T E L K O M N I K A  T elec o m m un ica t io n,  Co m pu t ing ,   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.   1 8 ,   No .   2 ,  A p r il  2 0 2 0 ,   p p .   595 ~ 602   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad e  b y   Kem en r is tek d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 /TE L KOM NI K A. v 1 8 i 2 . 1 3 4 2 7     595       J o ur na l  ho m ep a g e :  h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Co mpa ct  r econ figura ble P I FA  a nt e nna  f o r  w ir eless   a pplica tions       Abdu l la h A li   J a bb er ,   Ali K h a lid   J a s s im ,   Ra a d H .   T ha her   El e c tri c a l  En g i n e e rin g   De p a rtme n t,   Al  M u sta n sir iy h   Un i v e rsity ,   Ir a q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   2 8 ,   2 0 1 9   R ev is ed   Dec   2 8 ,   2 0 19   Acc ep ted   Feb   6 ,   2 0 2 0     Th is  p a p e r  p re se n ts,  n e w  c o m p a c t  a n d   m u lt ib a n d   fre q u e n c y   re c o n fig u ra b le   p lan a r  i n v e rted - F   a n ten n a   (P IF A) .   Th e   a n ten n a   is   d e sig n e d   a n d   o p ti m ize d   to   c o v e r  m o b il e   a p p li c a ti o n   d e v ice s  li k e   G P S ,   W LAN/W i - F i,   Wi M AX ,   4 G   LT E,   UWB,   a n d   sa telli te  a p p li c a ti o n s.  T h e   fre q u e n c y   re c o n fig u ra b il it y   is   o b tai n e d   b y   u sin g   o n l y   a   sin g le  RF   sw it c h   (P IN   d i o d e )  f o r   c h a n g i n g     th e   o p e ra ti n g   fre q u e n c y .   Th e   a n ten n a   d ime n sio n s  a re   4 5 . 6 x 3 9 . 6 x 1 . 6   m m 3   p rin te d   o n   a n   F R - 4   e p o x y   s u b stra te  with   re lati v e   d iele c tri c   c o n sta n t  ε r   =   4 . 3 ,   lo ss   tan g e n t  tan   (δ )  =   0 . 0 0 2   a n d   5 0   Ω   c o a x ial  fe e d   l in e .   T h e   p ro p o s e d   a n ten n a   h a s  two   p a tch e s  c o n n e c ted   b y   a   sin g le  P IN   d i o d e .   T h e   a n te n n a   in tro d u c e s   n in e   re so n a n t   fre q u e n c ies   u n d e r   (S 1 1   ≤   - 1 0   d B)  w h ic h   a re :  0 . 9 8 0   G Hz ,     3 . 3 9 2   G Hz ,   3 . 9 2 4   G Hz ,   4 . 5 5 4   G Hz ,   5 . 8 2   G Hz ,   6 . 8 1   G Hz ,   7 . 3 0 5   G H z ,   8   G Hz   a n d   8 . 1 0 5   G Hz   in   th e   ON   a n d   OFF   sta tes   o f  t h e   P IN  d i o d e   wh ich   a re   a p p li c a b le  to   c o v e r  G S M 9 0 0 ,   W LAN/W i - F i,   Wi M AX ,   4 G   LT E,   UWB,   a n d   sa telli te  sy ste m s.  Th e   o b tain e d   m a x im u m   sim u late d   g a in   is  8 . 4 5   d B  a t  6 . 8 1   G H z .   Th e   l o we st  re tu r n   l o ss   is  o b tain e d   t o   b e   - 4 2   d B   a t  5 . 8 5 4   G Hz .   De tailed   sim u latio n   a n d   m e a su re m e n t  re su lt s  a re   e x p l o re d   a n d   st u d ied   in   th i s  re se a rc h .   Th e   CS T  so ftwa re   is  u se d   to   s imu late   a n d   o p ti m ize   th e   p ro p o se d   P I F A  a n ten n a .   Th e   p r o p o se d   a n ten n a   h a s  b e e n   fa b rica ted   a n d   p ro d u c e d   a   g o o d   a g re e m e n t  with   th e   sim u latio n   re s u lt s.   K ey w o r d s :   C ST   PIFA   PIN   d io d e   R ec o n f ig u r ab le  a n ten n a   VSW R   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r  th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ab d u llah   Ali Jab b er ,   E lectr ical  E n g in ee r in g   Dep ar t m en t,   Al  Mu s tan s ir iy h   Un iv er s ity ,   B ag h d ad ,   I r a q .   E m ail:  aa lh u s s ein i7 4 2 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     T h e  co n tin u o u s   d ev elo p m en t  in   co m m u n icatio n s   esp ec ially   in   th e  wir eless   co m m u n icatio n s   n ee d ed   m o r e  co m p ac t  an d   m u ltifu n ctio n al  d ev ices  to   b e  d esig n ed   a n d   ap p licated .   T h e  co m m u n ic atio n   s tan d ar d s   lik e   ( PC S,  GP S,  D C S1 8 0 0 ,   UM T S,  L T E 2 1 0 0   GSM1 8 0 0 /1 9 0 0 ,   W i - Fi,  an d   W iMA X,   etc. )   r eq u ir e  to   b e  d ev el o p ed   b y   u s in g   s m all  r ad io   r ec eiv er s   with   s m all  an d   lo w  p r o f ile  an ten n as.  