t he   pa r t i a l   g r oun t a c h i e ve   W L A N   a nd   X - b a nd   b a nds   r e j e c t i on   r e s pe c t i v e l y ,   f i na l l r e c t a ngu l a r   s h a pe d   s l o t   w i t pa r t i a l l y   op e n   on   t h e   f e e i s   i ns e r t e d   t a c h i e v e   I T U - ba nd   r e j e c t i on.   T h e   p r op os e a nt e nn a   w h i c h   w a s   s i m u l a t e d   ha s   a   c o m pa c t   s i z e   30× 35× 1 . m 3 .   I t   i s   op e r a t e w i t h   i m p e da nc e   ba n dw i d t h   2. 8 - 1 0. G H z   a t   | S 11|   <   10  dB ,   t h a t   s up por t e U W B   ba n dw i d t w i t f i l t e r i ng   t he   f i ve   na r r ow ba nds   t ha t   a vo i d   t h e   pos s i bl e   i nt e r f e r e n c e   w i t h   t h e m .   T h e   s i m u l a t e d   r e s ona n t   f r e qu e nc f or   no t c h e f i l t e r s   r e c e i ve 3 . 55 ,   4. 55,   5 . 53,   7. 45 ,     8. 16   G H Z ,   f or   W i M A X ,   A R N ,   W L A N ,   X - B a nd ,   I T U - 8   r e s pe c t i v e l y.     T he   p r opo s e d   a n t e nna   i s   s u i t a b l e   f or   w i r e l e s s   c om m uni c a t i on  s uc a s   m ob i l e   c om m uni c a t i on   a n d   i n t e r n e t   o f   e v e r yt hi n g   ( I oE ) .   T hr o ugho ut   t hi s   pa pe r ,   C S T - E M   s o f t w a r e   p a c k a ge   w a s   us e d   f or   t he   d e s i gn   i m pl e m e n t a t i on .     S ur f a c e   c u r r e nt   di s t r i but i on s   f or   a l l   no t c h e d   f i l t e r s   w e r e   i n ve s t i ga t e d   a n s how t h a t   i t   i s   c on c e n t r a t e a r o und   t h e   f e e di n po i n t   a nd  t h e   i ns e r t e d   not c he s l ot s   p r ov i ng  t h a t   t he r e   i s   no  r a d i a t i on  t t he   s p a c e   due   t m a x i m u m   s t o r e d   e l e c t r o m a gne t i c   e n e r g y   a r ound   e a c h   i n ve s t i ga t e d   no t c h   s l o t ,     pr ov i ng   t ha t   t he   s l o t s   p l a a   r o l e   of   a   q ua r t e r   w a v e l e ng t h   t r a ns f or m e r   w hi c h   ge ne r a t e s   f o r   e a c no t c h e ba nd ,   m a xi m u m   ga i n ,   a n r a d i a t i o p a t t e r a r e   a l s i nv e s t i ga t e d .   Ke y w or d s :   M a xi m um   g a i n   M onopol e   a nt e nn a     P e nt a - ba n n ot c he d     Re j e c t   b a nd     U W B   a nt e nn a   T hi s   i s   an   op e n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e n s e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M a j e O .   A l - D w a i ri ,     D e pa r t m e nt   of   Co m m uni c a t i on   E ngi n e e ri ng   T e c hnol ogy ,   F a c ul t y   of   E ng i n e e r i ng  T e c hn ol og y,   Ba l q a   A p pl i e d   U ni v e rs i t y,   A l   H i z a m   A l   D a e r i   S t   5 27,   A m m a n,   J ord a n.   E m a i l :   m a j e ddw @ ba u . e du. j o       1.   I N TR O D U C TI O N   In  2002   t he   F e de r a l   Com m un i c a t i on   Co m m i s s i on   a l l ow e d   t h e   us e   of   ul t r a   w i d e ba n d   U W B   c om m un i c a t i on  s ys t e m   w h i c w orks   i ba nds   fro m   3 . G H z   t 10 . G H z   i c o m m e rc i a l   us e   [ 1].   S i nc e   t he n   m a ny   r e s e a rc h e rs   h a v e   s t a rt e d   t o   i nv e s t i ga t e   t h e   U W B   f or  di ffe r e nt   us e   t a ki ng  i nt a c c oun t   i t s   m a n a dva nt a ge s   s u c h   a s   l ow - c os t ,   s m a l l   s i z e ,   e a s t o   f a b ri c a t e ,   go od  r a di a t i on  c h a ra c t e ri s t i c s ,   a nd   hi g h - s pe e da t a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol         A   C om pac t   U WB   m onopo l e   an t e n na  wi t p e nt ba nd  not c he c h ar ac t e r i s t i c s   ( Ma j e d   O .   A l - D w ai r i )   623   ra t e   g i ga bi t s   p e s e c on o ve r   s hort   d i s t a nc e s .   U W B   us e o v e s ho rt   ra n ge   t r a ns m i s s i on   for   di f fe r e nt   t y pe s   of  c om m un i c a t i on   s uc h   a s   s urv e i l l a nc e   s ys t e m s ,   d i ff e re n t   m e di c a l   a pp l i c a t i on ,   a pp l i c a t i o n   o w i re l e s s - bo dy  a r e a   ne t w ork ,   a n f i na l l y   In t e rn e t   of   E ve ry t hi ng  I oE .   S e ve r a l   i nve s t i g a t i ons   of   t he   v a r i e d   a pp l i c a t i ons   of   t he   U W s ys t e m   ha v e   b e e n   c ond uc t e d   s u c h   a s     t he   i nve s t i g a t i on   of   t he   e ffe c t   of   di f fe r e nt   f ra c t a l   s l o t s   on  t he   ba ndw i dt h   pe rf orm a n c e   a nd   b a ndw i d t h   e nha nc e m e nt s   a nt e nn a   [2 - 6]  i [2 ,   3 t h e   a ut hors   i n ve s t i ga t e d i ffe r e n t   s l o t s   s ha p e s   on   t h e   p a t c a nt e nn a   t s t udy   t h e   e f fe c t   of   d i ff e re n t   s l o t s   on   t h e   a nt e nna   ba ndw i dt h   a n d   i t s   p e rfor m a nc e ,   f i n a l l y   s e l e c t i n g   fi v e   di ffe r e n t   a nt e nn a s   for   fur t he r   i n ve s t i ga t i o a nd  c o m pa r i ng   t h e m   for  pa s s ba nd  a nd   re j e c t   ba n ds ,   w h i l e   i [4 - 6]   t he   a u t hors   us e s   di ffe r e nt   gr ound   s l o t s   t s t udy   t h e   e ff e c t   o t h e s e   s l o t s   o t he   b a ndw i dt h   p e rfor m a n c e   a nd    t he   b e s t   s i z e   of   t h e   ground   s l ot   t o   i nc r e a s e   t h e   b a ndw i dt p e rf or m a n c e   r e c e i v i ng   a bout   1 67%   fr a c t i on a l   ba ndw i dt h .   T he   m a i p robl e m   w i t U W s ys t e m s   i s   t h a t   t he i b a ndw i dt w hi c pr e s e n t s   a   h i gh - pow e r   na rrow   b a nd   s ys t e m   t ha t   w i l l   i nt e rfe r e   w i t h   t h e   nor m a l   op e r a t i on   of   U W B   a n t e nna s .   O ne   of   t h e   s ol ut i ons   t e ra d i c a t e   t hi s   prob l e m   i s   t o   j a m   t hi s   e ffe c t   by   de s i gni ng  U W a nt e nn a   w i t h   ba nd  n ot c fu nc t i on .   