T E L KO M NIK A , V ol . 14 No. 4,  Dec em be r  20 1 6,  p p.  1 33 8 ~ 1 34 4   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0 accr ed ited   A   by  DIK T I,  Decr ee  No:  58 /DI K T I/K ep /20 13   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 4 i 4 . 4137      1 3 38       Rec ei v ed   J un e   5 , 2 01 6 ; Re v i s ed   O c tob er  2 2 20 1 6 A c c ep ted   Nov em be r  4 ,  20 1 6   Enhan ced  A n t e nn a D esig n f or  Recte nn A p p li catio n in   th e 2.4 5 G Hz  ISM  Band       S h ar if   A h med , Zah r ila d h a  Zaka r ia * M o h d  No r  Hu sa in,  A z ahar i   S all eh A m ma r   A lheg az i   Cen tre  o f   T e l e c o m m u n i c a t i o n   Res e a r c h  a n d  I n n o v a ti o n  (Ce T RI),    Fa c u l ty  o El e c tr o n i c  a n d  Co m p u te r En g i n e e ri n g  (F KEKK),  U n i v e rs i t i  T e k n i k a l  M a l a y s i a  M e l a k a  (UT e M ),  Han g  T u a h   J a y a  7 6 1 0 0 ,  M e l a k a M a l a y s i a   *C o rre s p o n d i n g  a u th o r,   e - m a i l :  z a h ri l a d h a @ut e m . e d u . m y       Ab strac t   In   th i s   p a p e a   two   l a y e rs   m i c r o s tri p   a n t e n n a   d e s i g n   a t   2 .4 5   G H z   IS M   b a n d   wit h   Harm o n i c   re j e c ti o n   fi l te e m b e d d e d   o n   th e   g r o u n d   p l a n e   i s   p re s e n te d Th e   two   r o g e s u b s tra te s   wit h   re l a ti v e   p e rm i tt i v i ty   o 2 . 2   a re   s e p a r a te d   b y   a n   a i r   g a p   whi c h   e n h a n c e s   th e   a n t e n n a   g a i n .   Th e   d e s i g n   i s   s i m u l a te d   u s i n g   Com p u te r   Si m u l a ti o n   Te c h n o l o g y   (CST)  Stu d i o   Su i te   2 0 1 5 Dif f e re n a p e rtu re   c o u p l i n g s   s l o ts   s u c h   a s   re c ta n g u l a a n d   tri a n g u l a r   a p e rtu re   c o u p l i n g   s l o ts   a re   s tu d i e d   a n d   c o m p a re d It   i s   fo u n d   th a t   th e   a n te n n a   wit h   tri a n g u l a r   a p e rtu r e   c o u p l i n g   s l o t   e n h a n c e s   t h e   a n te n n a   p e rfo rm a n c e   b y   s u p p re s s i n g   2 nd   a n d   3 rd   h a r m o n i c s   a t   5   G H z   a n d   8   G H z re s p e c ti v e l y i n c re a s i n g   th e   a n t e n n a   g a i n   a n d   p r o v i d i n g   a   b e tt e c i r c u l a r   p o l a ri z a ti o n   b e h a v i o r.   Th e   s i m u l a te d   a n t e n n a   d e s i g n   a c h i e v e s   a   g a i n   o 9   d B re t u rn   l o s s   o - 2 3 . 6 d B,  a x i a l   ra ti o   o 1 .2 7 d a n d   a x i a l - ra t i o   b a n d wid t h   o 4 0 .8 %   (2   3   G H z ).   Th e   p ro p o s e d   a n te n n a   s h o w s   a n   e n h a n c e m e n i n   th e   a n te n n a   p e rfo rm a n c e   whi c h   m a k e s   i a   s u i ta b l e   c a n d i d a t e   fo re c ti f y i n g   a n te n n a   o re c te n n a   a p p l i c a ti o n   a s   i c a n   i n c re a s e   th e   to ta l   c o n v e rs i o n   e ff i c i e n c y   re s u l ti n g   i n   a   h i g h   o u tp u t   DC   v o l ta g e   u s e d   t o   p o wer  l o p o wer   e l e c tro n i c  a n d  e l e c tri c a l   d e v i c e s  s u c h   a s  wi re l e s s  s e n s o r .       Key w ords An t e n n a Ap e rt u re  c o u p l i n g Harm o n i c  r e j e c ti o n c i rc u l a p o l a ri z a ti o n Re c te n n a  a p p l i c a ti o n       Copy righ ©  2 0 1 6  Uni v e rs ita s  Ahm a D a hl a n.  All  rig ht s  r e s e rve d .       1.   Int r o d u ctio n   Rec ten n a i s   a   d ev i c e u s ed   t c ap t ure am bi en t e l ec tr om ag ne ti c   s i gn al s  an d   c on v ert   the m   i nto  a  DC  v ol t ag t po wer   l o w   po wer   de v i c es   s uc as   wi r el es s   s en s or.  