T o   co v e r   s u ch   d if f er en t  s tan d ar d s ,   s m all   s tr u ctu r es  an d   m u ltib an d   a n t en n as  ar e  r e q u ested   f o r   s u c h   ap p li ca tio n s .   T h e  d ec r ea s in g   in   th e   an ten n a  d im en s io n s   ca n   s till   wh ile   th e  s p ec if icatio n s   allo w  s witch in g   b etwe en   d if f er en t  s tan d ar d s   [ 1 - 1 0 ] .   Mic r o s tr ip   p atch   is   co m m o n ly   u s ed   in   t h e  d esig n   o f   th e  PIFA  an te n n a  d u e  to   t h e  co m p ac t  s ize,   lo w  c o s t,  lo w  p r o f ile  an d   m u ltifu n ctio n al,   m o r e  d etails  in   [ 1 1 ,   1 2 ] .   Slo t - ty p e  an ten n as,  m o n o p o le  an ten n as,  an d   p lan ar   in v er ted - F  an ten n a  ( PIFAs)  ar e  th e  m o s t  cu r r en t  m u lti - b an d   a n ten n a  d esig n s   b ein g   u s ed   in   m o b ile  ap p licatio n s .     A  m u ltib an d   PIFA  is   well - k n o wn   a n d   m o s t  lik ely   u s ed   f o r   m o b ile   ap p licatio n   d e v ices  [ 5 ] .   B ec au s e  o f   s u itab le  Sp ec if ic  Ab s o r p tio n   R ate  ( SAR ) ,   lo w  p r o f ile,   lo w  co s t,  o m n id ir ec ti o n al  p atter n ,   an d   ea s y   f ab r icatio n   th e  PIFA  an ten n as  ar e  g e n er ally   u s ed   f o r   in ter n al  a n ten n a,   b u t  it  h as  s o m e  d r awb ac k s   s u ch   as  n ar r o w   b an d wid th ,   lo w   g ain ,   an d   lo w   ef f icien c y   [ 2 ,   6 ,   1 3 ,   1 4 ] .   T h e r e  ar e   f o u r   class es  o f   r ec o n f ig u r atio n   tech n iq u es,   f r eq u e n cy   r ec o n f ig u r a b ilit y   [ 3 ,   5,   1 5 ,   1 6 ] ,   r ad iatio n   p atter n   r ec o n f ig u r ab ilit y   [ 1 7 ] ,   p o lar izatio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l ,  Vo l.  1 8 ,   No .   2 ,  Ap r il   2 0 2 0 :    5 9 5   -   602   596   r ec o n f ig u r ab ilit y   [ 1 8 ] ,   an d   th e   co m b in atio n   o f   th em   [ 1 7 ,   1 9 ] .   Fre q u en c y   r ec o n f ig u r ab ilit y   ca n   b e  ac h iev ed   b y   u s in g   elec tr o n ic  s witch es  lik e  PIN   [ 2 ,   7 ,   1 3 ,   2 0 ]   a n d   v ar ac to r   d io d es  [ 2 1 ,  2 2 ]   to   ad ju s t  th e  f r eq u en cy   o f   o p er atio n ,   a n d   b y   an   elec tr o m ec h an ical  s witch   ( ME MS)   [ 1 ,   2 3 ] .   I n   th is   p ap er ,   a  n ew  m u lt ib an d   an d   c o m p ac t   s ize  f r eq u en cy   r ec o n f i g u r a b le  PIFA  is   d es ig n ed   to   co v e r   th e  o p er atio n   b an d s   o f   m o b ile  a p p licatio n   d ev ices.   T h e  co n tr i b u tio n s   b e h in d   th is   r esear ch   ar e:   −   A  New   co m p ac t  f r eq u e n cy   r e co n f ig u r ab le  PIFA  an ten n a  w ith   wid e  f r e q u en c y   r ec o n f ig u r ab ili ty   r an g e   f r o m   0 . 6   to   9   GHz ,   wh ich   is   a p p licab le  to   c o v er   n in e   d if f e r e n t  s y s tem s   s u ch   as  GSM9 0 0 ,   W L AN/ W i - Fi,   W iMAX ,   4 G  L T E ,   UW B ,   an d   s atellite  s y s tem s   u s in g   o n ly   s in g le  PIN   d io d e .   −   A  n ew  c o m p ac t  f r eq u en cy   r ec o n f ig u r ab le  PIFA  a n ten n a   d es ig n   h a v in g   a  s in g le  p a tc h   an d   p ar tial  GND   p lan e  with   ar ea s   o f   3 3   x   3 0   m m 2   an d   4 5 . 6   x   3 9 . 6   m m 2   r esp ec tiv ely ,   wh ich   it  ca n   o p er ate  with     a  m ax im u m   g ain   o f   8 . 4 3   d B .       2.   P I F A  ANT E NNA  T H E O RY   A  r ec tan g u lar   elem en t  with   a  s h o r t  m etallic  p late  to   th e  g r o u n d   p la n e  m ad e  u p   a  PIFA.   T h e  f ir s t  r eso n an t f r e q u en c y   o f   th e  n o n - s lo tted   PIFA  is   g iv en   b y   ( 1 ) :      =   4 (  +  )     ( 1 )     wh er e  C   is   th e  s p ee d   o f   lig h t,  L p   is   th e   len g th   an d   Hr es  is   th e  h eig h t   o f   th e  r ad iatin g   elem e n t  [ 1 ] .   