T E L KO M N I KA  T e lec om m u n icat ion ,   Com p u t i n g,   E lec t r on ics   an d   Cont r ol   Vol.   1 8 ,   No.   3 J une   2020 ,   pp.   12 09 ~ 121 5   I S S N:  1693 - 6930,   a c c r e dit e F ir s G r a de   by  Ke me nr is tekdikti ,   De c r e e   No:   21/E /KP T /2018   DO I 10. 12928/ T E L KO M NI KA . v1 8 i 3 . 14992     1209       Jou r n al  h omepage ht tp: // jour nal. uad . ac . id/ index . php/T E L K OM N I K A   D e si gn  of   h ig h  gai n   d u al  T - sh ap e d  st u b  an t e n n   f or  sat e ll ite  c o m m u n ic a t io n       A.   P r a m od   Ku m ar 1 ,   D .   M .   K .   Chi a t an ya 2 ,   D.   Ve n k at ac h ar i 3   1, 2 D e p art me n t   o E l ec t ro n i c s   an d   C o mmu n i ca t i o n   E n g i n eeri n g V ard h aman   Co l l e g o E n g i n e eri n g ,   In d i a   3 D ep ar t men t   o E l ect r o n i cs   an d   Co mm u n i cat i o n   E n g i n e eri n g L en d i   In s t i t u t o E n g i n eeri n g   &   T ec h n o l o g y ,   In d i a       Ar t icle   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e ived  De c   14 ,   2019   R e vis e J a 3 ,   2020   Ac c e pted  J a 17 ,   2020     T h u l t ra  w i d b a n d   (U W B)  an t e n n a s   p l ay   v i t al   ro l i n   s u p p o rt i n g   d i ffere n t   w i re l es s   s t a n d ard s   an d   are  s u i t a b l f o w i d v ari e t y   o ap p l i c at i o n s .   T h i s   p ap er  i s   ai me d   t o   p re s en t   n o v e l   U W d u al   n o t c h   mi cro s t ri p   an t e n n w i t h   mo d i fi e d   g ro u n d   p l an e.   T h an t en n i s   d e s i g n e d   t o   o p e rat i n   U W ra n g i n g   fro 2   G H t o   1 2   G H w i t h   mu l t i   b an d   o p erat i o n .   T h i s   w i l l   h el p   i n   o p erat i n g   t h a n t e n n f o d i ffere n t   o p era t i o n s   i n d ep e n d e n t l y .   T h p ro p o s ed   s t r u ct u re   w i l l   o p era t i n   t w o   n o t ch   b an d s   3 . 3 - 4   G H ( W i - M A X ),   5 . 0 5 - 5 . 9   G H z   (W L A N an d   t h s t r u ct u re  i s   s u i t a b l f o l o n g   d i s t a n ce  co mmu n i ca t i o n s   b ecau s o i t s   i n creas e d   d i rec t i v i t y .   T h s t ru c t u re  c an   al s o   b u s ed   fo r     X - Ban d   ap p l i cat i o n s   f o v ar i o u s   a p p l i ca t i o n s   o t raf fi co n t r o l ,   w ea t h er   fo recas t i n g   a n d   v eh i cl s p e e d   d et ec t i o n   s y s t em s .   It   i s   o b s er v ed   t h a t ,   t h e   p ro p o s ed   s t r u ct u re  i s   o ffer i n g   g ai n   o 5 . 2   d Bi   w i t h   i mp r o v e d   d i rect i v i t y   w i t h   b eam  w i d t h   o 4 2 . 2 3 0 .   T h i s   mak e s   t h an t e n n s t ru ct u re  s u i t a b l f o r   l o n g   d i s t an ce  s at e l l i t c o mmu n i ca t i o n s .   T h e   a n t e n n a   i s   s u p p o r t i n g   t h e   c i r c u l a r   p o l a r i z a t i o n   a t   h i g h e r   t h e   f r e q u e n c i e s   a n d   c a n   b e   u s e f u l   f o r   t h e   u p co m i n g   5 G   mo b i l ap p l i cat i o n s .   Mo reo v er,   t h p r o p o s e d   s t r u ct u re  o ffers   t h l es s   i n t erferen ce  at   t h recei v er.   T h s t r u ct u re  i s   f o u n d   t o   b s mal l er  i n   d i me n s i o n s ,   eas i l y   fa b ri ca t ed   a t   l o w   co s t s   an d   ca n   b e   i n t e g rat e d   i n t o   an y   co mp ac t   w i re l es s   d e v i ce s .   T h s t ru c t u re  i s   s i mu l at e d   u s i n g   co mmerc i al l y   av ai l ab l s o f t w are  A n s y s - H FSS  an d   i s   an al y zed .     K e y w o r d s :   5G  C omm unica ti ons   B a nd  width   Dua T - s ha pe s tub   High  dir e c ti vit y   Hig ga in   S a telli te  a ppli c a ti ons   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i ce n s e .     C or r e s pon din A u th or :   Ayla pogu  P r a mod  Kuma r   De pa r t ment  of   E lec tr onics   a nd  C omm unica ti on   E n ginee r ing ,   Va r dha man  C oll e ge   of   E nginee r ing ,     J NT UH   Unive r s it y,   Ka c ha r a m ,   S ha ms ha ba d,   Hyde r a ba d,   I ndia .   E mail:   p r a modvce @gmail. c om ;   a ylapogu. p r a mod kumar @gmail. c om       1.   