It  c on s i s ts   of   an   an ten na ,   ha r m on i c   s up pres s i on   f i l te r r ec ti f y i ng   c i r c u i an r es i s ti v l o ad   [1,   2].   T he   m os i m po r tan t   pa r am ete r s   i r ec ten n d es i gn   are  the   t ota l   c on v er s i on   ef f i c i en c y as s oc i ate d   c os an the   ph y s i c al   s i z e.  T he r ha v b ee m an y   ef f orts   on   i m prov i ng   t he   r ec ten na   d es i g b y   i nc r ea s i ng   i ts   c on v ers i on   ef f i c i en c y   as   th ef f i c i en c y   r e du c ti on   i s   du to  t he   no n l i ne ar  be h av i or   of   the   d i od es   tha c au s ge n erat i on   of   u n w an t ed   ha r m on i c   of   th f un da m en ta l   f r eq ue nc y .   T ov erc om thi s   i s s ue m an y   r es ea r c he r s   h av e   pro po s ed   a dd i ng   l o w   pa s s   f i l t er  b et w e en   the   a n ten n a nd   the   r ec ti f y i ng   c i r c u i [3 - 9]  t s u pp r es s   un w a nte ha r m on i c s   s tha the   r ec ten na   ef f i c i en c y   w o ul be   i nc r ea s ed Ho we v er,  t he  ad ap ti on  of   the  Lo P as s   F i l t e r   ( LP F )   i nc r ea s es   th s i z e   a nd   c os t o f   the   r ec ten na   an d c au s i s ol ati o n l os s   w h i c l i m i t th prac ti c al  i m pl em en tat i o ns  of  th e r ec ten n a.    In  [ 10 ],   th ha r m on i c   r ej ec ti on   pro pe r t y   i s   a dd e d   to   th a nte nn a   b y   em be dd i ng   un ba l a nc ed   s l ots   s tr uc t ure  s the   i s ol a ti o l os s   as s oc i ate d   w i th   the   L P F   i s   el i m i na ted .   A nte nn a   wi th   tr i a ng ul ar   s ha p c a s up pres s   ge ne r at ed   ha r m on i c s   b y   no n l i ne ar   di od es   a s   pres en te i n   [11 ].  I [1 2]  a   tec hn i q ue   of   f ou r   r i gh t - an gl s l i ts   ap pl i ed   to  the   pa tc an t en n d es i gn   c a b l oc k   s ec on an th i r ha r m on i c   s i gn a l s I pri or  l i terat ure  [1 0 - 15 ],  th an ten na   d es i gn s   c an   r ej ec the   un w a nte d   h arm on i c s   wi th   n n ee d   f or  th ha r m on i c   r ej e c ti on   F i l ter  ( H RF ) H o w e v er,   m os of   the s e   de s i g ns  s uf f er  f r o m  l ow  g ai w h i c h d e grad es  th ov er al l  r ec ten nn a c o nv ers i on  ef fi c i en c y   A   c i r c u l ar  po l ari z a ti o prop ert y   i s   an oth er  i m po r tan f e atu r of   the   r ec ten n de s i g tha t   c an   i nc r ea s t he   c a ptu r e a m bi en s i gn al s   an d   r ed uc t he   p ol ari z at i on   l os s   as s oc i a ted   wi th   l i n ea r   po l ari z at i on   a nte nn as M an y   tec hn i q ue s   c an   be   us ed   to  ac hi ev the   c i r c u l ar  po l ari z ati on   s uc h   orthog on a l   f ee l i ne s   t ec hn i qu [ 16 - 18 ].  T hi s   t ec hn i qu c an   pro v i de   du al   po l ar i z ati o m od b y   de l a y   i ex c i tat i on   b ut  the r e   i s   tr ad e - of f   be t ween   t he   i s o l at i on   l os s   an t he   r etu r n   l o s s   w h i c h   m a k the   de s i gn   c om pl ex S i n gl f ee d   m i c r os tr i w i t c i r c ul ar   po l ari z a ti o i s   propos ed   i n   [1 9 - 21 ]   to   r ed uc c om pl ex i t y .   Ho wev er,  th ax i a l   r at i o   ba nd wi dth s   ac h i e v e are   1 .7%,   19 .4%,   2 3%,   r es pe c ti v el y whi c h  are  qu i t e n arr o w .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       E nh an c ed  A n ten na  D es i g for Rec ten na   A p pl i c ati on   i the  2 .45  G H z  I S M B a nd   ( S ha r i A h me d )   1339   In  th i s   pa pe r t w o   l a y ers   hi g g ai h i gh   order   ha r m on i c   r ej ec ti on   c i r c ul arl y   po l ari z ed   an te nn a   d es i gn   i s   pro po s e d.  