T h e  an te n n a   tak es  th e  in v er te d - F  s h ap e  as   s h o wn   in   Fig u r e   1   ( a ) ,   an d   it  r eso n ates  at  a  q u a r ter - wav elen g th   b ec a u s e  o f     th e  s h o r t - p in   at   th e  e n d .   T h e   f ee d in g   o f   t h e  an te n n a   f o u n d   b etwe en   th e  s h o r ted   a n d   o p e n   e n d ,   a n d   th e  d is tan ce   f r o m   th e  f ee d in g   to   th e  s h o r t - p in   co n tr o ls   th e  in p u t  i m p ed an ce ,   wh e n ev er   it  clo s ed   to   th e  s h o r t - p in     th e  im p ed an ce   d ec r ea s ed   as  s h o wn   in   Fig u r e   1   ( b )   [ 2 4 ] .   Fro m   Fig u r e   1   ( b )   th e  PIFA  an ten n a  h as  a  len g th   ( L 1 ) ,   wid th   ( L 2 ) ,   s h o r t - p in   wid th   ( W ) ,   an d   d is tan ce   ( D)   f r o m   th e  s h o r t - p in .   T h e  s h o r t - p in   at  h ig h   f r eq u e n cies     ( ≥ 1   GHz )   in t r o d u ce s   p ar allel  in d u ctan ce   ( jXL )   with   th e  a n t en n a  im p e d an ce   ( Z A)   an d   it  s h if ts   th e  r eso n an t  f r eq u e n cy   as sh o wn   in   Fig u r e   2.           ( a)         ( b )     Fig u r e  1 .   Plan ar   i n v er ted - F a n ten n a  ( PIFA)       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         C o mp a ct  r ec o n fig u r a b le  P I F A   a n ten n a   fo r   w ir eless   a p p lica ti o n s   ( A b d u lla h   A li J a b b er )   597       Fig u r e  2 .   E q u iv alen t c ir c u it o f   PIFA  an ten n a       T h e  r eso n an t  f r eq u en cy   ca n   b e  f o u n d   b y   ( 2 ) ,   wh ich   r e p r ese n ts   th e  g en er al  f o r m   o f   a  PIF A  an ten n a  ac co r d in g   to   t h e  f ar - f ield   c r iter ia  f r o m   th e  f ar t h est  p o in t  o n   th e  an ten n a  cl o ck wis e  an d   co u n ter clo c k wis e     th e  r eso n an t f r eq u e n cy   is   g iv e n   b y :     1 + 2 − =   4     ( 2 )     if   ( W << L 2 ) ,   W   is   ju s t a   p in ,   s o   ( 1 )   c an   b e   ap p r o x im ated   t o :     1 + 2 =   4   ( 3 )     if   ( W   =  L 2 )   th e  a n ten n a  o p er at es in   m ax im u m   e f f icien cy   a n d   ( 1 )   b e co m es:      1 =     / 4     ( 4 )     af ter   th at  to   f in d   th e  r eso n an t f r eq u en c y   s u b s titu te  ( 5 ) :      =   0 √      ( 5 )       3.   P RO P O SE D  P I F A  AN T E N NA  DE S I G N  AND  P I N  DIO DE   M O D E L I NG   3 . 1 .     P r o po s ed  P I F A  a nte nn a   des ig n   T h e  p r o p o s ed   d esig n   o f   m u ltib an d   r ec o n f ig u r ab le  PIFA  ca n   b e  s h o wn   in   Fig u r e   3 .   Af ter   t h e  s tu d y   o f   th e  latest  r esear ch es  an d   d eter m in e  wh ich   ap p licatio n s   to   co v er   b y   th e  an ten n a  th e  p r o p o s ed   an ten n a  s h ap e  is   ch o s en   af ter   s o m e  p ar am etr ic   s tu d y   o f   t h e  p atch   d im en s io n s   to   b e  co m p letely   d if f e r en t   f r o m   th e   liter atu r e.   T h e  an te n n a   is   co n s is ts   o f   a  p a tch   p r i n ted   o n   an   FR - 4   s u b s tr a te  with   εr   =  4 . 3 ,   tan   ( δ)   =0 . 0 0 2   r elativ e   d ielec tr ic  co n s tan t  an d   lo s s   tan g en t  r esp ec tiv ely ,   th e   th ick n ess   o f   ( 1 . 6   m m )   a n d   5 0 Ω   co ax ial   f ee d   lin e.   T h e   p atch   h eig h t   ab o v e  th e   g r o u n d   b y   a  d is tan ce   o f   ( 1 . 6 7   m m ) .   a  s h o r t  p late  f r o m   th e   p atch   t o   th e  g r o u n d   with   ( 4   m m )   wid th   is   p r o d u ce d .   T h e   o v e r all  an te n n a  s ize  is   4 5 . 6   x   3 9 . 6   x 1 . 6   m m 3 ,   wh ich   is   ap p licab le  in   th e  m o b ile   ap p licatio n   d ev ices  an d   m ee t  th e  co m p ac t   an ten n a  p r o p er ties   an d   class if icatio n s .   All  o p tim u m   p ar am e ter s   o f   th e  an ten n a   ar e  s u m m ar ized   in   T ab le  1 .   ( 4   m m )   th e  wid th   o f   th e   s h o r t - p i n ,   an d   o n ly   s in g le  ( D SM8 1 0 0 - 0 0 0   Me s a    B ea m - L ea d )   f r o m   Sk y wo r k s   PIN   d io d e  u s ed   to   m o d i f y   th e  len g th   o f   th e  PIFA  to   r ec o n f ig u r e   th e  r eso n a n t  f r eq u e n cy   to   m ee t  o th er   b a n d s   o f   f r eq u e n cies.  T h e  PIN   d io d e  is   p lace d   in   an   o p tim ized   p o s itio n   to   ac h iev e   th e  d esire d   o p er atio n .     3 . 2 .   P in dio de  m o dellin g   T h e  s tates  o f   th e  elec tr o n ic   s witch   ar e  ON   an d   OFF.  T h ey   ca n   b e   r ea lized   b y   b iasi n g   th e   PIN   d io d e   in   th e  f o r war d   o r   r e v er s e  b ias.  At  th e  ON  s tate,   th e  s witch   is   f o r war d   b ias  an d   it  h as  lo w   im p ed an ce   ac ts   as     a  s h o r t  cir c u it  an d   th e  c u r r en t   ca n   p ass   th r o u g h   th e   d io d e,   wh ile  in   th e  OFF  s tate  th e  s w itch   is   r ev er s ed   b ias  an d   it  p r esen ts   a  h ig h   im p ed an ce   an d   ac ts   as  an   o p en   cir cu it  wh ich   in d icate s   n o   cu r r en t  f lo wn   th r o u g h     th e  d io d e.   An   elec tr ical  cir cu it  is   s h o wn   in   Fig u r e  4 ,   wh ich   ex p lain   th e  f o r war d   an d   r ev er s e  b iased ,     wh er e  th e   o n ly   r esis to r   o f   ( 3 . 5   o h m s )   in   s er ies  with   an   in d u cto r   o f   ( 0 . 1 5   n H)   in   t h e  ON  s tate  a n d     a  co m b in atio n   o f   ( 1 Ko h m )   r esis to r   in   p ar allel  with   th e  ca p ac itan ce   o f   ( 0 . 0 2 5   p F)  all  in   s er ies  with   an   in d u cto r   o f   ( 0 . 1 5   n H)   [ 2 5 ] .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l ,  Vo l.  1 8 ,   No .   2 ,  Ap r il   2 0 2 0 :    5 9 5   -   602   598         ( a)     ( b )           ( c)     Fig u r e  3 .   T h e  p r o p o s ed   m u ltib an d   r ec o n f ig u r ab le  PIFA  an te n n a       T ab le  1 .   T h e  Op tim u m   p ar am eter s   o f   r ec o n f ig u r ab le  P I FA   an ten n a   P a r a me t e r s   V a l u e s  i n   mm   P a r a me t e r s   V a l u e s  i n   mm   Wg   3 9 . 6   L4   5   Lg   4 5 . 6   W4   4   L1   33   L5   5 . 9   W1   10   Rs   11   L2   33   t   0 . 0 3 5   W2   19   h   1 . 6   L3   5 . 2   L6   1 7 . 9   W3   9   L7   8 . 2   Ld   1   W7   10   Ws   4   Ls   1 . 6 7             ( a)     ( b )     Fig u r e  4 .   PIN   d i o d e  m o d elin g   u n d er   ( a)   f o r war d   ( b )   r ev er s ed   b iased   co n d itio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         C o mp a ct  r ec o n fig u r a b le  P I F A   a n ten n a   fo r   w ir eless   a p p lica ti o n s   ( A b d u lla h   A li J a b b er )   599   4.   RE SU L T S AN D  AN AL Y SI S   T h e  C ST  s o f twar e  is   u s ed   to   s im u late  th e  p r o p o s ed   r ec o n f i g u r ab le  PIFA.   T h e  f ab r icate d   an ten n a  is   s h o wn   in   Fig u r e   5 .   T h e  o b tai n ed   s im u lated   an d   m ea s u r ed   m u lti - b an d s   with   th e  ( S1 1 )   th r o u g h   th e  two   s tates  o f   th e  PIN   d io d e   is   p r ag m atica lly   s h o wn   in   Fig u r e   6 ,   wh er e  o b tain ed   l o west  S1 1   o f   ( - 3 9 . 0 5 4 )   in     th e  ( 5 . 7 5   GHz ) .   T h e r e  ar e  f iv e  f r eq u e n cy   b a n d s   u n d er   th e  ( S1 1   ≤   - 1 0   d B )   co n d itio n   h a v e   r esu lted   in   th e  ON   s tate  o f   th e  PIN   d io d e,   th ey   ar e  0 . 9 8 0   GHz ,   3 . 3 9 2   GHz ,   3 . 9 2 4   GHz ,   4 . 5 5 4   GHz ,   5 . 8 2   GHz ,   6 . 8 1   GHz ,     7 . 3 0 5   GHz ,   8   GHz ,   an d   8 . 1 0 5   GHz ,   wh ich   ar e  ap p licab l e  to   co v e r   ( GSM9 0 0 ,   W L AN/W i - Fi,  W iMAX ,     4 G  L T E ,   UW B ,   an d   s atel lite  s y s tem s )   s y s tem s ,   wh er e  th ese  b an d s   ar e  o b tain e d   f r o m   th e  F - s h ap ed   s id ea r m   o f   th e  p atch ,   af ter   s o m e  im p o r tan t  p ar am etr ic  s tu d y   o n   th e  an t e n n a  d im en s io n s .   T h e  m ax im u m   s im u lated   g ain   is   ( 8 . 1 8 1 )   d B i  at  6 . 