I NT RODU C T I ON     T he   e f f e c ti ve   us a ge   of   e lec tr omagne ti c   s pe c tr um  by  us ing   mul ti   ba nd  a ntenna s   ha ve   ga in  mu c h   a tt e nti on  in   the   ult r a   wide   ba nd   ( UW B )   s ys tems   s a s   to   s uppor t   higher   da ta  r a tes   a nd   r e d uc ti on  of     the  mul ti   pa th  int e r f e r e nc e   a nd  they  f ind  ma ny  a ppli c a ti ons   f or   5G  c omm unica ti ons   a nd  S a telli te  a ppli c a ti ons .   T   s ha pe r a diation   pa tch  with   U   s ha pe pa r a s it ic  s tr ip   be s ide  of   the   f e e li ne   is   de s ig ne with   a   f r e que nc of   5. 90   GH z   f o r   W L AN   a ppli c a ti ons   [ 1] .   T he s e   a ntenna s   pr ovide  the   a dva ntage s   of   br o a ba nd   ope r a ti on   a nd   im mune  to  mu lt i   pa th  int e r f e r e nc e .   T he   r e c e nt  li ter a tur e   f inds   va r ious   a ntenna s   with   notche d   ba nd  pr ope r ti e s   with  di f f e r e nt  c on f igur a ti ons   li ke   H - S ha pe d,   E - S ha pe a nd  U - S ha pe s lot s   [ 2 - 4]   or   by  us ing   the  pa r a s it ic  e leme nts   ne a r e r   to  the  r a diating  e lem e nts   a nd  in  the  gr ound   plane .   Di f f e r e nt   types   of   s t r uc tur e s   we r e   pr e s e nted  in  the  l it e r a tur e   wi th  pa r a s it ic  s t r ips   [ 5 6]   by  e tching   the  s lot s   on  the   pa tch  to   a c hieve     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   1 8 ,   No .   3 J une   2020:    12 09   -   121 5   1210   the  de s ir e no tch  ba nd  c ha r a c ter is ti c s   [ 7 - 9] .   T he   s lot   will   howe ve r   i mpr ove   the  ba ndwidt h   pe r f o r manc e   with   im pr ove input   im pe da nc e   a nd   r a diation   pa tt e r c ha r a c ter is ti c s .   S im i lar ly,   the   ins e r ti on  o f   the   s li ts   in     the  int e r io r   o f   pa r t   of   the   a ntenna s   a long  with   gr ou nd  plane ,   nthe   dua ba nd   ope r a ti on   is   pos s ibl e .   B ut   mos o f   thes e   de s igns   c ould   not  give   the  r e quir e d   volt a ge   s tanding  wa ve   r a ti on   ( V S W R )   a nd   lowe r   va lues   o f   ga in  a nd  dir e c ti vit a nd  poor   pe r f o r manc e   in  the  r a diat ion  c ha r a c ter is ti c s   a dif f e r e nt  ba nds .   W e J ia ng  a nd    W e nqua C he   [ 10]   ha ve   pr opos e a   dua ba nd  U W B   a ntenna   with  dua no tch  c ha r a c ter is ti c s   f or   W i M AX   a nd  W L AN   a ppli c a ti ons .   T he   s tr uc tur e   c ons is ts   of   r e c t a ngular   pa tch  with   modi f ied  g r ound   plane   a nd   du a ba nds   we r e   r e por ted  by   the  int r oduc ti on  of   T - s tub  a nd  pa r a s it ic  e leme nts .   B ut  the  s tr uc tur e   r e por ted   a   lowe r   va lue  of   VSWR ,   ga in  a nd  dir e c ti vit y. Kour os J a va di  a nd  Na de r   Komjani  [ 11]   ha ve   pr e s e nted  a ntenna   s tr uc tur e   with   low  va lues   of   S AR   U - s lot   Ante nna   us ing  F r e qu e nc S e lec ti ve   S ur f a c e   c onc e pt.   T he   a ntenna   is   de s igned  us ing  P I F s tr uc tur e   s uit a ble  f o r   c e ll   phone s   a nd  W e a r a ble   Applica ti ons .   I is   f ound  to  be   c ompac s tr uc tur e   with  s uit a ble  va lues   S AR   a s   we ll ,   but   c ould  no p r ovide  the   ga in  a nd   di r e c ti vit y.   Ar a s Om idi   e a l .   [ 12]   ha ve   pr e s e nted  a   pa pe r   on   low   nois e   a mpl if ier   c ir c uit   i L   B a nd  a nd  the  pr opos e de s ign   c ould  a ble   to  incr e a s e     the  ga in,   nois e   f igu r e   a nd  s tabili ty   but   withi n   the  li mi ted  ba ndwidth .   I a nother   de s ign,   r e p or ted  by   M oha mm a J a va T a va koli   a nd  Al R e z a   M a ll a hz a de [ 13]   on  W ideba nd   Dir e c ti ona C oupler   f o r   M il li mete r   W a ve   Applica ti on  ba s e on  S ubs tr a te  I nte gr a ted  W a ve guide.   T he   pr opos e s tr uc tur e   c ould   a ble  t jus ti f y     the  ba ndwidth  r e quir e ments ,   but  pr oduc e s   los s e s   due   to  S I W   ba s e de s ign.   M onopole  a ntenna   f or   c ognit ive  r a dio  a ppli c a ti ons   us ing  ba nd  pa s s   f il ter   s e c ti ons   us ing  P I diode  s witching.   