T h i s   h a s   be e n   de m ons t ra t e d   by   t h e   i ns e r t i on   of  s l ot s   [7,   8]   i n   [7]  t h e   a ut he rs   de v e l ope d   a   du a l   ba n no t c h   p e rfor m a n c e ,   by  e t c hi ng   a   m i rro re d   L   s ha pe d   c onne c t e d   t og e t he r   fro m   t h e   t op  ne a t o   t h e   f e e l i n e   t e r m i na l   c onn e c t e d   t o   t he   p a t c h   for   s u ppre s s i ng   t h e   W i M A X   op e ra t i n g   ba n d   F urt h e rm o re ,   a   s p i l t   ri ng   re s on a t or   ha s   b e e n   e t c h e d   on   t he   l ow e p a rt   of  t he   pa t c h ,   r e c e i v i ng  W L A N   fr e que nc y   ba nd  r e j e c t i o n,   w hi l e   i [8 t h e   a ut hor  m o d i fy    t he   r e por t e d   [ 7]   re c e i vi n g   four   f i l t e rs .   A   m i c ros t ri p   c om pa c t   fu l l y   i nt e gr a t e d   s i x - po rt   S ubs t r a t e   i n t e gra t e d   w a ve gu i d e   (S I W w e re   i nv e s t i ga t e a t   K b a nd  re c e i vi n a   p ow e r   di v i de a n c oupl e t ha t   p ri m a r i l y   de s i gn e d,   f a bri c a t e d,   a n m e a s ure i ndi v i du a l l [ 9].   T he   na rrow   f re qu e n c b a nds   w i t hi n   t h e   U W B   a r e :   w orl dw i de   i n t e ro pe r a bi l i t f or  t he   m i c row a v e   a c c e s s   W i M A X   op e ra t i n b a ndw i dt h   (3 . 3 - 3 . 7   G H z ) ,   A e rona ut i c a l   Ra di o   N a v i g a t i on  A RN   o pe r a t i ng  ba ndw i dt h   (4. 2 - 4. G H z ),   t h e   In di a n a t i ona l   s a t e l l i t e   I N S A T   o pe ra t i ng   ba ndw i d t ( 4. 50 4. 80  G H z ),   W i r e l e s s   L o c a l   A re a   N e t w ork  W L A N   o pe r a t i ng  b a ndw i dt (5 . 15 - 5 . 825   G H z ) ,   s a t e l l i t e   c o m m un i c a t i on   s e rvi c e s   (dow nl i nk :   7 . 25 - 7. 7 G H z ,   upl i nk :   7 . 9 - 8 . 39 G H z )   X - Ba nd  ( 7. 2 5 - 7. 75  G H z a nd   t he   Int e rn a t i ona l   T e l e c om m un i c a t i on   U ni o (IT U   8 - G H z )   fre que n c y   b a nd  o pe r a t i ng   a t   7. 95 8 . 55   G H z .   T o   a vo i   t he   i nt e rfe re n c e   w i t h   t he   e xi s t i ng   na rr ow   ba n ds   w i t h i n   U W B,   m a ny   w orks   w i t h   d i ffe re n t   t e c h ni qu e s   w e r e   re por t e d   for  doubl e   b a nd   not c h e f i l t e rs   [ 10,   11] .   M or e ov e r,   t r i pl e   no t c h e ba n fi l t e r s   w e re   i nv e s t i ga t e d   us i ng  d i ff e re n t   t e c hni que s   a s   r e por t e d   i n   [10 - 14] .   H ow e ve r ,   fou b a nds   n ot c he d   fi l t e a nt e nn a s   h a ve   be e n   i nve s t i g a t e b f e w   r e s e a rc h e rs   [ 8 ],   a   pri nt e p l a n a r   vol c a n o - s m ok e   a nt e nna   w i t di ff e re nt   a nd   U - s ha p e w a s   r e por t e d   i [ 15]   re c e i vi ng  four   no t c h e d   fi l t e rs ,   i n   [ 16 c opl a na r   w a ve gui d e   w a s   de s i gne d   b e t c hi ng    C - s ha pe a n i ns e rt i ng  c om pl e m e nt a ry  s p l i t   ri ng   re s on a t o r s   (CS RR)  i n   t h e   grou nd  r e c e i v i ng  fo ur  no t c h e fi l t e rs .   W hi l e   i [1 7]  t h e   b a nd - n ot c c h a ra c t e ri s t i c s   for   four   not c h e w e re   r e c e i v e d   by   e t c h i ng   m e a nde r - l i n e   a nd   hor i z o nt a l   s l o t   i n   r a d i a t i ng   p a t c h .   F urt h e rm ore ,   by   a ddi n a n   e x t e nde d   s t ub   a nd   L - s h a p e d   s l o t   on   grou nd  pl a n e   of   t h e   a n t e nn a .   I [18] ,   a   pe n t a - ba n ds   r e j e c t   w a s   pre s e nt e f or   w i r e l e s s   ne t w ork   s e ns ors   us i ng   four   re c t a n g ul a c om pl e m e nt a ry   s pl i t   ri ng   re s o na t ors   (R - CS RR)   on  t h e   p a t c a n t e nn a   a nd   re c t a ngu l a r   s pl i t - r i ng   re s ona t or  ( RS RR)  e t c he n e a r   t h e   f e e d l i n e   p a t c j un c t i on   fo t h e   re a l i z a t i on  of  t he   pe n t a - b a nd   not c h e f i l t e r   for  r e j e c t i on   W i M A X ,   IN S A T ,   l ow e r   W L A N ,   upp e W L A N ,   a nd   I T U   8   G H z .   W hi l e   t a c h i e ve   p e nt a - ba nd  not c h   fi l t e rs   i n   [19]   propos e a   Y - s ha pe d   m on opol e   w i t pa rt i a l   gro und,   t h e   r e j e c t   fi l t e rs   a re   a c hi e ve d   by   e t c hi ng   on   t he   p a t c U   a nd   C - s ha pe d ,   a nd   Y - s h a pe d   on   t he   r a di a t or   a s   w e l l   a s   t hre e   pa i of  C - s ha p e d   s l o t s   on   t he   gro und   w i t h   prop e r   pos i t i ons .   T h i s   e ns ur e d   t h e   re c e i vi n of   p e nt a - b a nd   s t op   c ha ra c t e ri s t i c s   for   W i M A X   ba nd  ( 3. 4 5 4 . G H z ) ,   W L A N   b a nd  (5 . 15 5. 90  G H z ) ,   X - ba nd  for  s a t e l l i t e   c o m m un i c a t i on  (6. 7 7 8 . 00  G H z ),   IT U - ba nd   (8 . 3 9 . 1   G H z ) ,   a nd   ra d i na v i ga t i o RN   ba nd   (9. 3 10 . G H z ),   r e s pe c t i ve l y.   In   [20]   a c hi e ve pe nt a - b a nd  no t c h e s t op  fi l t e rs   by  i ns e r t i ng   on  t he   p a t c t w o   a rc - s h a p e s l o t s ,   t w de f e c t e grou nd  s t ru c t u re s   a nd   a n   op e n - l oop   r e s ona t or .   P e nt a - b a nd   c ha r a c t e r i s t i c s   w i t h   s ha rp   not c h e s   a re   a c h i e v e d   by   r e c e i v i ng   3   no t c h   fi l t e rs   for   W L A N ,   on e   for   t h e   dow nl i nk   of   s a t e l l i t e   c om m uni c a t i on   s ys t e m s   a nd   t he   fi f t h   on e   t he   p a rt i a l   s pe c t rum   f rom   W i M A X .   F i n a l l y,   i n   [21 ],   us e d   a   c o m bi n a t i o of   S RR,   CS RR   a nd   D G S   for   a   propos e d   U W B   a nt e nna   r e c e i ve d   p e nt a - b a nds   re j e c t   for   W i M A X   (3 . 30 3 . 60   G H z ) ,   l ow e r   W L A N   (5. 150 5 . 350   G H z ),   up pe r   W L A N   (5 . 725 5 . 82 G H z ),   dow n l i n of  X - ba nd   s a t e l l i t e   c o m m u ni c a t i on   (7 . 0 7 . 