8 1   GHz .   As  s h o wn   in   Fig u r e   7 .   T h e  s im u lated   VSW R   o f   th e  p r o p o s ed   PIFA  m ee ts     th e  p r ac tical  r eq u ir em en ts   o f   ( VSW R   ≤   2 )   at  all  th e  m u ltib an d   f r eq u en cies  r esu lted ,   wh er e  th e  VSW R   is     a  m ea s u r e  f o r   h o w  th e  lin e  is   m atch in g   with   th e  l o ad .             Fig u r e  5 .   T h e  f ab r icate d   PIFA  an ten n a           Fig u r e  6 .   T h e  s im u lated   ( S1 1 )   p ar am eter   v e r s u s   f r eq u e n cy           Fig u r e  7 .   T h e  g ain   v ar iatio n   w ith   th e  f r eq u en cy   o f   th e   p r o p o s ed   r ec o n f ig u r ab le  PIFA  an ten n a       T h e  r ad iatio n   p atter n   an d   s u r f ac e  cu r r en t  d is tr ib u tio n   o f   th e   p r o p o s ed   PIFA  ar e  s h o wn   in   Fig u r es  8   an d   9   r esp ec tiv ely ,   th e y   r ep r es en t th e  2 D/3 D  r esu lts .   T h e  s u r f ac e  cu r r en t d is tr ib u tio n   p r ese n ted   in   th e  lef t sid e   o f   Fig u r e  9   s h o ws  th e  OFF  s t ate  o f   th e  PIN   d io d e  wh e r e  n o   cu r r en t  f lo wn   to   th e  s ec o n d   ar m   o f   th e  p atc h ,   wh ile  th e  o th er   s tate   p r esen t  th e  ON  s tate.   T h e  p r o p o s ed   an ten n a  ca n   b e  co m p ar ed   wi th   th e  liter atu r e  to   p r o d u ce   th e  s tr en g t h   o f   th e  s y s tem   an d   is   lis ted   in   T ab le  2.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l ,  Vo l.  1 8 ,   No .   2 ,  Ap r il   2 0 2 0 :    5 9 5   -   602   600       ( a)         ( b )     Fig u r e  8 .   T h e  ( 2 D/3 D)   r ad iati o n   p atter n   o f   t h e  p r o p o s ed   r ec o n f ig u r ab le  PIFA  an ten n a :     ( a)   2 D  r a d iatio n   p atter n ,  ( b )   3 D  r ad iatio n   p atter n           Fig u r e  9 .   T h e  ( 3 D)   s u r f ac e  c u r r en t d is tr ib u tio n   o f   th e   p r o p o s ed   PIFA   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         C o mp a ct  r ec o n fig u r a b le  P I F A   a n ten n a   fo r   w ir eless   a p p lica ti o n s   ( A b d u lla h   A li J a b b er )   601   T ab le  2 .  A  C o m p a r is o n   b etwe en   th e  p r o p o s ed   PIFA  an te n n a   an d   th e  liter atu r e   R e f e r e n c e s   A n t e n n a   d i me n si o n s (m m 2 )   N o .   a n d   t y p e   o f   sw i t c h e s   B a n d s   ( G H z )   P e a k   g a i n   ( d B )   A p p l i c a t i o n s   GND   P a t c h   2   1 0 0 x 6 0   4 0 x 1 6   1 - P I N   0 . 7 4 ,   1 . 8 5 ,   2 . 1 7   4 . 6 2   G S M 8 5 0 ,   G S M 9 0 0 ,   D C S ,   P C S , U M TS,  L TE   3   9 5 x 6 0   1 5 x 2 5   2 - P I N   1 . 5 4 - 5 . 7 5   4   G P S ,   3 G ,   W i F i ,   G S M   4 G   U M TS  a n d   L TE   4   4 2 . 5 x 8 0   4 2 . 5 x 2 0   3 - P I N   1 . 9 3 ,   2 . 1 8 ,   2 . 4 6 ,   3 . 5 8 ,   3 . 6 4 ,   5 . 4 7   6 . 9 8   G S M 1 8 0 0 ,   W C D M A ,     m - W i M A X ,   W LA N   5   5 0 x 5 0   2 8 x 3 8   3 - P I N   1 . 9 ,   2 . 1 ,   2 . 2 ,   2 . 4     B l u e t o o t h ,   W i f i ,   W LA N ,   3 G ,   U M TS,  W C D M A ,   G S M ,   C D M A   6   1 0 5 x 7 0   1 5 x 2 5   2 - P I N   0 . 7 7 ,   0 . 9   1 . 5 4 ,   1 . 8 ,   2 . 1 ,   3 . 5 5   9   LTE,   G S M ,   G P S , 3 G , W i M A X ,   Wi - Fi   P r o p o se d   P I F A   4 5 . 6 x 3 9 . 6   3 3 x 3 0   1 - P I N   0 . 9 8 0 ,   2 . 3 9 2 ,   3 . 9 2 4 ,   4 . 5 5 4 ,   5 . 2 ,   6 . 8 1 ,   7 . 3 0 5 ,   9   a n d   9 . 1 0 5   8. 45   G S M 9 0 0 ,   W LA N / W i - F i ,   W i M A X ,   4 G   LTE ,   U W B ,   a n d   sat e l l i t e       5.   CO NCLU SI O N   A  n ew  co m p ac t  m u ltib an d   r ec o n f ig u r ab le  PIFA  an te n n a  f o r   wir eless   co m m u n icatio n s   ap p licatio n   is   p r esen ted   in   t h is   p ap er   with   a  co m p ac t   to   m ee t  t h e  r eq u ir em en ts   f o r   m o b ile  in teg r a tio n .   T h e   p r o p o s e d   s tr u ctu r e  o p e r ates  with   o n ly   a  s in g le  PIN   d io d e  t o   o b tai n s   s ix   r eso n an t  f r e q u en c y   b an d s   ap p r o p r iate  f o r   v ar io u s   wir eless   d ev ices  ap p l icatio n s .   