T he   ga i n   of   th an te nn i s   e nh a nc ed   b y   us i n a ai r   ga p   b et w e e n   two  l a y er  s u bs tr ate s T hi s   an t en n de s i g us es   d i f ferent  ap ert ure  c o up l i n s l ots   etc h   on   th e   groun p l a ne   to   s up pr es s   u n w an t ed   ha r m on i c s Har m on i c   r ej ec ti on   f i l ter   i s   r ep l ac e b y   an   i nte r n al   f i l ter  w i t hi n t h e a nte n na   whi c h redu c es  th e s i z e.       2.   A n t enn a  Des ign  P r o ce d u r es   T he   propos ed   s tac k ed   m i c r os tr i an t en na   i s   s h o w i F i g ure  1(a) A   s qu are  p atc i s   etc he o the   to l a y er  as   s ho w i F i g ure  1(b) A   s i n gl f ee l i n of   50   i m pe da n c i s   de s i gn ed   on   th b ott om   l a y e r   as   s h o w i F f i gu r 1(c ) T he   a pe r ture  c o up l i n s l o ts   s uc as   r i gh an gl e   tr i an g ul ar  a nd   r ec tan gu l ar  c ou pl i ng   s l ots   are   d es i gn e wi th   45 °  r ot ati on   an gl e,  t ac h i e v e   th e   c i r c ul a r   p ol ari z at i on   prop er t y on   the   s ec on l a y e r   a s   s ho w i n   f i gu r e   1(d)   an f i gu r e   1(e) ,   r es pe c ti v el y T he   t w l a y er   s ub s tr ate s   are  s ep ar ate b y   s pa c er  or  p l as t i c   ho l de r   of   m m   w hi c h   en ha nc es  th e  an t en na  g ai n .   T he   de s i g us es   R og er  5 8 80   s u bs tr ate   wi th   r el ati v p erm i tti v i t y   of   2.2 0.0 00 ta ng en t   l os s an 0. 03 5m m   c op pe r   thi c k ne s s E qu ati on s   are  ap p l i e to  ob tai the   pr op os ed   an t en n di m en s i on  [ 22 23 as  f ol l o wi ng :   T he  w i dth   of  th e s q ua r e p at c h c an  be  ob t ai ne us i n g e qu at i on  ( 1):         =  2 + 1                                                                                                                                             ( 1)     T he  ef f ec ti v l en gth   i s  c al c ul ate d u s i ng   eq u ati on  ( 2)       2                                                                                                                                       ( 2)     T he  ex ten s i o n l en gt h i n t h e  pa tc h,     c an  b e c al c u l at ed  u s i ng  e qu a ti o n (3) .          = 0 . 412   ( + 0 . 3 ) ( + 0 . 264 ) ( 0 . 258 ) ( + 0 . 8 )                                                                                               ( 3)     T he  pa tc h a c tu al   l e ng th , L p  i s  c al c u l ate d u s i ng   eq u ati o n (4) .      =   2                                                                                                                         ( 4)     T o f i nd  th wi dth  an d l en g t h o f  th 50  f ee d - l i n e e qu a ti on s  ( 5)    ( 8) ar us ed :   F or c on di ti o w h en > 2 .     = 8 ( 2 2 )                                                                                                                                  ( 5)     F or c on di ti o w h en < 2     = 2 [ 1  ( 2 1 ) ] +  1 2  [    ( 1 ) + 0 . 3 ( 0 . 61  ) ]                                          ( 6)     W h ere,                                               =   (  60 ) [  + 1 2 ] 1 2 +   [  1 (  + 1 ) ( 0 . 23 +   ( 0 . 11  ) ) ]                                                                                      ( 7)     =   377 ( 2       )                                                                                                                                   ( 8)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   14 ,  No 4,  D ec em be r  20 16     13 38     13 44   1340       F i gu r 1.  G e om etr y  of  th e p r op os ed  s tac k ed  an ten na   wi th  t he   di m en s i on s  of   W p =  Lp =  46 m m Ls =   W s  =  10 0m m , g = 5m m ,  h1   =  h 2 =  0. 7 87 m m , L f  =  50 m m ,   w f  =  2. 