40   G H z ) ,   a nd   t he   up l i n o X - ba nd  s a t e l l i t e   c om m un i c a t i on  ( 8. 10 8. 50  G H z )   fr e que n c b a nds .   M a ny   w orks   i nve s t i g a t e d   m i c ros t r i a nt e nna s   d e s i gn   f or   di f fe r e nt   a ppl i c a t i ons   [22 - 25],   s u c h   a s   i [22]   a   m u l t i pl e   c i rc u l a r   s p l i t   ri ng   r e s ona t or   (M C - S RR)  w e r e   pr opos e us i ng  m e t a m a t e ri a l ,   a c hi e vi n m ul t i pl e   fre que n c b a nds   w i t a   good   pe r form a n c e   a t   di f fe r e nt   fr e qu e nc ba nds   for   i m p e d a nc e   m a t c hi n g,   g a i n ,   a nd   ra d i a t i o pa t t e rns ,   t ha t   t he   pr opos e d   a nt e nn a   s e e m s   a   goo c a n di d a t e   f or  us i ng   i n   w i r e l e s s   c om m un i c a t i on  d e vi c e s   w i t hi n   W L A N / W i M A X   a p pl i c a t i ons .     In  [2 3]  t h a t   i nv e s t i ga t e d   a   ba nd   p a s s   f i l t e r   (BP F )   for   K u - b a n a ppl i c a t i on   us i ng   m ul t i l a y e r   ha i rpi fi l t e r ,   t h a t   ga ve   a   be t t e r   re s u l t   c om pa r e d   w i t h   ot h e r   BP F   n a m e l y ,   pa r a l l e l   c oup l e d   l i n e   fi l t e r,   i nt e r - d i gi t a l   fi l t e r,   a nd  c om b i n e   f i l t e r ,   m or e ov e w i t h   s i g ni f i c a nt   fi l t e s i z e   r e du c t i on.   In   [24]   a e nh a nc e d   hi ghe r   ord e r   m o de   (  15 op e ra t i n a t   26   G H z   w a s   prop oz e d   us i ng   d i e l e c t ri c   re s on a t or   a nt e nna   (D RA )   t ha t   f e d   by   m i c r os t ri l i n e   t hro ugh   a n   a p e r t ure   s l ot ,   re c e i vi ng   a   hi gh   ga i n,   a nd   r a di a t i on   e ffi c i e nc y   a bou t   93 %.   In   [25]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   1693 - 6930   T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol V ol .   1 8 ,   N o.   2 A pri l   2 020:    622     630   624   t he   a ut ho rs   p ropos e a n   a nt e nn a   a rr a y   c o ns i s t i ng   of   c i rc ul a r   po l a r i z e d   p a t c h   of   Indus t ri a l   S c i e n t i f i c   M e di c a l   (IS M b a nd   op e r a t i ng   a t   5. 8   G H z ,   c ov e ri n t h e   a pp l i c a t i ons   i nvol v i ng   w i r e l e s s   p ow e r   t ra ns m i s s i on   e s pe c i a l l for  Re c t e nna .   R e c e i v i ng   a   good   m a t c hi ng   a nd   a   di r e c t i v e   r a di a t i on   pa t t e rn   a t   t he   o pe r a t i ng   fr e qu e nc y ,   t h a t   s ui t a b l e   for   h i gh   ga i a nd   c i rc ul a p ol a ri z a t i on   i n   w i r e l e s s   t ra ns m i t t i n a ppl i c a t i ons .   T he   m a i p urpos e   of  t h i s   w ork  i s   t de s i g a n   a n t e nn a   ope r a t i ng  i U W B   w hi l e   e l i m i na t i ng     t he   i n t e r fe r e nc e   of  t he   n a rrow   fre que nc y   ba nds   b i ns e r t i ng   di ffe r e n t   f i l t e rs   us i ng   d i ffe r e n t   s l ot s   on  t he   p a t c h,   fe e d   l i ne ,   a nd   gro und  s o   w e   d e s i gn e a nd   op t i m i s e a U W B   a n t e n na   w i t P e nt a - ba nd  n ot c he s   c h a ra c t e ri s t i c s   t re j e c t   t h e   fol l ow i ng  na rr ow   ba nds :   W or l dw i d e   In t e r ope ra bi l i t f or   M i c row a v e   A c c e s s   (W i M A X ),   A e rona ut i c a l   R a d i o   N a v i ga t i on   (A RN ) ,   W i re l e s s   L o c a l   A re a   N e t w or k   ( W L A N ) ,   pa r t   of  s a t e l l i t e   c om m un i c a t i on  (X - Ba n d),   a n In t e r na t i on a l   t e l e c o m m u ni c a t i on  U n i on  - G H z   (I T U - 8) .   T he   re j e c t i on   of    t he   ba nds   i s   a c hi e v e by  i ns e r t i n d i ff e re n t   s l ot s   on  t h e   r a di a t i n e l e m e nt ,   fe e d   l i ne   a n t he   pa rt i a l   gro und .       2.   A N TEN N A   D ES I G N   A N D   P A R A M ETER S   T he   prop os e d   U W a nt e nn a   d i m e ns i o ns   30 × 35 × 1. m m 3   i s   m a de   of   F R - 4   e po xy  s u bs t ra t e ,   w i t h   di e l e c t r i c   c ons t a nt   of  4. 4,   a nd   l os s   t a n ge n t   of   0 . 02 .   T he   o t he s i de   of   t h e   a n t e n na   i s   pa r t i a l l y   c o ope r   ground T he   a nt e nn a   w a s   fe d   us i ng   5   m i c ros t r i p   f e e d   l i n e   of   l e ng t h   13   m m   a nd   w i d t h   of   2 . 85   m m .   F i gur e   1   s how s   t he   r e f e re n c e   a n t e n na   a nd  t h e   prop os e p e n t a - n ot c he U W a nt e nn a ,   w h i l e   F i g ure   s how s   t he   s e l e c t e n ot c s l o t   s h a pe s   a n d i m e ns i ons   t h a t   a r e   i ns e rt e d   t re j e c t   W i M A X ,   A RN ,   W L A N ,   X - Ba n d,   IT U - re s pe c t i ve l y.   T he   prop e r   d i m e ns i o ns   of   t h e   p ropos e U W B   a n t e nn a   a nd   t h e   n ot c he d   s l o t s   f i l t e rs   a re   l i s t e   i T a b l e   1 .           F i gure   1 .   G e om e t r of   t he   prop os e d   a n t e n na ,   ( a )   fron t   s i de   of   t h e   o ri g i na l   a nt e nn a ,   (b)   p e nt a - b a nd  not c he a nt e nna   fro nt   s i d e ,   (c )   p e nt a - b a nd   not c h e a nt e nn a   ba c s i de           F i gure   2 .   T he   s e l e c t e s h a p e   fo e a c not c fi l t e r ,   (a )   i nve r t e U - s ha p e d   s l o t   fo W i M A X   ba n r e j e c t i on ,     (b)  S l a nt e d   U - s ha p e d   s l ot   b a nd   re j e c t i on,   ( c t w m i rror e 3 - s ha pe d   s l o t s   fo W L A N   ba nd  r e j e c t i o n,   (d)   four   m i rro re d   5 - s h a pe d   s l o t s   f or  X - B a nd   r e j e c t i on ,   a nd   (e r e c t a n g ul a r   s ha p e d   s l o t   w i t h   pa r t i a l l ope n     for  I T U - ba n r e j e c t i on   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol         A   C om pac t   U WB   m onopo l e   an t e n na  wi t p e nt ba nd  not c he c h ar ac t e r i s t i c s   ( Ma j e d   O .   A l - D w ai r i )   625   T a b l e   1 .   