T h e  p r o p o s ed   s tr u ct u r e  is   u n iv er s al  in   th e  u ltra - wid eb an d   f r eq u en cy   r an g e  ( UW B )   d u e  to   a  c o m p ac t  s ize  an d   p lan ar   s tr u ctu r e,   g o o d   ch ar ac ter is tics   s u ch   as  g ain ,   ef f icien cy ,   r ad iatio n   p atter n   r etu r n   lo s s ,   an d   VSW R .   T h e  s y s tem   h as  b ee n   f ab r icate d   a n d   p r o d u ce d   g o o d   ag r ee m en t   b etwe en   th e  r esu lts   f r o m   th e  s im u latio n   with   th e  m ea s u r em e n t o n e.       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h e  au th o r s   th an k   Al - M u s tan s ir iy ah   Un iv er s ity   f o r   th e  s u p p o r t a n d   t h e  o p p o r t u n ity   o f   wo r k .       RE F E R E NC E S   [1 ]   P a tri c e   P a n a iat,   e t  a l. ,   “ M EM S - Ba se d   Re c o n fig u ra b le  A n ten n a s,”   2 0 0 4   IEE E   In ter n a ti o n a l   S y mp o si u m  o n   In d u stria l  El e c tro n ics ,   v o l .   1 ,   p p .   1 7 5 - 1 7 9 ,   2 0 0 4 .   [2 ]   J.  H.  Lee ,   Y.  S u n g . ,   “ A  Re c o n fig u ra b le  P IF A  u sin g   A  P IN - Dio d e   fo r  LT E/ G S M 8 5 0 /G S M 9 0 0 /DC S /P CS /UM T S , ”   Pro c e e d in g s  o f  t h e   2 0 1 2   IEE E  In t e rn a ti o n a l   S y mp o siu m  o n   An te n n a s a n d   Pr o p a g a ti o n ,   p p .   1 - 2 ,   2 0 1 2 .   [3 ]   F .   A.   As sa d a ll a h ,   e t  a l . ,   “ A   M u lt i b a n d   a n d   Re c o n fi g u ra b le  P IF A  f o r  M o b il e   De v ic e s,”   IE EE   I n ter n a t io n a l   S y mp o si u m o n   A n ten n a s a n d   Pro p a g a ti o n   (AP S UR S I) ,   p p .   7 - 1 2 ,   2 0 1 6 .     [4 ]   P .   T.   M i n h ,   T .   T.   Th a o ,   N.  T.   Du c ,   a n d   V.  V.  Ye m . ,   “ A  No v e l  M u lt ib a n d   F re q u e n c y   Re c o n fig u ra b le  P IF A   An ten n a , ”   2 0 1 6   I n ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   A d v a n c e d   T e c h n o l o g i e s fo r Co mm u n ica ti o n s ( AT C) ,   p p .   7 - 1 2 ,   2 0 1 6 .   [5 ]   Vin u t h a   B,   N.  Ku m a ri,   Ra k sh it h a   V.,   a n d   B h a v a n a   B. ,   “ De sig n   o f  F re q u e n c y   Re c o n fi g u ra b le  An te n n a   fo r   M o b il e   Co m m u n ica ti o n , ”   In t.   J o u rn a l  o f  L a tes t  Res e a rc h   i n   E n g i n e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y   (IJ L RE T ) ,   p p .   1 2 4 - 1 2 8 ,   2 0 1 6 .   [6 ]   F .   A.   As a d a ll a h ,   J.   Co sta n t in e ,   a n d   Y.   Taw k ,   “ A  M u lt i b a n d   C o m p a c t  Re c o n fi g u ra b le   P IF A   Ba se d   o n   Ne ste d   S l o ts,”   IEE E  A n ten n a s a n d   W ire les s P ro p a g a ti o n   L e tt e rs ,  v o l.   1 7 ,   n o .   2 ,   p p .   3 3 1 - 3 3 4 ,   2 0 1 8 .   [7 ]   A .   M   Kh a d e ,   a n d   A.  S .   De sh p a n d e ,   “ Re v iew   o n   F re q u e n c y   Re c o n fig u ra b le  P lan a r  In v e rted   F   An ten n a , ”     IOS R  J o u r n a l   o f   El e c tro n ics   a n d   Co mm u n ica ti o n   E n g i n e e rin g   (IOS R - J ECE ),   v o l .   1 3 ,   p p .   5 1 - 5 3 ,   2 0 1 8 .   [8 ]   Ha tt a n   F . ,   e t  a l. ,   “ Re c o n fig u ra b le   P e n ta - Ba n d   P I F A  fo r  S m a ll   a n d   S li m   M o b il e   Ha n d se ts,”   M icr o w a v e   a n d   Op ti c a l   T e c h n o l o g y   L e tt e rs ;   v o l .   5 4 ,   n o .   3 ,   p p .   7 2 5 - 7 2 9 ,   2 0 1 2 .     [9 ]   M .   Li u   a n d   B.   Zh a o ,   “ Du a l - F e e d   S m a ll - S ize   P e n ta - Ba n d   P IF A  f o r  LT E /W WAN  M o b i le  Ha n d se t   Ap p li c a ti o n s,”   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  A n ten n a s   a n d   Pro p a g a ti o n ,  v o l .   2 0 1 4 ,   p p .   1 - 7 ,   2 0 1 4 .   [1 0 ]   H.  F .   A.   Tarb o u sh ,   R.   Nila v a lan ,   a n d   T.   