34 2m m , R1  =   27 .2 5m m , R2  =  1 4m m T  =  25 .45 m m T 1 =  1 8m m ( a) An ten na  s i de   v i e w , (b)  T op  v i e w of  th e s q ua r e p atc h,  ( c )  bo tto m  v i e w  of  th e f ee d l i ne  ( d) S ec on d l a y er  wi t h ri g ht  an gl e t r i a ng l e s l ot  v i e w  ( d) Se c o nd   l a y er  w i th  r ec ta ng u l ar s l ot  v i e w       3.   Resu lt and  Dis cussion s   In  thi s   s e c ti on the   an ten n pa r a m ete r s   s uc as   r e t urn  l o s s   an ha r m on i c   r e j ec ti on   prope r ty , b an dw i dth , g ai n,  an d a x i al   r ati o  are  di s c u s s ed   an d a na l y z ed     3.1.  R etu r n  Lo ss   and   Ha r mo n ic  Rej ec t ion  P r o p er t y     3.1 .1 R etu r n   L o s o f   t h A n t enn a   w it h   Rectan g u lar   and   T r iang u la r   A p er t u r Co u p ling   S t r u ctu r e   T he   s i m ul ati o i s   c arr i ed   o v er  r an ge   of   0 - 10   G H z T he   r es on an c f r eq ue nc y   of   2.4 G H z   of   the   an t en n w i t r e c tan gu l ar  ap ertur c ou pl i ng   s l ot  c an   ac hi ev r etu r l os s   of   l es s   tha - 15 d B H o wev er,  ha r m on i c s   are  ge ne r ate a G H z   a nd   G H z as   s ho w i F i gu r 2,  w h i c h   r ed uc es   t he   an t en na   ef f i c i en c y .   T he   a nte nn a   wi th   r i g ht  a ng l e   tr i a ng ul ar   ap ertur c ou pl i ng   s l ot   ac hi e v es   l es s   th an   - 23 d B   r etu r n   l os s   a 2 .45   G H z   r es on an c e   f r eq ue nc y   wi th   no   ha r m on i c s   ge ne r ate d , a s  s ho wn i n Fi g ure 3.         F i gu r 2.  A nte nn a return  l o s s  w i t h t h r ec tan gu l ar    ap ert ure    a pe r ture c ou p l i ng  s l ot     F i gu r 3.  A nte nn a return  l o s s  w i t h t h tr i an g ul ar ap ertur e      c o up l i n g s l ot         3.1 .2 H ar mo n ic   R eje ctio n   Co mp ar ison   o f   Rect ang u lar   and   T r iang u la r   A p e r t u r Co u p ling   S lot s   (c)  Lf Wf (e)  R1 R2 (d)  T T1 Sp acer h1 h2 Ai r Gap   (g) ( a)   Sq u are P atch (b)  Wp Ls Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       E nh an c ed  A n ten na  D es i g for Rec ten na   A p pl i c ati on   i the  2 .45  G H z  I S M B a nd   ( S ha r i A h me d )   1341   T he   an te nn a   wi th   r ec ta ng u l ar  ap ertur e   c ou p l i ng   s l o g en erat es   2 nd   an d   3 rd   h arm o ni c s   at   G H z   an 8   G H z   r es pe c ti v el y Ho we v er,  t he   an t en n wi th  tr i a ng u l ar  ap ertur c ou pl i ng   s l ot  r ej ec ts   the s es   ha r m on i c s   r es ul ti ng   i v er y   l o r etu r l os s   of   - 23 .68 dB   at  th f un da m en tal   f r eq u en c y   c o m pa r ed   to  th at  ob tai ne wi th  t he   an ten na   wi th  r ec ta ng u l ar  ap ertur c ou pl i ng   s l ot,   as   s ho w i n   F i gu r e   4.  T he   an t en n wi th   tr i an g ul ar  a pe r ture   c ou p l i ng   s l ot  i s   a bl to   r ej ec h i gh   or de r   h arm on i c s   du t th r ef l ec ti on   of   s ec on an th i r h arm on i c s   no i s es   w he n   f ee di n i nto   the   s l ot  as   t he y   f ai l   t c r ea te   c urr en r es o na nc e   aroun t he   s l ot  s t he   p o w er  r a di ate d   a 2 nd   a nd   3 rd   h arm on i c s   i s   r ed uc ed where as   the   po wer   r ad i ate d   at  t he   1 st   ha r m on i c   or  at  t he   f un d am en tal   f r eq ue nc y   i s   i nc r e as ed   whi c i m prov es   th o v era l l   an t en n a   ef f i c i en c y  at   2.4 5  G H z .             F i gu r 4.  R etu r l os s  c om p aris on  of  th e rec tan gu l ar a n d t r i a ng u l ar a pe r tur e c ou p l i ng  s l o ts       T ab l e   1.  R etu r n   L os s  of   C o m pa r i s on   A p e r t u r e   s lot   Fun d a m e n t a f r e q u e n c y   ( 2 . 