P rop os e d   a n t e n na   pa r a m e t e rs     Ws   Ls   ts   Wf   Lf   W p 1   W p 2   L p 1   Lp 2   30   35   1 . 6   2 . 8 5   13   15   22   4   10   W _ e   L _ e   tp   Wg   Lg   W c 1   L c 1   L c s 1   G1   22   3 . 5   0 . 0 0 9   30   12   1 5 . 5   6 . 5   2 6 . 3   0 . 3   W c 2   L c 2   L c s 2   G2   L c 2 1   L c 3   G3   L c 4 A   L c 4 B   10   3   19   0 . 2   5 . 8 1   4 . 9   0 . 1   3 . 8   4   L c 4 C   W c 4   L c 5 A   L c 5 B   L c 5 C   L c 5 d         3 . 8   1 . 1   5 . 2   1 . 2   5 . 2   0 . 6             2. 1 .     S e l e c ti n g   th e   r e fe r e n c e   U WB   an te n n a   F i gure   s how s   t he   m odi f i c a t i on  t ha t   h a s   b e e n   don e   t o   s e l e c t   t h e   a nt e nn a   w h i c h   op e ra t e s   i   t he   U W B .   T he   re c t a ngul a p a t c r a d i a t or  a nt e nna   s how i n   F i gure   ( a w a s   i nv e s t i ga t e fi rs t ,   fo l l ow e by  t he   a nt e nn a   of   F i gur e   (b)  w h i c h   w a s   m odi fi e by  i ns e rt i ng   re c t a ngu l a s l ot s   a t   t h e   l ow e c orn e rs   of     t he   p a t c ra d i a t or   w i t a   prop e r   di m e ns i on .   t h i rdl a nt e nn a   i F i g ure   3   ( c )   m od i fi e d   by   i ns e rt i ng ,   a t   t he   u ppe r   s i de   of  t he   ra d i a t or ,   a e l l i p t i c a l   s ha pe   w i t m a j or  a xi s   e q ua l   t o   t h e   w i dt h   of  t h e   p a t c w i t h   a n   op t i m i z e d   m i nor   a xi s .   T he   s i m ul a t i on   w a s   p e rfo rm e f or  di ff e re n t   pa rt i a l   ground   h e i gh t   F i gur e   3 (d).   F i g ure   s h ow s     t he   r e t urn  l os s   for  a l l   t h re e   a nt e nna s ,   w e re   t he   c hos e a nt e nna   (c )   op e ra t e s   i t he   U W ra ng e   fr om     (2. 9 - 1 G H z ) .   T h i s   i s   a   goo d   c a ndi da t e   for   t he   c urr e nt   i nv e s t i ga t i o a nd   t he   m o d i fyi ng   U W B   a n t e nn a   w i t pe nt a - b a nd   not c he f i l t e rs .     2. 2 .     I n ve s ti g ati n g   of   th e   n otc h   b an d s   T he   m a i purpos e   o i ns e r t i ng   n ot c h - ba nd   i s   t o   a v oi d   t he   i nt e rf e r e nc e   be t w e e t he   U W B   a n t e nna   a nd   t h e   na rr ow   b a nds   s uc h   a s   W i M A X ,   A RN ,   W L A N ,   X - Ba nd ,   a nd   I T U - 8.   T he   r e l a t i ons hi p   b e t w e e n     t he   l e ngt of   t he   e t c h e d   s l ot   ( L a nd   t h e   re s on a nt   fr e qu e nc y   o t h e   gi v e na rr ow   b a nd   i s   gi v e by  (1):      = 2   (1)     W he r e ,   c   i s   t he   s pe e of  l i g ht   i n   fr e e   s pa c e   a n ε eff   i s   t he   e ff e c t i ve   di e l e c t ri c   c ons t a nt   w h i c h   i s :     = 1 + 2   (2)     T he   l e ng t h   for   e a c h   e t c he d   s l ot   w a s   fo und   us i n e qu a t i o 1   a nd   i ndi v i du a l   r e s ona n t   fr e que nc y     for,   L W i MA X   =   2xL c 1 + W c 1 ,   L A RN   =   W c 2 + 2x L c 21+ 2 xL c 2,   L W L A N = 8 xL c 3,   L x - Ban d = 8xL c 4A + 4xL c 4B + 4x W c 4 ,   a nd  L IT U - 8 =   L c 5A + L c 5B + L c 5C .   A   c o m p a ri s on   be t w e e t he   opt i m i z e s l ot   l e ngt h   a nd  t he   c a l c ul a t e one   i s   l i s t e d   i n   T a b l e   2 .   T h e   i nv e s t i g a t e d   s i ng l e   no t c h e d   e l e m e nt s   a r e   c o l l e c t e d   a nd   i n t e gr a t e d   t og e t he r   t f orm     t he   propos e d   pe n t a - not c he b a nd   a n t e nna .       T a b l e   2 .   Co m p a ri s on   b e t w e e n   t h e   re c e i ve d   r e s ul t s   for   s i m ul a t e d   not c h e ba nd   a nd  t h e   n a rrow   ba nd   Ba n d   n o t c h   Ch a ra c t e ri s t i c s   W i M A X   A RN   W L A N   X - b a n d   IT U - 8   Ba n d w i d t h   [G H z ]   3 . 3 - 3 . 7   4 . 2 - 4 . 5   5 . 1 5 - 5 . 8 2   7 . 1 5 - 7 . 7 5   7 . 7 2 - 8 . 3 5   S i m u l a t e d   BW   [G H z ]   3 . 3 4 - 3 . 7 5   4 . 2 - 5   5 . 2 - 5 . 8 2   7 . 2 - 7 . 7   7 . 8 2 - 8 . 5   N o t c h   fre q u e n c y   [G H z ]   3 . 5   4 . 3 5   5 . 5   7 . 5   8 . 0 5   S i m u l a t e d   n o t c h   F re q u e n c y   [G H z ]   3 . 5 5   4 . 5   5 . 5 3   7 . 4 5   8 . 1 6   Ca l c u l a t e d   s l o t   l e n g t h   m m   2 6 . 3 3   2 1 . 1 8   1 6 . 7 5   1 2 . 2 9   1 1 . 3 5   O p t i m i z e d   s l o t   l e n g t h   m m   2 7 . 9   2 3 . 7 4   1 8 . 8 5   14   1 1 . 5           F i gure   3 .   T he   e va l ua t e d   a nt e nna s   (a ),   (b) ,   ( c )   a n t e n na ,   ( d)  t he   groun d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   1693 - 6930   T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol V ol .   1 8 ,   N o.   2 A pri l   2 020:    622     630   626   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 -40 -30 -20 -10 0 |S 11 | [dB] Fr eq ue ncy [ GHz]  anten n a c  anten n a b  anten n a a     F i gure   4 .   R e t u rn  l os s   fo a na l yz e d   a n t e n na s       2. 3 .     P a r am e t r i c   s tu d an d   op ti mi z ati on s   for   e ac h   n otc h   b an d   F i gure   5   s how n   t h e   pa r a m e t ri c   s t udy   fo r   e a c h   n ot c h   fre que nc y   s e p a ra t e l y .   T h e   e v a l u a t i on   fo r   e a c h   one   i s   don e   by   v a ry i ng   on e   of   t he   p a ra m e t e rs   o f   t h e   e t c h e d   s l ot   w hi l e   ke e pi ng   t h e   ot h e r   p a ra m e t e rs   c ons t a nt .     T he   m a i re a s on   for   do i ng   t h i s ,   i s   t o   e s t a bl i s h   t he   b e s t   r e j e c t   r e s ona nt   fr e que nc y   for   e a c h   no t c h   b a nd .     F or  t h e   W i M A X   b a nd ,   t he   op t om e t ri c   r e s ul t s   g a ve   t he   b e s t   r e s on a nt   a t   L c 1= 6 . 5   m m .   W hi l e   for   A RN ,     L c 2   =   3 m m ,   for  W L A N ,   L c =   4. m m ,   for  X - Ba n L c 4A   =   3. 8 m m ,   a nd   for   IT U - 8,   L c 5A   =   5. m m .           F i gure   5 .   