T he   s tr uc tu r e   c ould   a ble  to  r e por good   va lues   of   ga in  a nd   ba ndwidth  [ 14 ] ,   b ut  the  int e r f e r e nc e   a t   the  r e c e iver   is   to   be   f u r ther   r e duc e d.     twin  s ymm e t r ica U - s lot   [ 15 ]   pa tch   a ntenna   c o ve r s   the  r a nge   2. 17   to   4. 05   GH z .   S im il a r ly   C   a n B e e tl e   s ha pe s lot   pa tch  [ 16 17 ]   a ntenna s   a r e   us e f or   L T E   a ppli c a ti ons .   T o   mi nim ize   the  highe r   ha r moni c s ,   to  ge t   de s ir e ga in  with   the  a id   of   s tubs   [ 18 19]   i the  r e c tangula r   pa tch,   while   the  r a diation  p a tt e r is   unidi r e c ti ona a nd   e ll ipt ica pola r iza ti on   [ 20] .   I n   ge ne r a the   mos c omm on   dr a wba c in  the   mi c r os tr ip   a ntenna   s   na r r ow  ba nd  width  to  m it igate   th is   dr a wba c va r ious   methods   a r e   done   by  r e s e a r c he r s   [ 21] ,   thes e   types   of   mi c r os tr ip   a ntenna   a r e   s uppor ted   f o r   wir e les s   a ppli c a ti ons   s uc a s   W L AN ,   L T E ,   W iM AX   [ 22 - 26]   T he r e f or e ,   thi s   pa pe r   a im s   to   pr e s e nts   a   nove l   U W B   dua notch   mi c r os tr ip   a ntenna   with   modi f ied   gr ound   plane   with  e nha nc e ga in,   dir e c ti vit y,   ba ndwidth  a nd  to  r e duc e   the  int e r f e r e nc e   a the  r e c e iver .   At  t he   s a me   ti me,   the  a ntenna   mus of f e r   UW B   in  or de r   to  s uppor upc omi ng  5G  c omm unica ti ons   wir e les s   s t a nda r ds .     T he   a ntenna   s tr uc tu r e   is   de s igned  wi th  monopol e   ope r a ti on  with   the  modi f ied   gr ound   plane   s a s   to  im pr ove   the  ga in  a nd  ba ndwidth .   M or e ove r ,   the  a ntenna   is   int r oduc ing  the  int e r f e r e nc e   a thes e   f r e que nc ies   a   the  r e c e iver .   T he   s tr uc tur e   c ons is ts   of   two  T   s ha pe s tubs   int r oduc e in   the   mi ddle  o f   the   s lot   on  a   r e c tangula r   pa tch  a ntenna   with   e dge   c uts   a t   the   top   a nd  bott o of   the   s tr uc tur e .   T his   make s   the   s tr uc tur e   to   o pe r a te  in   dua ba nd.   T he   tape r e g r ound  plane   wa s   im ple mente in  o r de r   to  e nha nc e   the   ba ndwidth  c ha r a c ter is ti c s .     T he   s tr uc tu r e   a ls o   is   e xpe c ted   to   lowe r   the   int e r f e r e nc e   leve ls   a t   the   r e c e iver   be c a us e   of   the   ind e pe nde nt  ope r a ti on  of   f r e que nc ies   be c a us e   of   the  us a ge   of   two  T - S ha pe s tubs   in  the  de s ign.   T he   pr opos e de s ign  wa s   s im ulate by  us ing  the  Ans ys - HFS S   s of twa r e   a n the  r e s ult s   we r e   a na lyze to  s tudy  the   pe r f or manc e   of     the  a ntenna   s tr uc tur e   a nd  a r e   pr e s e nted.   T he   pa r a m e tr ic  a na lys is   of   the  a ntenna   s tr uc tur e   is   pe r f or med  s a s   to  im pr ove   the  ope r a ti ona l   c ha r a c ter is ti c s   of   the   pr op os e s tr uc tur e .   T he   pr opos e a ntenna   de s ign  is   s im ulate with   the  a id  of   High  F r e que nc S t r uc tur e   S im ulato r   ( HFS S ) .   T he   pa pe r   is   a r r a nge d   in   the  f oll owing   manne r .   T he   s e c ti on   2   e xplains   the  ba s ic  a ntenna   ge ometr a nd  the  de s ign  methodology.   T he   s e c ti on  3   dis c us s e s   the  r e s ult   a na lys is   obtaine d   f r om   the   s i mul a ti on.     S e c ti on  4   c onc ludes   the  pa pe r   wi th  the   im pr ove me nts ,   a ppli c a ti ons   of   the  pr opos e s tr uc tur e .       2.   AN T E NN A   DE S I GN  GE OM E T RY   T he   mi c r os tr ip   a ntenna   s tr uc tur e s   a r e   pr ove d   to  be   be tt e r   s ubs ti tut e   ove r   the  tr a dit ional  a ntenna s   owin to  their   a dva ntage s   of   low   c os t,   les s   we ight   a nd  e a s e   of   f a br ica ti on .   B ut   the  pe r f or manc e   o f   the   ga in  a nd   ba ndwidth  a r e   pr ove to  be   les s   a nd  he nc e   a r e   to  be   im pr ove by  pr ope r   de s igni ng  tec hniques .   At  t he   s a me  ti me,   the   mul ti   ba nd  ope r a ti on   of   the  a ntenna s   is   pr e f e r a ble  f o r   many   a ppli c a ti ons   to  r e plac e   the  nu mber   of   a ntenna s   f or   d if f e r e nt   a ppli c a ti ons .   