4 5   GH z )   2 n d   h a r m o n i c           ( 5   GH z )   3 rd   h a r m o n i c     ( 8 GH z )   R e c t a n g u lar   s lot   - 1 5 . 4 d B   - 4 . 2 2 d B   - 2 6 . 4 d B   Tr ian g u lar   s lo t   - 2 3 . 6 d B   - 1 . 4 d B   - 1 . 7 4 d B       3.2.  A n t enn a Gain     T he   an ten na   w i th  r e c tan gu l ar  ap er ture  c ou pl i ng   s l ot  c an   ac hi ev r ea l i z ed   ga i of   8. 85 2d B   an tot al   e ff i c i en c y   of   - 0.1 90 8,  w he r ea s   the   an ten na   w i th  tr i an gu l a r   a pe r ture   c o up l i ng   s l o c an   ac hi ev up   to  9. 01   dB   w i th   tot al   e ff i c i e nc y   of   - 0.0 18 7   as   s ho w i s   F i gu r 5 ( a )   an F i gu r 5 ( b) r es pe c ti v el y . It  i s  ob s e r v ed  t ha t th e   u s e o f t r i an gu l a r  ap ertu r c ou pl i ng  s l o t h a s  en h an c ed  th ga i n   as   w el l   a s   t he   e ffi c i en c y   of   the   an ten n w hi c h   i s   du t s tr on g   c ou pl i ng   a c hi ev ed   w i th  tr i an g ul ar   ap ertu r c ou pl i ng   s l ot .   F r o m   the   a nte nn ga i di r e c ti on ,   i i s   no ted   t ha the   ma i be a m   di r ec ti on   i s   18 0   d eg r ee   w hi c m ea n s   the   m ai r ad i ati on   i s   fr o m   the   l oa de s l o tow ard  the   an ten na   pa t c h   di r ec ti on T he   antenna  m ai r adi a tion  i s   to  the  f r on o f   the  an tenna  pat c w hi c m a k e s   i s ui table  f o r   r ec ei v i ng  the   w av e s i gn al s  i r e c ten na  ap pl i c ati on .     3.3 A n t enn A xi al  R atio   A x i al   r ati i s   m ea s ure  o f   th an ten na   po l a r i z ati on   t y pe T he   an ten n i s   s ai d   to  be   c i r c ul a r l y   po l ariz ed   i i t s   a x i al   r a ti i s   3d B   o r   l e s s . How ev er, the   an ten na   w i th  ax i al   r a ti o m o r e t ha n   dB   c on s i de r ed   a s   l i ne a r l y  op ti m i z ed T he   an ten na   w i th  r e c tan gu l a r   ap e r tu r c ou p l i ng   s l ot  ha s   an   ax i al   r ati o f   2 .35 dB   w he r e as the   an ten na   w i th  tr i an g ul ar  ap e r tu r c ou pl i ng   s l ot  ac hi ev es   a x i al   r ati o 1.2 7d B   an ax i a l - r a ti ba n d w i dth   of   40 .8%  ( ~   G H z ) as   s ho w i F i gu r 6.   A l tho ug h,   al l   the   an ten na s   w i th  r e c t an gu l ar  an t r i an gu l a r   ap e r tu r c ou pl i ng   s l o ts   a c hi ev es   the   c i r c ul a r   po l ariz ati on   prope r ty the   an ten na   w i th  t r i an gu l a r   ap ertu r c ou pl i ng   s l o ha s   a   be tte r   c i r c ul a r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   14 ,  No 4,  D ec em be r  20 16     13 38     13 44   1342   po l ariz ati on   be ha v i or  as   th ax i al   r ati i s   c l os ed   to  th i de al   c a s w he r the   tw el ec t r i c   f i el d s   c o m po ne nt s  a r eq ua l  i ma gn i tud e a nd  o r tho g on al  to   ea c h o the r  ( ou t o f p ha s e b y  90 °).         ( a)     ( b)     F i gu r 5.  A nte nn a g a i n ( a) G ai of  th e a nte n na   wi th  r e c tan gu l ar a pe r ture  c ou p l i ng  s l ot  ( b) G a i of  th e a n ten na   wi th  tr i a ng u l ar  ap ert ure c ou pl i ng  s l ot       In  the   p r op o s ed   a nte nn a   de s i gn ,   the   ai r   ga p   i s   i nt r od u c ed   a s   i t   ha s   v e r y   s i gn i f i c an t   e ff e c t   on   the   an ten na   ga i n B y   v a r y i ng   the   ai r   ga h ei gh t,   th an ten na   ga i n   v arie s   a s   w el l P ara m e tr i c   s tud y  i s  c arr i ed  on  th e   ai r  g ap  v al ue , g , a s  s h ow n i n F i gu r e 7 fr o m  0  mm   to  10   m m . i t i s  ob s e r v ed   tha the   an t en na   ga i i n c r e as e s   dra m a ti c al l y   to  9.0 1d B   at  m m   ai r   ga p.  