P e ter,  “ P IF A   b a se d   R e c o n fig u ra b le  M u lt i b a n d   An ten n a   fo r  Wi re les s   Ap p li c a ti o n s,”   2 0 1 0   I n t.   C o n f .   o n   El e c tro ma g n e ti c s in   A d v a n   A p p li c a ti o n   (ICEA A) ,   2 0 1 0 .   [1 1 ]   A.  K.  Ja ss im,  a n d   R.   H.  Th a h e r,   “ De sig n   a n d   An a ly sis  o f  Bro a d b a n d   E ll ip ti c a l  M icro strip   P a tch   An ten n a   fo r   Wi re les s  Co m m u n ica ti o n , ”   T EL K OM NIKA  T e lec o mm u n ic a ti o n   C o mp u ti n g   E lec tro n ics   a n d   C o n tr o l,   v o l.   1 6 ,   n o .   6 ,   p p .   2 4 9 3 - 2 5 0 0 ,   2 0 1 8 .   [1 2 ]   A.  K.  Ja ss im,  a n d   R.   H.  Th a h e r,   “ En h a n c e m e n t  G a in   o f  b ro a d b a n d   El li p ti c a l  M icro stri p   P a tch   Arra y   An ten n a   wit h   M u tu a l   Co u p li n g   fo r  Wi re les s Co m m u n ica ti o n , ”   IJ E ECS ,   v o l.   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   4 0 1 - 4 0 8 ,   2 0 1 9 .   [1 3 ]   J.  H.  Li m ,   Z.   J.  Ji n ,   a n d   T.   Y.  Y u n ,   “ A  F re q u e n c y   Re c o n fi g u ra b l e   P IF A  Us in g   a   P IN  Di o d e   f o r  M o b i le - Wi M AX   Ap p li c a ti o n s,”   IEE E   M T T - S   In t .   M icr o wa v e   W o rk sh o p   S e rie s o n   I n tel.   R a d i o   f o r F u tu re   Per so n a l  T e rm in a ls ,   2 0 1 1 .   [1 4 ]   M .   A.  Al - a laa ,   H.  A.  El sa d e k ,   a n d   E.   A .   Ab d a ll a h ,   “ Eff e c ts  o f  Hu m a n   He a d   o n   F re q u e n c y   Re c o n fi g u ra b le  P IF A   An ten n a   P e rfo rm a n c e   a n d   S AR  Ca lcu latio n s,”   IEE E  M T T - S   In ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   Nu me ric a l   El e c tro ma g n e ti c   a n d   M u l ti p h y sic s M o d e li n g   a n d   Op ti miz a ti o n   (NE M O) ,   20 1 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l ,  Vo l.  1 8 ,   No .   2 ,  Ap r il   2 0 2 0 :    5 9 5   -   602   602   [1 5 ]   J.  M .   F l o c ’h   a n d   I.   Be n   Trad ,   “ P r in ted   P lan a r   Do u b le   In v e rted - F   An ten n a   with   Larg e   F re q u e n c y   Re c o n fig u ra b il it y   Ra n g e , ”   4 7 th   Eu ro p e a n   M icr o wa v e   Co n fer e n c e   (Eu M C) ,   p p .   1 2 8 9 - 1 2 9 2 ,   2 0 1 7 .     [1 6 ]   J.  M .   F lo c ’h   a n d   I.   Be n   Tra d ,   “ P ri n ted   F re q u e n c y   Re c o n f i g u ra b le  P lan a r  I n v e rted - F   An t e n n a   fo r   IS M   Ap p li c a ti o n s,”   IEE E   L o u g h b o ro u g h   A n ten n a s &   Pr o p a g a ti o n   C o n f e re n c e   (L AP C),   2 0 1 6 .   [1 7 ]   K.  Ya n g ,   e t  a l . ,   “ P rin te d   In v e rted - F   An ten n a   with   Re c o n fig u ra b l e   P a tt e rn   a n d   P o lariz a ti o n , ”   IEE E  1 0 t h   Eu r o p e a n   Co n fer e n c e   o n   An ten n a s a n d   Pro p a g a ti o n   (Eu CA P) ,   2 0 1 6 .   [1 8 ]   H.  Wo n g ,   W.   Li n ,   L.   Hu i tem a ,   a n d   E.   Arn a u d ,   “ M u lt i - P o la riza ti o n   Re c o n fi g u ra b le  An ten n a   fo r  Wi re les s  Bio m e d ica l  S y ste m , ”   IEE E   T ra n s a c ti o n s o n   Bi o me d ica l  C irc u it s  a n d   S y ste ms ;   p p .   1 - 9 ,   2 0 1 7 .     [1 9 ]   A.  G h a ffa r,   X.  J.   Li ,   a n d   B o o n - Ch o n g   S e e t,   “ Du a l   F re q u e n c y   B a n d   a n d   P o lariz a ti o n   Re c o n fi g u r a b le  An ten n a   f o r   M o b i le De v ice s,”   1 7 t h   IE EE   In ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   Co mm u n ica ti o n   T e c h n o lo g y ,   p p .   6 9 6 - 7 0 0 ,   2 0 1 7 .   [2 0 ]   Tro n g   Du c   Ng u y e n ,   Y v a n   Du ro c ,   Va n   Ye m   Vu ,   a n d   Tan   P h u   Vu o n g ,   “ F re q u e n c y   Re c o n fi g u ra b le  P IF A  An ten n a   Driv e n   By   M icr o c o n tr o ll e r, ”   Co n fer e n c e :  Co mm u n ica ti o n s  a n d   E lec tro n ics   (ICCE),   p p .   4 0 6 - 4 1 0 ,   2 0 1 2 .   [2 1 ]   M.  - J.  Lee ,   Y.  - S .   Kim ,   a n d   Y.  