A   c ompac d ua l - T   s ha pe s tub  a ntenna   wa s   p r opos e f o r   the  us e   of   s a telli te  a ppli c a ti ons   s uit a ble  f or   upc omi ng   5G   c omm unica ti ons .   T he   p r opos e s tr uc tur e   wa s   de s i gne d   by   us ing  a   s lot ted   r e c tangula r   pa tch   with   e dge   c uts   a t   the   top   a nd   bott om   a nd   two  T   s ha pe s tuns   a r e   in tr oduc e a the  c or ne r s   of   the  s lot .   T he   s tr uc tur e   wa s   de s igned  on  to  a   R oge r s   s ubs tr a te  with  a   diele c tr ic  c o ns tant  of     ε r   =   4. 4   a nd  los s   tange nt  of   0. 0009   with  a   he ight   o f   1. 6   mm . T he   dim e ns ions   of   the  s tr uc tur e   a r e   c a lcula ted  by   us ing  the  ba s ic  mi c r os tr ip  a ntenna   de s ign  a nd  tr a ns mi s s ion  li ne   theor a nd  a r e   opti mi z e c a r e f ull a nd  to  ope r a te  the  a ntenna   to  mee the  s pe c if ica ti ons .   T h e   e dge   c uts   we r e   int r oduc e in  the   de s ign  s a s   to  r e s ona te  the  s tr uc tur e   with  dua l   ba nd   ope r a ti on.   T he   s tubs   in  the   s lot   will   im p r ove   the   ga in   of   the  a ntenna .   A   tape r e d   gr ound  plane   is   int r oduc e a the  ba c s ide  o f   the   s tr uc tur e   to  e nha nc e   the   ba nd  width   a nd   a   f e e l ine  with   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l         De s ign  of  high  gain   dual  T - s hape s tub  antenna  fo r   s atelli te  c omm unication   ( A .   P r amod   K umar )   1211   pr ope r   im pe da nc e   matc hing  will   make   the  s tr uc tur e   to  r e s ona te  with  the  im pr ove pe r f or manc e   of   th e   de s ign  pa r a mete r s .   T he   a ntenna   s tr uc tu r e   a long  wi th  the  o pti mi z e dim e ns ions   is   s hown  in  the  F ig ur e   1.           F ig ur e   1.   Dua l   T - s ha pe s tub  a ntenna   s tr uc tur e       2. 1.     Dim e n s ion s   T he   s lot   on  the   pa tch  will   s uppr e s s   the  ba nd  notch  c ha r a c ter is ti c s   of   the  wide   ba nd  f r e que nc y   ope r a ti on  a nd  they  will   im p r ove   the  im pe da nc e   m a tching  whic in  tur incr e a s e s   the  ba ndwidth  pe r f or manc e   of   the  a ntenna .   pa r a s it ic  pa tch  is   int r oduc e in  the  a ntenna   c los e r   to  the  r a diating  s tr uc tur e   s a s   to  im pr ove   the  notch  ba nd  c ha r a c ter is ti c s .   T he   de s igned  s tr uc tur e   is   a na lyze by  us ing  c omm e r c ially   a va il a ble  s im ulating   s of twa r e ,   Ans ys - HFS S   f o r   the  pe r f or manc e   ve r if ic a ti on  of   the   a ntenna   a nd   the   s a me  is   s hown  in   the   F ig ur e   2.   S im il a r ly,   the   pr opos e d   de s ign  pa r a mete r s   a r e   r e pr e s e nted  in  T a ble  1 .   I t   is   obs e r ve that   the   a ntenna   is   r e s ona ti ng  a 3. 5   GH z   a nd  9 . GH z   with  a   r e tur n   l os s   of   - 42. 79   dB   a nd   - 41. 4   dB .   T he   c or r e s ponding   VSWR   of   the  s tr uc tu r e   is   f ound   be   too   ne a r ly   to  the   va lue  of   unit y   givi ng  r is e   to  the   va lues   of   1 . 015  wi th  a   r e f lec ti on  c oe f f icie nt  of   0. 007   a nd   1. 017   with   a   r e f lec ti on  c oe f f icie nt  of   0. 009 .   T he   f oll owing   F ig ur e s   ( a )   a nd  ( b)   s hows   the  s i mul a ted  r e tur los s   a nd  VSWR   of   the  s tr uc tur e .   T he   im pe da nc e   ba nd  width   of   6 2. 50%   is   obs e r ve a 3. GH z   a nd  61. 53 %   a t   9. 1   GH z .           F igur e   2.   T he   S im ulate s c he matic  of   the  p r opos e a ntenna       T a ble  1.   S im ulation   pa r a mete r   P a r a me te r   V a lu e  ( mm )   P a r a me te r   Va lu e  ( mm )   Sl   26   G r ound - L   8   Sw   32   G l1   9.7   Pl   13   G l2   10   Pw   11.5   Fl   14.5   S qua r e  C ut - L * W   2*2.5   Fw   2   In - L   8   T1   2.8   Tw   0.77   Tl   3.6     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   1 8 ,   No .   3 J une   2020:    12 09   -   121 5   1212       ( a )   ( b)     F igur e   3.   ( a )   R e tur los s   (S 11 )   P a r a mete r   plot ,   ( b )   VSWR   plot       T he   r a diation   c ha r a c ter is ti c s   a 3. 