How ev er,  the   a nte nn a   ga i drop s   a ai r   ga p   hi gh er   tha 5   mm T he   ai r   ga p   he i gh i s   op ti m i z ed   to  a c hi ev hi gh   ga i w i th  r ea s on ab l a nte nn a   s i z e.  T he   ai r   ga p   i s   s et   to   5 mm   to  m ai nta i n   s m al l   s i z o f   th a nte nn de s i gn   w i th  a h i gh  ga i n.             F i gu r e  6 .   A x i al   r ati o o f a nte nn as  w i th  r ec tan gu l a r  an tr i an gu l a r  a pe r tu r c ou pl i ng   s l ot s   F i gu r 7 .   S tud y   of  th a i r   g ap  e f f ec t o n t h a nte nn g a i n       3.4.  R es u lt Co mp ar i son   Co m pa r i s on   be tw ee T r i an gu l ar  an r e c tan gu l a r   c ou p l i ng   s l ot s   r e s ul t s   i s   pe r for me i n   ter m s   o f   an ten na   r etu r l o s s ga i n,  ba nd w i dth a x i al   r ati o   an ha r m o ni c   r e j e c ti on   p r o pe r ty   as   s ho w i T ab l e   2   be l ow F r o m   c o m pa r i s on i c an   be   ob s e r v ed   tha t   the   an t en na   w i th  tr i an gu l ar   ap er ture   c ou pl i ng   s l ot   ha s   be tte r   pe r f o r m an c i ter m s   o f   al l   a nt en na   pa r a m ete r s   w hi c i s   d ue   to  t he   s t r on g   ap ertu r c ou pl i ng   o c c u r r ed   at  2.4 G Hz T he   s t r on g   c ou pl i ng   be tw ee the   pa t c h   an d   tr i an gu l a r   s l ot   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       E nh an c ed  A n ten na  D es i g for Rec ten na   A p pl i c ati on   i the  2 .45  G H z  I S M B a nd   ( S ha r i A h me d )   1343   at  2.4 G Hz   el i m i na te s   t he   h ar m on i c s   ge ne r a ti on   at   hi gh er  fr eq ue n c i e s at   G Hz   an G Hz w hi c i nc r e as ed   the  r ad i ate d   po w er  a t th e f un da m en tal  frequ en c y   r es ul ti ng   i a   hi gh   pe r for m an c o f th e   antenna.  T hi s   antenn c an   be  us ed  i r e c tenna  ap pl i c ation  as   i c an   ac hi ev hi gh   pe r f o r m an c e   r eq ui r ed   f o r   s u c h a pp l i c ati o n.       T ab l e 2 .   R es ul t Com pa r i s o n o f  T r i an gu l ar an d Re c ta n gu l ar Cou pl i ng  S l ots   A n t e n n a   p a r a me t e r   Tr ian g u l a r   a p e r t u r e   c o u p li n g   s l o t   R e c t a n g u lar   a p e r t u r e   c o u p li n g   s l o t   R e t u r n   lo s s   - 2 3 . 6   d B   - 1 5 . 4   d B   Ga i n   9 . 0 1   d B   8 . 8 5 2   d B   B a n d w id t h   2 0 4 . 8 3   M H z   1 9 8 . 2 2   M H z   A x ia R a t io   1 . 2 7   d B   2 . 3 5   d B   H a r mon i c   r e je c t io n   P r o p e r t y   Y e s   N o       4.   Co n clusion   In  t hi s   pa p er,  t wo   l a y er   m i c r os tr i p   an ten na   de s i gn   at  2 .45   G H z   wi th   d i f f erent  ap ertur e   c ou pl i ng   s l o ts   s uc as   r ec t an gu l ar  an tr i an g ul ar  a pe r ture  c ou pl i ng   s l ots   ha s   be en   pres en t ed .   F r o m   c o m pa r i s on   c arr i ed i i s   f ou nd   t ha t   an t en n wi th  tr i an gu l ar  a pe r ture   c ou pl i ng   s l ot  c a n   s up pres s   2 nd   a nd   3 rd   ha r m on i c s   at  G H z   a nd   G H z r es pe c ti v e l y B es i de s   t ha t,  t hi s   an t en na   c a n   ac hi e v dB   ga i n,  - 23 .68   dB   r etu r l os s 2 04 .8 MH z   ba nd wi dt h,  1.2 7d B   ax i al   r ati ( A R)   an d   ax i al - r at i o   b an d wi d th  of   40 .8%  ( 2   ~   G H z ) B as e o r es u l ts   e v a l u ati on   of   d i f ferent   an t en n a   pa r am ete r s thi s   an te nn a   c an   b wel l - s ui t ed   f or  t he   r e c ten na   ap pl i c ati on   s th at  r ec ten n woul d   ha v h i gh   ef f i c i en c y l o c os an d   s m al l   s i z e In  f utu r e,  th f ab r i c ati on   proc es s   o f   the   propos ed   an te nn a c a n t o  be  c arr i ed   o ut.       