P a ra m e t ri c   s t udy   for   a l l   not c h e f i l t e rs ,   ( a )   W i M A X   w i t h   v a ryi ng  L c 1,   (b)   A RN   w i t h   v a ryi n L c 2 ,   (c W L A N   w i t h   va ry i ng   L c 3 ,   ( d)  X - Ba nd   w i t va ry i ng   L c 4A ,   ( e )   IT U - 8   w i t h   va ry i ng   L c 5A   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol         A   C om pac t   U WB   m onopo l e   an t e n na  wi t p e nt ba nd  not c he c h ar ac t e r i s t i c s   ( Ma j e d   O .   A l - D w ai r i )   627   3.   R ES U LTS   A ND  DISCUSSIO NS   T o   und e rs t a nd   how   t he   ba nd - not c h e d   c h a r a c t e r i s t i c s   ge n e r a t e d ,   t h e   s urf a c e   c ur re n t   di s t ri bu t i o n   of  t he   prop os e d   a n t e nna   w a s   i n ve s t i ga t e a t   t h e   re s on a nt   fr e q ue nc i e s   for   e a c n ot c he d   b a nd .   T h e   r e s ul t s   a re   s how i F i gur e   6.   F i g ure   6( a )   c l e a rl y   s how s   t h a t   t he   c urr e nt   di s t ri b ut i on   c on c e nt r a t e d   a ro und   t h e   fe e di n poi nt   a nd  t h e   U - s ha p e s l ot   a t   3 . G H z .   T h i s   prov e s   t h a t   t h e re   i s   no  r a di a t i on  t t he   s p a c e   du e   t o   m a xi m u m   s t ore e l e c t ro m a g ne t i c   e n e rgy   a r ound  t he   U - s ha p e d .   In   t h i s   c a s e   t h e   U - s h a pe d   s l ot   pl a ys   a   ro l e   of  a   qu a rt e w a ve l e ng t h   t ra ns for m e r   w hi c h   g e ne r a t e s   t h e   fi rs t   no t c h e d   ba nd   for   t h e   W i M A X .   F i gure   6(b)   s how s   t ha t     t he   c urre nt   i s   c onc e n t ra t e d   o t h e   s l a n t e d   U - s h a p e d,   w h i c h   i ndi c a t e s   t h a t   t h e   s l a nt e d   U - s ha p e d   p l a ys   t he   m a i rol e   i n   t h e   g e n e ra t i on   of  t h e   s e c ond   not c h e b a nd   for  t h e   A R N .   S i m i l a r l y,   F i gu re   6(c )   i n di c a t e s   t ha t   t he   m a i n   c urre nt   di s t r i bu t i on   c onc e nt ra t i on   i s   on  t he   t w o   m i rro re d   Σ - s ha pe d ,   w h i c p l a ys   a   rol e   of  t he   t h i rd   not c h e ba nd  for  W L A N .   In  f i gur e   6 (d),   t he   m a i n   c u rre n t   d i s t r i but i o c on c e nt r a t i on  i s   on   t he   four   m i rror e 5 - s ha p e d ,   t ha t   re pre s e nt s   t he   four t no t c h e b a nd   for  X - B a nd .   F i na l l y,   i F i gu re   6 (e ) ,   t he   m a i c urr e nt   di s t ri bu t i o c onc e nt ra t i on   i s   o t he   re c t a ngu l a r   s ha p e s l ot   w i t h   pa rt i a l l ope n ,   t h a t   r e pr e s e n t s   t h e   f i ft no t c h e d   ba n   f or  IU T - 8.   F i gure   7   i l l us t ra t e s   a   c o m p a ri s on   b e t w e e n   t h e   re t urn   l os s   fo t h e   ori g i n a l   a n t e n na   a nd  t he   pr opos e d   a nt e nna   w i t pe nt a - ba nd   no t c h e f i l t e r .   F i g ure   s how s   t h e   m a x i m u m   g a i of  t he   propos e p e nt a - ba nd  no t c h   fi l t e a nt e nn a ,   w hi l e   t he   ga i i t he   r e j e c t   b a nds   i s   m i ni m um   c o m p a re d   w i t t h e   o t he r   op e ra t e d   ba n ds   (pa s s ba nd ).   T h e   c om pa r i s on  b e t w e e n   t h e   propos e p e nt a - b a nd  n ot c he d   a nt e nna   a n e a c n a rrow   ba n i s   gi ve n   i T a b l e   2 ,   w e re   pr e s e n t e d   t h e   opre t a t i n b a ndw i dt h   a nd  t he   c a l c ul a t e l e n gt h   of   t h e   s l ot   ( L )   b a s e d   on   t he   n ot c fr e que nc ( not c fr e qu e nc y   =   F m a x - F m i n / 2)  f or  e a c ba nd  us i n e q ua t i on  1,   w i t t he   s i m ul a t e not c h   fr e qu e nc y   a nd   t h e   i ns e r t e d   s l o t   l e n gt h   c a l c ul a t e d   a nd   o pt i m i z e d .           F i gure   6 .   S urf a c e   c urr e n t   d i s t r i but i on   for   t h e   p ropos e a nt e n na   a t   t h e   re s on a nt   fr e qu e nc i e s ,     (a 3. 55   G H z ,   (b)   4. 5   G H z ,   (c )   5   G H z ,   (d 7 . 5   G H z ,   ( e )   8. 1 G H z   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   1693 - 6930   T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol V ol .   1 8 ,   N o.   2 A pri l   2 020:    622     630   628           F i gure   7 .   t he   s i m ul a t e re t urn   l os s   | S 11|   for    t he   re f e r e nc e   a nd   t h e   propos e a nt e nn a s   F i gure   8 .   M a xi m u m   g a i n   for   t he   prop os e d     pe nt a - b a nd   not c h   fi l t e a nt e nn a       T he   s i m u l a t e d   ra di a t i o p a t t e rn  E   a nd  H   pl a ne   of  t he   pro pos e p e nt a - b a nds   no t c h e a nt e nn a   fo di ffe r e n t   r e s ona n t   fr e qu e n c i e s ;   3 . 2 ,   3 . 8,   5 ,   6 . 8,   8 . 9,   a n 10 . 1   G H z   a re   s how i F i gure   (a ) - ( f)  r e s pe c t i ve l y.     E - pl a ne   e xhi b i t s   a n   o m ni d i r e c t i on a l   s ha p e   l i k e   a   di p ol e   pa t t e rn  a t   l ow e r   fre que n c i e s ,   w hi l e   a t   hi gh e r   fre qu e nc i e s   i t   a p pe a rs   a s   a   nu m be r   of   l ob e s   du e   t t he   e xi s t e n c e   of  t he   hi g he r   ord e m od e s .   W h i l e   t he   H - pl a n e   gi ve s   a   good   o m ni di r e c t i on a l   pa t t e rn   a n l os i ng   i t   a t   hi ghe r   fr e que nc y .           F i gure   9 .   S i m u l a t e d   ra di a t i on  p a t t e r o t he   prop os e d   a n t e n n a   a t   di ff e r e nt   re s o na n t   fr e qu e n c i e s ,     (a 3. 2   G H z ,   ( b)  3. 8   G H z ,   (c )   G H z ,   (d)   6 . 8   G H z ,   ( e 8. 9   G H z ,   (f)   10. G H z       F i na l l y ,   a   c om p a ri s o be t w e e n   t h e   propos e d   a nt e nna   a nd   r e c e nt l y   re port e d   re s e a r c h   w orks   w a s   c a rr i e d   out   ba s e on  t he   a nt e nn a   s i z e ,   op e ra t i n ba ndw i d t h,   n um be of  no t c he ba nds ,   t h e   no t c he ba nds ,   a nd    t he   r e j e c t e d   n a rrow   ba nd,   f or   di ff e re nt   r e c e nt l y   pub l i s he w o rks   for   t w o   a nd   m or e   not c he fi l t e rs .   