5   GH z   a nd  9 . GH z   of   the  pr opos e s tr uc tu r e   a r e   a s   s hown  in     the  F igur e s   ( a )   a nd  ( b)   r e s pe c ti ve ly.   I is   obs e r ve that  the  nor mal  dipol e   ope r a ti on   i. e .   F igur e   o f   e ight   is   obs e r ve f r om   the   E - plane   c ha r a c ter is ti c s   a nd   t h e   Omni - dir e c ti ona pa tt e r obs e r ve d   f r om   the  H - plane   c ha r a c ter is ti c s .   T he   be a width  s obtaine is   42. 53 0   a 3. GH z   a nd  42 . 53 0   a 9 . GH z   a nd  c a be   obs e r ve f r om   the  f oll owing   plot s .   T he   s tr uc tur e   is   pr ovidi ng  the  good   im pe da nc e   matc a t   thes e   f r e que nc i e s   a nd  c a n   be   obs e r ve f r om   the  f ol lowing  S m it C ha r t   a s   s hown  in  F igu r e   5.             ( a )   ( b)     F ig ur e   4.   R a diation  pa tt e r n   c ha r a c ter is ti c s   f or   bo th  P hi   =   0   a nd  90  de g   at   ( a )   3 . GH z   a nd   ( b)   9. 1   GH z           F ig ur e   5 S mi th   c ha r t   c h a r a c ter is ti c s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l         De s ign  of  high  gain   dual  T - s hape s tub  antenna  fo r   s atelli te  c omm unication   ( A .   P r amod   K umar )   1213   T he   s tr uc tur e   is   of f e r ing   a   ga in   of   5 . 2   dB a t   3 . 5   GH z   a nd  2 . 5   dB a r   9 . 1   GH z   a nd   c a n   be   obs e r ve f r om  the   f oll owing   F igu r e   6   a nd  the  3   dim e ns ional   ga in  of   the  p r opos e s tr uc tur e   is   s hown  in  F igur e   7.   I c a n   be   s e e that  the  p r opos e s tr uc tur e   is   of f e r ing  li ne a r   polar iza ti on   a 3 . 5   GH z   a nd   a s   the  f r e que nc in c r e a s e s   it   is   s howing  the  c ir c ular   polar iza ti on.   T he   s a me  c a be   obs e r ve f r om  the  r e tur los s   plot   a nd  the  a xial  r a ti a t   9. GH z   is   s hown  in   F igur e   8.           F ig ur e   6 .   Ga in  C ha r a c ter is ti c s           F ig ur e   7 .   3 - plot   s howing  the  ga in  c ha r a c ter is ti c s           F ig ur e   8 .   Axia r a ti a t   9. 1   GH z   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   1 8 ,   No .   3 J une   2020:    12 09   -   121 5   1214   3.   DI S CU S S I ON   OF   T HE   S I M UL AT I ON  RE S U L T S   I is   obs e r ve f r om   the  a bove   p lot s   that  the  a nte nna   is   r e s ona ti ng  a dua l   ba nd  i . e   3 . 5   GH z   a nd    9. GH z   with  good  r e tur los s   va lues   mor e   than  - 10  dB   a nd  with  a   VSWR   e qua ls   n e a r ly  unit y.   T hi s   s hows   the  a ntenna   is   s howing  im p r ove pe r f or manc e   in   ter ms   of   V S W R .   Highly   dir e c ti ona l   c ha r a c ter is ti c s   c a be   s e e f r om  the  r a diation  pa tt e r a nd   a   be a width   of   42. 23 is   a c hieve d.   T his   make s   the  a ntenna   s uit a ble  f or   long  dis tanc e   c omm unica ti ons   with  im pr ove dir e c ti vit y.   I c a a ls be   vis ua li z e f r om  the  a bove   f ig ur e s   that  the  a n tenna   is   pr ovidi ng  les s   int e r f e r e nc e   a thos e   f r e que nc ies   a s   they  of f e r   dif f e r e nt  polar iza ti ons   a   the  ope r a ti ona f r e que nc ies   a nd  it   is   obs e r ve th a t h e   l i n e a r   p ol a r i z a t i o n   a t   l o w e r   f r e q u e n c y   ba n d   a n d   c i r c u l a r   p o l a r i z a t i o n   w i t h   t h e   i n c r e a s e   i n   f r e q u e n c y .   T h e   i m p e d a n c e   b a n d   w i d t h   p e r f or m a n c e   i s   o b s e r v e d   f o r   t h e   pr o p o s e d   s t r u c t u r e   w h i c h   m a k e s   t h e   a n te n n a   s u i t a b l e   f o r   br o a d   b a n a p p l i c a t i o n s .   T h e   a n t e n n a   o f f e r s   a   g a i o f   5. 2   d B i   a n 2. d B i   a l o n w i t t h e   s i m i l a r   r a d i a t i o b a n w i d t c a b e   o b s e r ve d   f r om  t h e   r a d i a t i o p a t t e r c h a r a c t e r i s t i c s .   T h e   a n t e n na   i s   of f e r i n t h e   c i r c u l a r .   P o l a r i z a t i o n   a 9. GH z   w i t h   i m p r o v e d   p e r f or m a n c e .   T h e   a n t e n n a   c o u l p r o vi d e   t h e   c o m p a r i s o n   r e s u l t s   w i t h   e x i s t i n g   wor ks   p r e s e nted  in  the  T a ble   2.       