S u n g ,   “ F re q u e n c y   Re c o n fi g u ra b le P lan a r  In v e rted - F   An te n n a   (P IF A)   F o r  Ce ll - P h o n e   Ap p li c a ti o n s,”   Pro g re ss   in   E lec tro ma g n e ti c s R e se a rc h   C,   v o l .   3 2 ,   p p .   2 7 - 4 1 ,   2 0 1 2 .     [2 2 ]   M .   N.  M .   Ke h n ,   Ó.  Qu e v e d o - T e ru e l,   a n d   E.   Ra jo - I g les ias ,   “ Re c o n fig u ra b le  Lo a d e d   P lan a r  In v e rted - F   An ten n a   Us in g   Va ra c to r  Dio d e s,”   IEE E  A n ten n a s a n d   W ire les s P ro p a g a ti o n   L e tt e rs ,   v o l.   1 0 ,   p p .   4 6 6 - 5 6 8 ,   2 0 1 1 .     [2 3 ]   M .   U n lu ,   e t   a l . ,   “ Re c o n f ig u r a b le ,   Tri - b a n d   RF   M E M S   P IF A   An t e n n a , ”   2 0 1 1   IEE E   In ter n a ti o n a l   S y mp o si u m  o n   An ten n a s  a n d   Pro p a g a t io n   (AP S URS I),   p p .   1 5 6 3 - 1 5 6 5 ,   2 0 1 1 .     [2 4 ]   S .   S h a h e e n ,   S .   Dh a ra n y a ,   V.  Di v y a ,   a n d   A.  Um a m a k e sw a ri,   “ De si g n   o f  P I F A  An ten n a   fo r   M e d ica l   Ap p li c a ti o n s,”   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  E n g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y   (IJ E T ),   v o l .   5 ,   n o .   1 ;  p p .   1 2 7 - 1 3 2 ,   2 0 1 3 .   [2 5 ]   S k y w o rk s,   “ Da ta  S h e e t  DS M 8 1 0 0 - 0 0 0  :  M e sa   Be a m - Lea d   P IN   Dio d e   Ap p li c a ti o n s,”   S k y wo rk s   S o lu ti o n s ,   I n c ,     p p .   1 – 5 ,   2 0 0 8 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Mr.  Abd u ll a h   Ali  J a b b e r ,   h e   wa s  b o rn   in   Hil la - Ira q   in   1 9 9 2 .   He   h a s  th e   B. S c .   in   El e c tri c a l   En g i n e e rin g   De p a rtme n t   in   Ba b y lo n   U n iv e rsit y /Co l leg e   o f  En g i n e e rin g   a t  2 0 1 3   i n   Ira q ,   a n d   M . S c .   i n   Ba b y l o n   Un i v e rsity /Co ll e g e   o f  En g in e e rin g /E lec tr o n ic  a n d   Co m m u n ica ti o n s   En g i n e e rin g   a t   2 0 1 6   i n   Ira q ,   a n d   n o w h e   is  a   P . h . D  st u d e n t   a t   M u st a n siriy h   Un iv e rsity /Co ll e g e   o f   En g i n e e rin g /E lec tri c a l  En g i n e e rin g   De p a rtme n t  with   sp e c iali z a ti o n   in   Co m m u n ica ti o n s   En g i n e e rin g .   Re se a rc h   In tere sts  in   m o b il e   He a lt h c a re   sy ste m s,  Co m m u n ica ti o n   sy ste m s,   El e c tro n ics ,   An ten n a s.         Dr .   Ali  K h a li d   J a ss im ,   h e   wa s  b o rn   in   Ba g h d a d - Ira q .   He   h a s  th e   B. S c .   fro m   El e c tri c a l   En g i n e e rin g   De p a rtme n t,   Al   M u sta n siry h a   U n iv e rsit y ,   Ba g h d a d ,   Ira q   i n   1 9 9 9   a n d   th e   M . S c .     in   El e c tri c a l  En g i n e e rin g   De p a rt m e n t,   Al   M u sta n siry h a   Un iv e rsi ty ,   Ba g h d a d ,   Ira q   2 0 1 0   a n d   P . h . D.   El e c tri c a l  En g in e e rin g   De p a rtme n t,   Al   M u sta n sir y h a   Un iv e rsity ,   Ba g h d a d ,   Ira q   in   2 0 1 9 .   He   is  a   lec tu re r,   in   El e c tri c a l  E n g in e e rin g   De p a rtme n t,   Al  M u sta n siry h a   Un i v e rsity ,   Ba g h d a d ,   Ira q .   M y   in tere st r e se a rc h   field   is  c o m m u n ica ti o n   a n d   a n ten n a .         Pro f.   Dr .   Ra a d   H a m d a n   Th a h e r ,   h e   wa s  b o rn   in   Ba g h d a d - Ira q   in   1 9 5 6 .   He   h a s  th e   M . S c .     a t  1 9 8 1   i n   Ira q ,   a n d   P . h . D.   a t   1 9 9 7   i n   Ro m a n ia - Bu c h a re st.  He   wo rk s   a s  a   P r o fe so r   in   M u sta n siri y a h   U n iv e rsit y /Co l leg e   o f  E n g in e e rin g /E lec tri c a l  E n g i n e e rin g   De p a rtme n t,   Ba g h d a d ,   Ira q .   His  S p e c ializa ti o n s  El e c tr o n ic  Co m m u n ica ti o n   En g in e e ri n g   a n d   h is  re se a rc h   In tere sts  in   Co m m u n ica ti o n   sy ste m s,  El e c tro n ics ,   M icro wa v e s,  A n ten n a s,  a n d   Co m m u n ica ti o n   n e tw o rk s.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.