T h e   re s u l t s   a re   l i s t e d   i n   T a bl e   3 .   O ur   pro pos e d   a nt e nn a   i s   c om p a ra b l e   t o   t he   do ubl e ,   t ri pl e ,   qu a dru pl e ,   a nd     qui nt upl e - no t c h e b a nd  f i l t e rs .   H ow e v e r ,   our  propos e a n t e nn a   h a s   a a dv a nt a ge   i t e r m s   of  i t s   s i m p l e   de s i gn   a nd   c o m pa c t   d i m e ns i o ns   w i t h   ot h e r   p e nt a - ba nd  not c he d,   t ha t   c a b e   good   c a n d i d a t e   t o   be   us e f or  m obi l e   c om m un i c a t i on   a n o t h e w i re l e s s   c o m m uni c a t i o purpos e s   t a ki n a n   a c c o unt   i t s   re j e c t i on  t o   fi ve   na rrow   fre que n c y   ba n ds .           1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 -55 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 |S 11 | [dB] Fr eq ue ncy [ GHz]   Ref er en ce  A n ten n (c )  A n ten n with  5  n o tch  f il ters WiMAX ARN WLAN X -Ba nd IT U-8     1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 -6 -4 -2 0 2 4 6 Ma x. g ain  [dBi] Fr eq ue ncy [ GHz] W iMAX ARN W LAN X-Band IT U-8 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol         A   C om pac t   U WB   m onopo l e   an t e n na  wi t p e nt ba nd  not c he c h ar ac t e r i s t i c s   ( Ma j e d   O .   A l - D w ai r i )   629   T a b l e   3 .   Co m p a ri s on   b e t w e e n   t h e   propos e a nt e nn a   a nd   t h e   r e c e nt l p ubl i s he d   w ork   Re f.   A n t e n n a   s i z e   m m 2   B a n d w i d t h   [G H z ]   N u m b e o n o t c h e d   b a n d s   N o t c h e d   b a n d s   [G H z ]   Re j e c t e d   n a rro w   b a n d s   [7 ]   24   ×   36   3 . 0 2 - 1 3 . 8 4   2   3 . 5 5 (3 . 3 3 . 7 ), 5 . 5 5 (5 . 1 5 - 5 . 8 2 5 )   W i M A X ,   W L A N   [8 ]   24   ×   36   3 . 0 2 - 1 3 . 8 4   4   3 . 5 1 (3 . 1 8 - 3 . 8 4 ), 4 . 3 6 (4 . 1 - 4 . 4 . 6 2 ),   5 . 5 5 (5 . 3 5 - 5 . 9 2 ), 7 . 5 4 (7 . 0 2 - 8 . 0 6 )   W i M A X ,   A R N ,   W L A N ,   X - Ba n d   [1 0 ]   26   ×   30   31. - 1 0 . 6   2   5 . 5   (5 . 1 - 5 . 9 ),   7 . 5 (7 . 2 5 - 7 . 8 5 )   W L A N ,   X - Ba n d   (u p / d o w n   l i n k )   [1 3 ]   10   ×   16   2 . 2 0 1 4 . 6 8   3   3 . 5 (3 . 3 6 - 4 . 1 6 ),   5 . 2 (4 . 9 2 - 5 . 3 6 ),   5 . 8 (5 . 6 8 - 6 . 0 )   W i M A X ,   W L A N   (U p p e r/ L o w e r)   [1 4 ]   30 ×   35 . 5   2 - 10   3   3 . 8 (2 . 5 9 - 4 . 0 1 ),   5 . 6 (4 . 7 3 - 6 . 1 1 ),   8 . 1 (7 . 6 8 - 8 . 4 0 )   W L A N ,   W i M A X ,   X - b a n d   s a t e l l i t e   s y s t e m s   [1 5 ]   26 ×   28   3 . 1 - 12   4   5 . 2 0 5 (5 . 1 5 - 5 . 3 5 ),   5 . 8 3 5 ( 5 . 7 5 - 5 . 8 5 ),   7 . 5 4 5 (7 . 2 5 - 7 . 7 5 ), 8 . 3 5 5 (8 . 0 1 - 8 . 5 5 )   W L A N ,   X - Ba n d ,   IT U - 8   [1 6 ]   30 × 30   2 . 1 - 1 0 . 6   4   3 . 9 (3 . 3 - 3 . 7 ), 5 . 4 (5 . 1 5 - 5 . 8 2 5 ), 7 . 2 7 ( 7 . 2 5 - 7 . 7 4 5 ), 8 . 2 9 (7 . 9 - 8 . 3 9 5 )   W L A N ,   W i M A X   a n d   X - b a n d   s a t e l l i t e   (u p / d o w n l i n k   [1 7 ]   28 × 30   2 . 6 - 12   4   (2 . 7 0 - 3 . 1 0   G H z ),   (3 . 7 0 - 4 . 2 0   G H z ),   (4 . 9 0 - 5 . 7 5   G H z ),   6 . 6 0 - 7 . 4 0   G H z )   S - b a n d ,   d o w n l i n k   C - b a n d ,   W L A N ,   W P A N   [1 8 ]   25 × 30   3 - 11   5   3 . 5   (3 . 2 5 - 3 . 6 0 )4 . 7 ( 4 . 4 0 - 4 . 8 0 ),   5 . 5 1 (5 . 1 0 - 5 . 4 0 ),   6 . 1 5 (5 . 7 5 - 5 . 9 5 ),   8 . 2 8 (7 . 5 0 - 8 . 7 5 )   W i M A X ,   IN S A T ,   L W L A N ,   U W L A N ,   IT U - 8   [1 9 ]   36 × 38   2 . 8 6 - 1 3 . 3   5   3 . 7 5 (3 . 4 5 4 . 0 ),   5 . 4 3 (5 . 1 5 5 . 9 0 ),   7 . 8 7 ( 6 . 7 7 8 . 0 0 ),   8 . 6 2 (8 . 3 9 . 1 ),   9 . 8 7 (9 . 3 1 0 . 6 )   W i M A X ,   W L A N ,   X - b a n d   fo s a t e l l i t e   c o m m u n i c a t i o n ,   IT U - 8 ,   ra d i o   n a v i g a t i o n   (RN )   [2 0 ]   80 × 80   1 . 5 - 11   5   2 . 4 (2 . 4 - 2 . 4 8 4 ),   3 . 2 (3 . 3 - 3 . 6 ),   5 . 2 (5 . 1 5 - 5 . 3 5 ),   5 . 8 (5 . 7 2 5 - 5 . 8 2 5 ),   7 . 5 (7 . 2 5 - 7 . 7 5 )   W L A N   (2 . 4 ,   5 . 2 a n d   5 . 8 ),   t h e   d o w n l i n k   o s a t e l l i t e   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m s   a n d   a   p a rt i a l   s p e c t ru m   fro m   W i M A X .   [2 1 ]   28 × 30   2 - 11   5   3 . 5 (3 . 3 0 3 . 6 0 ), 5 . 2   (5 . 1 5 0 5 . 3 5 ),   5 . 7 7 (5 . 7 2 5 5 . 8 2 5 ), 7 . 3   (7 . 0 7 . 4 0 ),   8 . 1 (8 . 1 0 8 . 5 0 )   W i M A X   l o w e r/ u p p e W L A N   U p / d o w n l i n k   o X - b a n d   s a t e l l i t e   c o m m u n i c a t i o n   O u w o rk   30 × 35   2 . 8 - 1 0 . 6   5   3 . 5 5 (3 . 3 - 3 . 7 0 ), 4 . 5 ( 4 . 2 - 5 ), 5 . 5 3 (5 . 2 - 5 . 8 6 ), 7 . 4 5 (7 . 2 - 7 . 7 ), 8 . 1 6 (7 . 8 2 - 8 . 5 )   W i M A X ,   A R N ,   W L A N ,   X - Ba n d ,   IT U - 8       4.   C O N C LU S I O N   A   pe n t a   b a nd   no t c h e d   c h a ra c t e ri s t i c s   w a s   pro pos e d ,   t h e   de s i gne d   a n t e n na   i s   s i m pl e   a nd   r e a l i z a b l e ,   i t   i s   a   c o m p a c t   re c t a ngu l a r   U W B   m ono pol e   a n t e n na   w i t h   d i ff e re nt   s h a pe s   o f   s l ot s   e t c he d   on   t he   r a di a t o r   pa t c h ,   fe e l i n e ,   a nd   t h e   grou nd  t o   re j e c t   f i ve   na rr ow   ba n ds .   T he   e t c he s l ot s   s h a pe s   a re :   a i nv e rt e U   s h a pe d,   s l a nt e d   U - s ha pe d   o n   t h e   ra d i a t i n g   pa t c h ,   m i rror e d   s u m m a t i o - s ha p e d   a nd   four   m i rr ore d   5 - s ha p e d   s l o t s   a r e   i ns e rt e d   on   t h e   pa r t i a l   gr ound ,   a nd   fi n a l l y   re c t a ngu l a r   s h a pe s l ot   w i t h   p a rt i a l l y   op e n   on   t he   fe e d   t o   a c h i e ve   W i M A X   (3 . 7 - 3. 3) ,   A RN   (4 . 2 - 5) , W L A N   (5 . 2 - 5 . 86) ,   X - ba nd   (7. 2 - 7. 7 ),   a nd   IT U - 8   (7 . 