T a ble  2.   P e r f o r manc e   c ompar is on   P e r f or ma nc e  c ompa r e   P r opos e d w or k   [ 1 ]   [ 8 ]   [ 10 ]   D ie le c tr ic  c ons ta nt   3.55   3.38   2.65   4.4   T hi c kne s s ( mm )   0.8   0.8   1   1.6   S iz e  ( λ 0   * λ 0 )   0.59*0.68   0.59*0.73   0.77*0.93   0.59*0.68   F r e que nc y   9.15   G H z   9   G H z   8.5   G H z   8.25   G H z       4.   CONC L USI ON   T he   pr opos e s tr uc tur e   pr e s e nted  in  thi s   pa pe r   c a wor f or   b r oa ba nd  ope r a ti on  wi th  the  dua ba nd   ope r a ti on  due   to  the  int r oduc ti on  of   the  s tubs   in   the  s lot   pr ovided  in   the  r a diating  e leme nt .   T he   s tr uc tur e   of f e r s   the   be tt e r   im pe da nc e   matc hing   a t   dif f e r e nt   f r e que nc ies   givi ng  r is e   to   the   s table   r a diation   c ha r a c ter is ti c s   a dif f e r e nt   f r e que nc ies .   T he r e f o r e ,   int e r f e r e nc e   of f e r e d   a the   r e c e iver   is   low  a nd   c a be   ope r a ted  indepe nde ntl a dif f e r e nt  f r e que nc ies .   T he   im pr o ve pe r f or manc e   in   the  ga in   a s   we ll   a s   ba nd   widt due   to   the  pr ope r   de s igni ng  a nd   opti mi z a ti on  o f   the  f e e li ne   a nd  the   tr unc a ted  gr ound   plane   s tr uc tur e .   T he   two   notch  ba nds   3. 3 - 4   GH z   ( W i - M AX ) ,   9. 1 - 9. 1 .   GH z   ( W L AN )   a nd  thi s   type  of   s tr uc tur e   is   mo r e   s uit a ble  f or   long   dis tanc e   c omm unica ti ons   be c a us e   of   it s   incr e a s e dir e c ti vit y.   T he   pr opos e a ntenna   s tr uc tur e   is   de s igned   with  a   R oge r s   mate r ial   S ubs tr a te  a nd   is   c ompac t   a nd  e a s to  de s ign.   T his   im pr ove d   c ha r a c ter is ti c   of   the   pr opos e s tr uc tur e   make s   it   s uit a ble  to  us e   f or   dif f e r e nt  wir e les s   a ppli c a ti ons   s uc a s   in  s a telli te  c omm unica ti on  s ys tems .   T he   s tr uc tur e   c a be   f ur t he r   a lt e r e with   int r oduc ing  mor e   number   of   s tubs   to  of f e r   mul ti   ba nd  ope r a ti on   a nd  c a be   us e f or   e ve f o r   upc omi ng  5G  c omm unica ti on  S ys tems .       AC KNOWL E DGE M E NT   T h e   a u t h o r s   w o u l d   l i k e   t o   a c k n o w l e d g e   t h e   R F   &   M W E   g r o u p   o f   V a r d h a m a n   c o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   H y d e r a b a d   f o r   g r a n t i n g   t h e   p e r m i s s i o n   t o   u s e   t h e   a v a i l a b l e   s i m u l a t i o n   e n v i r o n m e n t   A n s y s - H F S S   a n d   t o   p r o d u c e   t h e   r e s u l t s .       RE F E RE NC E S   [1 ]   W en   J i an g   an d   W en q u a n   Ch e,   “A   N o v e l   U W A n t e n n w i t h   D u a l   N o t c h ed   Ban d s   f o W i M A X   a n d   W L A N   A p p l i cat i o n s , ”  IE E E   A n t e n n a s   a n d   W i r el e s s   P r o p a g a t i o n   l et t er ,   v o l .   1 1 ,   p p .   2 9 3 - 2 9 6 ,   2 0 1 2 .     [2 ]   A .   A .   K a l et h ,   Fal l a h i   a n d   M.   G o l p ar v ar  Ro o zb a h an i ,   “5 - G h Ban d - N o t c h ed   U W E l l i p t i cal   S l o t   A n t e n n f eed   b y   Mi cr o s t ri p l i n e, ”  IE E E   I n t e r n a t i o n a l   Co n f er e n ce ,   2 0 1 0 .     [3 ]   C.   Y.   Hong,   C.   W.   L i n g ,   I.   Y.   T arn ,   an d   S.   J.   Ch u n g ,   “D es i g n   of   p l a n ar  u l t ra - w i d eb a n d   a n t e n n a   w i t h   a   n ew   b a n d - n o t ch   s t ru c t u re,   I E E E   Tr a n s .   A n t e n n a s   P r o p a g . ,   v o l .   5 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   3 3 9 1 3 3 9 6 ,   D ec.   2 0 0 7 .     [4 ]   Y .   J .   Ch o ,   K .   H .   K i m,   D .   H .   Ch o i ,   S.   S.   L ee,   an d   S.   O .   Park ,   “A   mi n i a t u re  U W p l a n ar  mo n o p o l a n t e n n w i t h     5 - G H b an d - rej ec t i o n   f i l t er  an d   t h t i me - d o mai n   ch ara ct eri s t i cs , ”  IE E E   Tr a n s .   A n t en n a s   P r o p a g . ,   v o l .   5 4 ,   n o .   5 ,     p p .   1 4 5 3 1 4 6 0 ,   May   2 0 0 6 .     [5 ]   Y .   C.   L i n   an d   K .   J .   