A c kno w ledg e men t s   W e   are  gratef ul   t Ce ntre   f or  T el ec o m m un i c ati on   R es ea r c an In no v at i o ( C eT RI) ,   F ac ul t y   of   E l ec tr on i c   & Com pu ter   E ng i ne er i ng   ( F K E K K )   an U ni v ers i t i   T ek ni k al   Ma l a y s i a   Me l ak a   ( UT eM )   f or  the i r   en c ou r ag e m en an he l to  c om pl ete   thi s   r es e arc w ork   A uth o r s   al s w o ul d   l i k to  tha nk   Cent r f or  R es ea r c a nd   In n ov ati on   M an ag em en ( CRIM)   an d   U T eM   Z am al ah   S c he m f or  the  f i na nc i al  s u pp ort.       Ref er en ce s   [1 ]   W C   Bro w n .   T h e   h i s t o ry   o p o w e tra n s m i s s i o n   b y   ra d i o   w a v e s .   IEEE  Tra n s M i c ro w.  Th e o r y   T e c h .   1 9 8 4 ;   32 ( 9 ): 1 2 3 0 - 1 2 4 2 .   [2 ]   Hon g   SS B,   Ib r a h i m   RB ,   Kh i M H M Za k a r i y a   M AB Dau d   H.   WI - FI   e n e rg y   h a rv e s t e f o l o p o wer  RFID   a p p l i c a t i o n .   Pro g r e s s   In  E l e c tr o m a g n e ti c s   Res e a rc h  C.   2 0 1 3 ;   40 :   69 - 8 1 .   [3 ]   M   Han S   J u n g ,   So h n .   Hig h   Eff i c i e n Re c te n n a   Us i n g   a   Ha rm o n i c   Rej e c ti o n   L o Pa s s   Fi l te fo RF  b a s e d   Wi re l e s s   P o wer  Tra n s m i s s i o n .   In te rn a ti o n a l   Sy m p o s i u m   o n   W i re l e s s   C o m m u n i c a t i o n s   Sy s t e m s   (IS W CS) .   2 0 1 4 4 2 3 - 4 2 6 .   [4 ]   M a v a d d a t,   S   Arm a k i Erf a n i n .   M i l l i m e te r - w a v e   e n e rg y   h a rv e s ti n g   u s i n g   4   ×   4   m i c ro s tri p   p a t c h   a n te n n a  a rr a y .   IEEE  An te n n a s  W i re l e s s  Pro p a g L e tt .   2 0 1 5 ;   14 :   5 1 5 - 5 1 8 .   [5 ]   XX   Y a n g J i a n g E l s h e r b e n i ,   F   Y a n g Y Q   W a n g .   n o v e l   c o m p a c t   p ri n te d   r e c t e n n a   fo d a ta   c o m m u n i c a ti o n  s y s t e m s .   IEEE  T ra n s An te n n a s  Pro p a g 2 0 1 3 ;   61 ( 5 ):   2 5 3 2 - 2 5 3 9 .   [6 ]   J   Zh a n g ZP   W u ,   C G   L i u ,   B H   Zh a n g ,   Zh a n g .   Dou b l e - s i d e d   Re c te n n a   De s i g n   f o RF  En e rg y   Harv e s ti n g .   In t e rn a t i o n a l   Wi re l e s s  S y m p o s i u m  (I W S) 2 0 1 5 56 ( 3 ):  882 - 8 8 6 .   [7 ]   H   T a k hed m i t,   L   Cir i o B   M e ra b e t,   B   Al l a rd ,   F   Cos t a C   Vo l l a i re ,   O   Pi c o n .   Effi c i e n t   2 .4 5 G Hz   re c te n n a   d e s i g n  i n c l u d i n g   h a rm o n i c  re j e c ti n g  re c ti e r d e v i c e .   El e c tro n L e tt .   2 0 1 0 ;   46 :   811 - 812.   [8 ]   Ki m   P G   Ch a u d h a ry Y   J e o n g .   d u a l - b a n d   RF   e n e rg y   h a rv e s ti n g   u s i n g   fre q u e n c y   l i m i t e d   d u a l - b a n d   i m p e d a n c e   m a t c h i n g .   Pro g re s s  I n  E l e c tro m a g n e ti c s  Re s e a r c h .   2 0 1 3 ;   1 4 1 :   443 - 4 6 1 .   [9 ]   JH   Cho u D B   L i n K L   W e n g H J  L i .   No v e l   T - s h a p e   s l o c o u p l e  f e e d   d u a l   c i r c u l a r p o l a ri z e d  r e c te n n a .   I Pr o c I n t.  Sy m p .  An te n n a s  Pro p o g Na g o y a J a p a n .   2 0 1 2 1 7 8 - 1 8 1     [1 0 ]   T Y o C M   L e e CM   Hs u C L u o .   Co m p a c c i rc u l a r l y   p o l a r i z e d   re c te n n a   w i th     u n b a l a n c e d   c i r c u l a r s l o ts .   IEE E T ra n s An te n n a s  Pro p a g 2 0 0 8 ;   56 ( 3 ):   8 8 2 - 8 8 6 .   [1 1 ]   M Bi n - M e l h a R Ab d - Al h a m e e d C H   Se e ,   M   Us m a n IT E   El f e rg a n i J M      Nora s .   Harm o n i c  r e j e c ti o n  t r i a n g l e   p a t c h  a n te n n a .   PIERS Pr o c .   