82 - 8 . 5)  ba nd   re j e c t i on   re s pe c t i ve l .   T h e   a n t e nn a   pr i nt e on   F R - s ub t ra c t   of  a   c o m pa c t   s i z e   30 × 35 × 1. m m 3 ,   w i t a   p a rt i a l   gro und  ope ra t i ng  b a ndw i d t 2 . 8 - 10 . G H z   a t   | S 11|   <   10  d B,   e l i m i na t i ng  t h e   prop os e f i ve   na rr ow   fre que n c y     ba nds   w i t h out   a f fe c t i ng  t he   op e r a t i on  of  t he   U W B.   T he   m a x i m u m   ga i n   for   t h e   ope r a t i ng   fre que n c i e s   o   t he   pa s s b a nd   U W B   i s   l a yi ng  be t w e e 1   a nd   5. 1   dB ,   w hi l e   t he   m a x i m u m   ga i for   t h e   r e j e c t i o b a nds   i s     - 2. 1dB ,   - 0. 8   dB,   0. 7dB ,   - 2 . 2dB ,   a nd  - 4 dB  for   W i M A X ,   A RN ,   W L A N ,   X - ba nd,   a nd   IT U - re s p e c t i v e l y .     T he   a nt e nna   h a s   a   s m a l l   s i z e   a nd   a   good   p e rfor m a nc e   c om p a re d   t o t he p e nt a - b a nd   not c h e f i l t e r   a nt e nna s ,   w hi c h   c oul d   b e   a   good   c a nd i da t e   for   us i n i w i re l e s s   c o m m u ni c a t i on   for   por t a b l e   m obi l e   a nd  i nt e rn e t   of   e ve ry t h i ng  (IoE ) .       R EF ER EN C ES   [ 1]   R e vi s i o o f   P a r t   1 o f   t he   c o m m i s s i on s   r u l e s   r e ga r d i ng   ul t r a   w i d e ba nd  t r a ns m i s s i o s ys t e m s / F e de r a l   C om m un i c a t i on s   C o m m i s s i on ,   F i r s t   R e por t   a nd  O r de r ,   F C C   02 ,   V ol .   48 ,   A p r i l   2002 .   h t t ps : / / w w w . f c c . g ov /   doc u m e nt / r e vi s i on - pa r t - 15 - c o m m i s s i on s - r u l e s - r e g a r d i ng - u l t r a - w i d e ba nd - 7   [ 2]   M a j e d   O .   D w a i r i ,   M oha m e S .   S ol i m a n ,   A h m a A .   A l a h m a di ,   S a m i   H .   A .   A l m a l k i   &   I m a I .   M .   A bu  S ul a y m a n ,   D e s i gn   a nd   p e r f or m a nc e   a na l ys i s   of   f r a c t a l   r e gu l a r   s l o t t e d - pa t c a n t e nna s   f or   u l t r a - w i d e ba nd  c o m m un i c a t i on   s ys t e m s ,   i W i r e l e s s   P e r s o nal   C om m u ni c at i o ns ,   v ol .   105 ,   no .   3,   pp .   819 - 833 ,   201 9.   [ 3]   M .   O .   D w a i r i ,   M .   S .   S o l i m a n,   A .   A .   A l a h m a di ,   I .   I .   M .   A .   S u l a ym a a n S .   H .   A .   A l m a l k i ,   " D e s i gn  r e g ul a r   f r a c t a l   s l o t - a n t e nn a s   f or   u l t r a - w i d e ba n a pp l i c a t i ons , "   i n   201 P r og r e s s   i n   E l e c t r om a gne t i c s   R e s e a r c h   S y m pos i um - Sp r i n g   ( P I E R S) ,   pp.   3 875 - 388 0,   20 17 .     [ 4]   M oh a m e d   S .   S ol i m a n ,   M a j e d   O .   D w a i r i ,   I m a I .   M .   A bu   S u l a ym a n,   T he   e f f e c t   of   t he   g r o und   s l o t s   up   on     t he   ba ndw i dt h   p e r f or m a nc e   f or   U W B   a n t e nna ,   i I nt e r n at i on al   J o ur na l   of   E ng i ne e r i ng   R e s e a r c h   an T e c hn ol o gy Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   1693 - 6930   T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol V ol .   1 8 ,   N o.   2 A pri l   2 020:    622     630   630   vol .   12,   n o.   2 ,   pp.   2 27 - 230 ,   2019 .   [ 5]   M .   O .   A l - D w a i r i ,   A .   Y .   H e ndi ,   M .   S .   S o l i m a a nd   M .   A .   N i s i r a t ,   " D e s i gn  of   a   c o m p a c t   u l t r a - w i de b a nd   a n t e n na   f o r   s upe r - w i de ba n t e c h no l ogy ,   i n   20 19  13t E u r op e an   C on f e r e nc e   on  A nt e nna s   a nd  P r opa ga t i o ( E uC A P )   pp.   1 - 4,   2 019 .   [ 6]   M oh a m e S .   S o l i m a n,   M a j e O .   D w a i r i ,   A h m a A .   A l a h m a di ,   D e s i gn   a nd  p e r f o r m a nc e   a na l ys i s   o f   a U W B   p a t c h   a nt e nna   w i t h   e nha n c e d   ba n dw i d t h   c ha r a c t e r i s t i c s ,   i n   12 t h   E ur op e an   C on f e r e n c e   o n   A n t e n nas   and   P r opa gat i o n   ( E uC A P   201 8) ,   2018 .   [ 7]   M oh a m e S .   S o l i m a n,   M a j e d   O .   A l - D w a i r i ,   A m j a Y .   H e ndi ,   Z i a d   A l q a d i ,   A   c o m p a c t   u l t r a - w i de b a nd   pa t c h   a nt e nna   w i t h   du a l   ba n d - n ot c h   p e r f or m a nc e   f o r   W i M A X   / W L A N   S e r v i c e s ,   i n   I E E E   J or d an   I nt e r na t i ona l   J oi nt   C onf e r e n c e   on   E l e c t r i c al   E ng i n e e r i ng   a nd  I n f or m at i on   T e c hno l o gy ,   pp .   831 - 834 ,   201 9.   [ 8]   M a j e d   O .   A l - D w a i r i ,   A   p l a n a r   U W B   s e m i c i r c ul a r - s ha pe d   m o n opol e   a n t e n na   w i t h   qu a d r up l e   ba nd   no t c h   f or   W i M A X ,   A R N ,   W L A N ,   a n X - B a nd ,   i n   I n t e r na t i ona l   J our n al   of   E l e c t r i c al   and   C om pu t e r   E n gi n e e r i n g ,   vo l .   10 ,   no.   1 ,   pp.   9 08 - 918 ,   F e b   202 0.   [ 9]   G a nS i a ng   T a n ,   S i t i   Z ur a i da h   I b r a h i m ,   M oh d   N a z r i   A .   K a r i m ,   A l i y a   A .   D e w a ni ,   M oh a m m a d   S h a hr a z e l   R a z a l l i .   Ku - ba nd  S I W   s i x - p or t ,   i n   I ndon e s i an   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   E n gi ne e r i ng   a nd  C om pu t e r   S c i e nc e ,   vo l .   17,   n o.   1 ,     pp.   27 3 - 2 80,   J a n   202 0.   [ 10]   A j a y   Y a d a v ,   D i ne s S e t hi ,   R .   K.   K ha n na ,   S l ot   l o a de U W B   a nt e n na :   D u a l   ba nd  no t c h e c ha r a c t e r i s t i c s ,   i n   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r on i c s   a nd  C om m un i c a t i ons ,   vo l .   70 ,   no.   8 ,   pp.   3 31 - 335 ,   A u gus t   201 6.   [ 11]   L .   X i ,   H .   Z h a i ,   Y .   Z a ng ,   a nd   L .   