H u n g ,   “Co mp act   u l t ra - w i d e b an d   rect an g u l ar  ap ert u re  an t en n an d   b an d - n o t c h ed   d e s i g n s , ”  IE E E   Tr a n s   A n t e n n a s   P r o p a g . ,   v o l .   5 4 ,   n o .   1 1 ,   p p .   3 0 7 5 3 0 8 1 ,   N o v   2 0 0 6 .     [6 ]   K .   H .   K i man d ,   S.   O .   Par k ,   “A n a l y s i s   o t h s ma l l   b a n d - re j ect e d   an t en n w i t h   t h p aras i t i s t r i p   f o U W B, ”  IE E E   Tr a n s .   A n t en n a s   P r o p a g . ,   v o l .   5 4 ,   n o .   6 ,   p p .   1 6 8 8 1 6 9 2 ,   J u n .   2 0 0 6 .     [7 ]   J .   L i u ,   S.   G o n g ,   Y .   X u ,   X .   Z h an g ,   C.   Fen g ,   an d   N .   Q i ,   “Co mp ac t   p ri n t e d   u l t ra - w i d b a n d   mo n o   p o l an t en n w i t h   d u a l   b an d - n o t c h ed   c h ara ct er i s t i c s , ”  E l ec t r o n .   Let t . ,   v o l .   4 4 ,   n o .   1 2 ,   p p .   7 1 0 7 1 1 ,   J u n   2 0 0 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l         De s ign  of  high  gain   dual  T - s hape s tub  antenna  fo r   s atelli te  c omm unication   ( A .   P r amod   K umar )   1215   [8 ]   M.   A b d o l l ah v an d ,   G .   D ad a s h za d eh ,   a n d   D .   Mo s t afa,   Co mp ac t   d u al   b an d - n o t c h ed   p r i n t ed   m o n o p o l a n t en n a   fo r   U W ap p l i cat i o n , ”  IE E E   A n t e n n a s   W i r e l es s   P r o p a g ,   Let t . ,   v o l .   9 ,   p p .   1 1 4 8 1 1 5 1 ,   2 0 1 0 .     [9 ]   Q .   X .   Ch u   an d   Y .   Y .   Y a n g ,   “A   co mp act   u l t ra  w i d eb a n d   an t en n w i t h   3 . 4 / 5 . 5 G H d u a l   b an d   n o t ch ed   ch aract er i s t i c s , ”  IE E E   Tr a n s .   A n t e n n a s   P r o p a g . ,   v o l .   5 6 ,   n o .   1 2 ,   p p .   3 6 3 7 3 6 4 4 ,   D ec  2 0 1 3 .     [1 0 ]   S.   R.   Bran ch ,   “Ban d - n o t ch e d   el l i p t i ca l   s l o t   U W mi cro s t ri p   an t en n w i t h   el l i p t i ca l   s t u b   fi l l e d   by   t h e   H - s h ap e d   s l o t ,   J.   E l ect r o m a g n .   W a v e s   A p p l . ,   v o l .   2 2 ,   p p . 1 9 9 3 2 0 0 2 ,   2 0 0 8 .     [1 1 ]   K o u ro s h   J av a d i ,   N a d er  K o m j an i ,   “In v es t i g a t i o n   i n t o   L o w   SA PIFA   A n t e n n an d   D es i g n   V ery   L o w   SA U - s l o t   A n t en n u s i n g   Freq u en c y   Sel ect i v S u rface  fo cel l p h o n es   an d   W eara b l A p p l i ca t i o n s , ”  It a l i a n   J o u r n a l   o f   S c i e n ce   E n g i n ee r i n g ,   v o l .   1 ,   n o .   3 ,   O ct o b er  2 0 1 7 .     [1 2 ]   A ras h   O mi d i ,   Ro h a l ah   K aram i ,   Pari s Sad a t   E mad i ,   H a med   Mo rad i ,   “D es i g n   o t h L o w   N o i s A mp l i f i er  Ci rcu i t   i n   Ban d   L   fo Imp ro v t h G ai n   an d   Ci rcu i t   S t ab i l i t y ,   E m er g i n g   S ci e n ce  Jo u r n a l ,   v o l .   1 ,   n o .   4 ,   D ecem b er,   2 0 1 7 .   [1 3 ]   Mo h amma d   J a v ad   T av a k o l i ,   A l i   Reza  Ma l l a h zad e h ,   “W i d eb a n d   D i re ct i o n al   C o u p l er  f o M i l l i me t er  W av e   A p p l i cat i o n   b as e d   o n   Su b s t ra t In t eg ra t ed   W av e g u i d e ,”   Eme r g i n g   S ci e n ce  Jo u r n a l ,   v o l .   2 ,   n o .   2 ,   A p ri l   2 0 1 8 .   [1 4 ]   D .   M.   K.   Ch ai t a n y a,   N . V .   K o t es w ara  Rao ,   “S i erp i n s k i   Mo n o p o l A n t e n n Rec o n f i g u rab l Sy s t em  u s i n g   H ai r p i n   Ban d p as s   Fi l t er  Sect i o n s , ”  CA P ,   IE E E   In t e r n a t i o n a l   Co n f e r en ce ,   2 0 1 8 .   [1 5 ]   A h me d   Bo u t e j d a r,   Mo h ammad   A h med   Sal am i n ,   s aad   d o s s Ben n an i ,   So u m i E H an i “D es i g n   o Co m p act   Mo n o p l o A n t en n u s i n g   d o u b l U - D MS  Re s o n at o rs   f o W L A N ,   L T E   an d   W i - MA X   A p p l i ca t i o o n s , ”  TE LKO M NIK A   Tel ec o m m u n i c a t i o n   Co m p u t i n g   E l ec t r o n i cs   a n d   C o n t r o l ,   v ol.   1 5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 6 9 3 - 1 7 0 0 ,     D ecemb er  2 0 1 7 .   [1 6 ]   Y o u s n i t Rah ay u ,   J h er i n o   Peraman Pu t ra “D e s i g n   o Ci rcu l ar  Pat ch   w i t h   D o u b l C - Sh a p ed   Sl o t   Mi cr o s t ri p   A n t en n fo L T E 1 8 0 0   MH z , ”  TE LKO M NIKA   Tel eco m m u n i ca t i o n   Co m p u t i n g   El ect r o n i c s   a n d   Co n t r o l ,   v o l .   