2 0 1 2 :   1 5 1 4 - 1 5 1 7   [1 2 ]   F J   Hu a n g ,   T Y o C M   L e e C L u o .   Des i g n   o c i r c u l a p o l a r i z a ti o n   a n te n n a     w i th   h a rm o n i c   s u p p re s s i o n   fo r   re c te n n a   a p p l i c a ti o n .   IEEE  An te n n a s   W i r e l e s s   Pro p a g .     L e tt .   2 0 1 2 11 :  5 9 2 - 595.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   14 ,  No 4,  D ec em be r  20 16     13 38     13 44   1344   [1 3 ]   G a o   Y Y X X   Y a n g C   J i a n g ,   J Y   Zh o u .   c i rc u l a r l y   p o l a ri z e d   re c te n n a   w i th   l o w     p ro fi l e   f o w i re l e s s   p o w e tra n s m i s s i o n .   Pro g re s s   in   El e c tro m a g n e ti c s   R e s e a rc h   L e t te rs .     2010;   13 :   41 - 49 .   [1 4 ]   ZK   Ma G AE  Va n d e n b o s c h .   W i d e b a n d   h a r m o n i c   re j e c t i o n   l te n n a   fo r   w i re l e s s     p o w e r t ra n s f e r.   IEEE  Tr a n s A n te n n a s  Pr o p a g 2 0 1 3 ;   62 ( 1 ):   371 - 3 7 7 .   [1 5 ]   Za i n o l ,   Z   Za k a ri a ,   M   Ab u ,   M M   Y u n u s .   Harm o n i c   Su p p re s s i o n   Rec ta n g u l a r   Pa tc h        An t e n n a   w i th   Cir c u l a rl y   Po l a ri z e d TEL KO M NI KA  Te l e c o m m u n i c a t i o n   Com p u ti n g     El e c tr o n i c s   a n d  Co n tro l .   2 0 1 6 14 (2 ):  471 - 477 .   [1 6 ]   Cho u   J H L i n   D B,  W e n g   K L,   L i   HJ .   Al l   Po l a ri z a ti o n   Re c e i v i n g   Rec t e n n a   W i t h        Harm o n i c   Rej e c t i o n   Pro p e r ty   f o W i re l e s s   Po w e Tra n s m i s s i o n .   IEEE  Tra n s .   An te n n a s     Pro p a g .   2 0 1 4 ;   62 ( 10 ):  5 2 4 2 - 5 2 4 9   [1 7 ]   Hab o u b i   W H T a k h e d m i t   J D,   L a n   Su n   L u k ,   S Ad a m i A l l a r d F   Cos ta C     Vo l l a i re O   P i c o n L   Ci ri o .   An   e c i e n t   d u a l - c i rc u l a rl y   p o l a r i z e d   re c te n n a   fo R F      e n e rg y   h a rv e s ti n g   i n   th e   2 . 4 5 G Hz   IS M   b a n d .   Pro g r e s s   in   El e c tro m a g n e t i c s   Res e a rc h .   2 0 1 4 ;     148;   31 - 3 9 .   [1 8 ]   L a i   X Z,   ZM   X i e X L   C e n .   Des i g n   o d u a l   c i rc u l a rl y   p o l a ri z e d   a n te n n a   w i th   h i g h     i s o l a ti o n  f o r  RFI D a p p l i c a t i o n .   Pro g re s s  I n  El e c tro m a g n e ti c s   Res e a r c h .   2 0 1 3 ;   1 3 9 2 5 - 39 .     [1 9 ]   M   Dars o n o W i j a y a .   C i rl u l a rl y   Po l a ri z e d   Pr o x i m i ty - Fe d   M i c ro s tr i p   Arr a y   An t e n n a   fo r        L APAN   T UBSA T   M i c ro   Sa te l l i te   Sy s te m .   TE L KO M NIKA  Te l e c o m m u n i c a ti o n   Co m p u ti n g   E l e c tr o n i c s   a n d  Co n tro l .   2 0 1 3 11 (4 ) :   803 - 810.   [2 0 ]   KL   Chu n g .   w i d e b a n d   c i r c u l a r l y   p o l a ri z e d   H - s h a p e d   p a t c h   a n te n n a .   IE EE  Tra n s .      An te n n a s  Pro p a g .   2 0 1 0 ;   58 ( 10 ):  3 3 7 9 - 3 3 8 3 .   [2 1 ]   L X   Ba o M J   Am m a n n ,   M c Ev o y .   M i c ro s tri p - fe d   w i d e b a n d   c i r c u l a r l y   p o l a ri z e d     p ri n te d  a n te n n a .   IEEE  Tr a n s An te n n a s  Pro p a g .   2 0 1 0 ;   58 ( 10 ):  3 1 5 0 - 3 1 5 6 .   [2 2 ]   CA  Ba l a n i s .   An t e n n a   T h e o ry   An a l y s i s   a n d   D e s i g n .   2 n d   e d i ti o n J o h n   W i l e y   a n d   So n s     (As i a ).   2 0 0 5 .   [2 3 ]   DM   Po z a r ,   SD  T a rg o n s k i .   I m p ro v e d   c o u p l i n g   fo r   a p e rtu r e - c o u p l e d  m i c r o s tr i p  a n te n n a s .   E l e c tro n .   L e tt .   1991;   27 ( 13 ):  1 1 2 9 - 1 1 3 1 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.