L i ,   " A   nov e l   d ua l - b a nd   t una bl e   ba nd - n ot c he d   a nt e nn a , "   i M i c r ow a v e   a nd   O p t i c a l   T e c hn ol o gy   L e t t e r s ,   vo l .   5 9,   no .   12 ,   pp.   3 014 - 301 8,   20 17 .   [ 12]   A ve z   S ye d ,   R a ba h   W a s e l   A l dha he r i ,   A   ne w   i n s e t - f e d   U W B   pr i nt e d   a n t e nna   w i t t r i p l e   3 . 5 / 5 . 5 / 7. 5 - G H z   ba nd - not c he d   c ha r a c t e r i s t i c s ,   i n   T u r k i s h   J ou r na l   o f   E l e c t r i c al   E ngi ne e r i ng   an d   C om p ut e r   S c i e nc e s ,   vo l .   26 ,   no .   3 ,     pp.   11 90 - 1201 ,   M a 2018 .   [ 13]   J i a n   D ong ,   Q i a nq i a n   L i ,   a nd   L i a nw e n   D e ng ,   C o m p a c t   P l a na r   U l t r a w i de b a nd   A n t e nna s   w i t h   3 . 5/ 5. 2/ 5 . 8   G H z   T r i p l e   B a nd - N ot c he d   C h a r a c t e r i s t i c s   f or   I nt e r n e t   o f   T hi n gs   A pp l i c a t i ons ,   i n   Se n s o r s ,   v ol .   17 ,   no.   2 ,   F e b   20 17 .     [ 14]   J i a D on g,   X i n   Z hu a ng  a nd   G uoq i a n H u ,   P l a na r   U W B   m ono po l e   a n t e n na   w i t t r i - ba nd   r e j e c t i o c h a r a c t e r i s t i c s   a t   3. 5/ 5. 5 / 8   G H z ,   vol .   10 ,   no .   1 ,   201 8.   [ 15]   X i a oy i L i ,   L i a n s ha n   Y a n ,   W e i   P a n ,   a nd  B i L uo ,   A   c o m pa c t   pr i nt e d   qu a dr upl e   b a nd - no t c h e U W B   a n t e nna ,   i n   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   A nt e nna s   and   P r o paga t i on ,   2013 .   [ 16]   R e s h m a   B a bu   G ,   C hi t h r a   T ha m p i ,   S ha m e e r   K   M oha m m e d,   A   C P W   f e e d   U W B   a n t e nn a   w i t h   qu a b a nd  no t c he s ,   i I n t e r na t i ona l   R e s e ar c J ou r na l   of   E ng i n e e r i ng   a nd  T e c hno l og y ,   vol .   5,   no .   3,   M a r   2018 .   [ 17]   A s i m   Q ud dus ,   e t   a l . ,   U l t r a   w i d e ba nd  a nt e nn a   w i t h   qua b a nd  r e j e c t i on   c h a r a c t e r i s t i c s ,   i n   2 01 I nt e r n at i ona l   Sy m pos i um   on   A n t e nnas   a nd  P r op aga t i on   ( I SA P ) ,   pp .   109 0 - 1 091 ,   2 016.   [ 18]   R a hm a n ,   M uh i bU r ,   a nd  J ung - D ong   P a r k,   T h e   s m a l l e s t   f or m   f a c t o r   U W B   a n t e nn a   w i t qui nt upl e   R e j e c t i on  B a nd s   f or   I oT   A ppl i c a t i on s   U t i l i z i ng   R S R R   a nd   R C S R R ,   i S e ns or s   ( B as e l ,   Sw i t z e r l and) ,   vo l .   1 8,   no .   3 ,   M a r   2019 .   [ 19]   H a r i   S h a nka r   M e w a r a a ,   J i t e nd r a   K um a r   D e e gw a l ,   M a he n dr a   M oh a S h a r m a ,   A   s l o t   r e s ona t o r s   ba s e d   qu i n t up l e   ba nd - no t c h e d   Y - s ha pe d   p l a n a r   m o nopo l e ul t r a - w i de b a nd   a nt e nn a ,   i n   I nt e r n at i ona l   J our n al   o f   E l e c t r oni c s   a nd   C om m uni c at i on s ,   v ol .   83 ,   p p.   47 0 4 78,   J a n   201 8.   [ 20]   J.   J .   L i u ,   K .   P .   E s s e l l e ,   S .   G .   H a a nd  S .   S .   Z hong ,   P l a na r   u l t r a - w i de b a nd  a n t e n na   w i t h   f i ve not c he s t op   ba n ds ,     i E l e c t r on i c s   L e t t e r s ,   vo l .   49 ,   no .   9,   pp .   579 - 58 0,   A p r   2 013 .   [ 21]   M uh i bU r   R a h m a na ,   W a s i f   T a nv e e r   K ha n a ,   M u ha m m a d   I m r a n,   P e nt a - no t c h e d   U W B   a n t e nna   w i t h   s h a r p   f r e qu e nc y   e dge   s e l e c t i v i t y   us i ng c o m b i na t i on   of   S R R ,   C S R R ,   a nd   D G S ,   i I n t e r nat i o nal   J our nal   o f   E l e c t r o ni c s   and   C om m uni c at i on s ,   v ol .   93 ,   p p.   11 6 - 122 ,   S e p   201 8.     [ 22]   M ur t a l a   A m i nu - B a ba ,   M o ha m m a d   K a m a l   A   R a h i m ,   F a r i Z u bi r ,   M ohd   F a i r us   M ohd   Y us of f ,   D e s i gn   of   M i n i a t u r i z e d   M u l t i ba nd   P a t c h   A n t e n na   U s i ng   C S R R   f o r   W L A N / W i M A X   A pp l i c a t i ons ,   T E L K O M N I K A   T e l e c om m un i c at i on   C om p ut i ng   E l e c t r oni c s   an C o nt r ol ,   V ol .   16 ,   N o.   4,   p p.   18 38~ 184 5,   A ugu s t   2 018 .     [ 23]   Q a z w a n   A bdu l l a h ,   N o r   S ha h i da   M ohd   S ha h,   N a b i l   F a r a h ,   W a he A .   J a bba r ,   N oo r s a l i z a   A bd ul l a h ,   A de e b   S a l h ,   J a m e e l   A .   A .   M uk r e d ,   A   c om pa c t   s i z e   m i c r os t r i p   f i ve   po l e s   h a i r pi ba n d - p a s s   f i l t e r   us i ng   t h r e e - l a y e r s   s t r uc t u r e   f o r   Ku - ba nd  s a t e l l i t e s   a pp l i c a t i on,   T E L K O M N I K A   T e l e c om m uni c a t i o n   C om pu t i ng   E l e c t r on i c s   a nd  C ont r o l ,   V ol .   18 ,   N o.   1,   pp .   80 ~ 89 ,   F e b r u a r y   20 20 .     [ 24]   I r f a A l i ,   M o hd  H a i z a l   J a m a l u ddi n,   M .   R .   K a m a r u d i n ,   A b i na s G a ya ,   M .   H .   D a h r i ,   G a i e n ha n c e m e n t   of   di e l e c t r i c   r e s ona t o r   a n t e n na   f o r   m i l l i m e t e r   w a ve   a p pl i c a t i on s ,   T E L K O M N I K A   T e l e c om m uni c a t i o n   C om pu t i n g   E l e c t r oni c s   an C ont r o l ,   V o l .   17 ,   N o.   4 ,   pp .   1670 - 16 73 ,   A u gus t   20 19.     [ 25]   A .   T a yb i ,   A .   T a j m ou a t i ,   J .   Z bi t ou ,   L .   E l   A b de l l a oui ,   M .   L a t r a c h ,   A .   E r r ki k ,   A   ne w   c on f i gur a t i on   o f   p a t c h   a n t e n na   a r r a y   f or   r e c t e n na   a r r a y   a p pl i c a t i on s ,   T E L K O M N I K A   T e l e c om m uni c at i on   C om put i n E l e c t r on i c s   and   C o nt r ol ,     V ol .   1 7,   N o .   5 ,   pp .   2186 - 21 93 O c t o be r   2 019 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.