1 5 ,     n o.   3 ,   pp .   1 0 7 9 - 1 0 8 2 ,   Sep t emb er  2 0 1 7 .   [1 7 ]   Y o u s n i t a   Rah ay u ,   H azi q   H azman ,   Razal i   N g a h “D es i g n   L T E   Mi cro s t r i p   A n t e n n Rect an g u l ar  Pat ch   w i t h   Beet l e - Sh ap e d   s l o t , ”  TE LK O M NIK A   Tel eco m m u n i ca t i o n   Co m p u t i n g   E l ect r o n i c s   a n d   Co n t r o l ,   v o l .   1 5 ,   n o.   3 ,     pp .   1 0 8 3 - 1 0 8 7 ,   Sep t em b er  2 0 1 7 .   [1 8 ]   S.   A.   H amzah ,   S.   Mo h d   Sh a h ,   H.   Maj i d ,   K.   N.   Raml i ,   M.   S.   Z ai n al ,   L.   A u d ah ,   S.   Z.   Sau p an ,   A.   U b i n ,   M.   E s a,     N.   N.   N i k   A b d .   Mal i k “M i cro s t r i p   t o   Paral l el s t r i p   N o n - l i n ear  T ran s i t i o n   Ba l u n   w i t h   S t u b s   D G fo U W d i p o l e   A n t en n a , ”  TE LKO M NIK A   Tel eco m m u n i ca t i o n   Co m p u t i n g   E l ect r o n i c s   a n d   Co n t r o l ,   v o l .   1 5 ,   n o . 3 ,   p p .   1 4 7 0 - 1 4 7 6 ,   Sep t em b er  2 0 1 7 .   [1 9 ]   N u rza i mah   Z ai n o l ,   Z ah ri l a d h Z ak ari a,   Mai s ara h   A b u ,   Maw arn i   Mo h amed   Y o u n u s “H armo n i Su p p res s i o n   Rect an g u l ar  Pat c h   A n t e n n w i t h   C i rcu l arl y   Po l ari ze d , ”  TE LKO M NIK A   Tel ec o m m u n i ca t i o n   Co m p u t i n g   E l ec t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ,   v o l .   1 4 ,   n o.   2 ,   pp .   4 7 1 - 4 7 7 ,   J u n 2 0 1 6 .   [2 0 ]   Y u d i   Y u l i y u s   Mau l a n a,   Y u y u   W a h y u ,   Fo l i n   O k t af i a n i ,   Y u s s i   Perd an Sap u t ra,   A r i Set i a w an ,   “Rect an g u l ar     Pat ch   A n t e n n A rra y   fo Rad ar  A p p l i cat i o n s , ”  TE LK O M NIK A   Tel eco m m u n i ca t i o n   Co m p u t i n g   E l ec t r o n i cs   a n d   Co n t r o l ,   v o l .   1 4 ,   n o.   4 ,   pp .   1 3 4 5 - 1 3 5 0 ,   D ecem b er   2 0 1 6 .     [2 1 ]   Bo u t ej d ar  A W . ,   A b d .   E l l at i f,   W .,   “A   n o v el   C o mp ac t   U W a n t e n n w i t h   e n h a n ced   b an d w i d t h   u s i n g   t r i an g u l ar   d efect e d   mi cro s t ri p   s t r u ct u re  an d   s t e p p ed   cu t   t ec h n i q u e ,   M i cr o wa ve  a n d   O p t i c a l   Tech n o l o g Let t er s ,   v o l .   5 8 ,     n o.   6 ,   pp .   1 5 1 4 - 1 5 1 9 ,   2 0 1 6 .   [2 2 ]   N g u y e n   V A . ,   Park   B Y . ,   Park   S O . ,   Y o o n   G . ,   “A   Pl a n ar  D i p o l efo M u l t i b an d   an t en n Sy s t em  w i t h   s el f - b a l an ced   Imp ed a n ce ,   IE E E   A n t en n a   a n d   W i r e l es s   P r o p a g a t i o n   Let t e r s ,   v o l .   1 3 ,   p p .   1 6 3 2 - 1 6 3 5 ,   2 0 1 4 .   [2 3 ]   Ib rah i A A . ,   A b d al l M A . ,   Bo u t ej d ar  A . ,   “H y b ri d   T ech n i q u fo D u al - b an d   N o t c h ed   U W Mo n o p o l e   A n t en n a , ”  M i c r o w a ve  a n d   R F   M a g a z i n e v o l .   5 n o .   6 ,   pp .   12 - 19 ,   2 0 1 6 .   [2 4 ]   A h me d   A I . ,   A b d a l l M A . ,   Bo u t ej d ar  A . ,   “A   Pri n t e d   Co mp ac t   b a n d - N o t ch e d   an t en n u s i n g   o c t ag o n a l   Rad i at i n g   Pat ch   an d   Mean d er  s l o t   T ec h n i q u fo fo U W A p p l i c at i o n s , ”  P r o g r e s s   i n   E l ec t r o m a g n et i R es e a r c h   M ,   v o l .   5 4 ,     p p   1 5 3 - 1 6 2 ,   2 0 1 7 ,     [2 5 ]   A h me d   S . ,   Farro q   A . ,   Sh ami T A . ,   Ch eema  H H . ,   “A   Co mp act   K ap t o n   b a s ed   I n k j et   Pr i n t ed   M u l t i b an d   A n t en n a   fo Fl ex i b l W i rel e s s   D e v i ce s , ”  IE E E   A n t e n n a   a n d   W i r e l es s   P r o p a g a t i o n   Let t er s ,   20 1 5 .   [2 6 ]   H u a n g   S . ,   L i   J . ,   Z h ao   J Z . ,   “A   N o v el   Co mp ac t   T ri p p l b an d   Mo n o p o l A n t e n n fo W L A N / W i MA X   A p p l i cat i o n s ,   P r o g r e s s   i n   E l ect r o m a g n e t i R es e a r c h   Let t e r s ,   v o l .   5 0 ,   p p   1 1 7 - 1 2 3 ,   2 0 1 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.