I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   6 Decem b er   2 0 2 0 ,   p p .   5 8 6 1 ~ 5 8 7 0   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 10 i 6 . pp 5 8 6 1 - 5 8 7 0           5861       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   Ra dia tion perfor m a nce  en ha nce ment of an  ult ra  w ide band   a ntenna usi ng   m e ta m a te ria l band - pa ss  f ilter       M a rwa   Da g ha ri 1 H edi Sa k li 2   1 ,2 M A CS   Re se a rc h   Lab o ra to ry ,   Na ti o n a E n g in e e rin g   S c h o o l   o f   G a b e s,  G a b e s Un iv e rsit y ,   T u n isia   2 EIT A   Co n su lt i n g   5   R u e   d u   Ch a n d e s o ise a u x ,   F ra n c e       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   11 ,   2 0 20   R ev i s ed   Ma y   5 ,   2020   A cc ep ted   Ma y   1 8 ,   2 0 2 0       In   th is  p a p e r,   a   m e ta m a t e rial  str u c tu re   b a se d   o n   f re q u e n c y   se le c ti v e   su r f a c e   (F S S c e ll   is  p r o p o se d   to   a c h iev e   a n   iso tro p ic  b a n d - p a ss   f il terin g   re sp o n se .   T h is  f il ter  c o n sists   o f   a   p lan a lay e f o r m e d   b y   a   3 × 3   m e ta m a teria ls   c e ll   a rra y   w it h   tran s m it ti v e   f il terin g   b e h a v i o a 3 . 5   G Hz .   T h is  d e sig n   w it h   4 5 × 4 5   m m   d im e n sio n   is  th e n   i n teg ra ted   in   c l o se   p ro x im it y   a d istan c e   o f   1 0   m m   w it h   a n   u lt ra   w id e   b a n d   (UW B)  a n ten n a   to   e n h a n c e   it   p e rf o rm a n c e a ro u n d   a   3 . 5   G Hz   o p e ra ti n g   f re q u e n c y .   S im u latio n   re su lt e n su re   t h a f il ter  g e o m e tr y   p ro v id e t h e   a d v a n tag e   o f   th e   a n g u lar  sta b il it y   u p   t o   t o   4 5   a n d   a lso   p o lariz a ti o n   m o d e in d e p e n d e n c y   ( tran s v e rse   e l e c tri c   ( T E)  a n d   tran sv e rse   m a g n e ti c   ( T M )).   In   a d d it io n ,   e n h a n c e m e n in   a n ten n a   ra d iatio n   p a tt e rn   c h a ra c teristics   is  e n h a n c e d   e sp e c i a ll y   w h e n   th e   F S S   f il ter  lay e is  in teg ra ted   a a   v e r y   c lo se   d istan c e   f ro m   t h e   ra d iato r.   M o re o v e r,   a n ten n a   g a in   w a s   im p ro v e d   to   3 . 2 2   d Bi ,   a d a p tati o n   o f   a n ten n a   p o rt  ( S 11 w a i n c re a se d   to     - 5 3 . 2 6   d a n d   a n ten n a   b a n d w id th   re d u c ti o n   t o   1 . 7   G Hz   is  a lso   d e tec ted .     A ll   th e se   p e rf o r m a n c e m a k e   th e   p ro p o se d   d e sig n   a a   g o o d   c h o ice   u se d     to   sh ield   sig n a ls  in   UW w ire les a p p li c a ti o n e sp e c ially   f o c o n n e c ted     o b jec i n   5 G .   K ey w o r d s :   B an d - p ass   f ilter i n g   r esp o n s e   Fre q u en c y   s elec ti v s u r f ac e   Me ta m ater i al s   T r an s v er s elec tr ic   Ultr w id b an d   ap p licatio n s   Co p y rig h ©   2 0 2 0   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma r w Da g h ar i   MA C R esear ch   L ab o r ato r y   Natio n al  E n g i n ee r in g   Sc h o o l o f   Gab es   Gab es   Un i v er s it y ,   6 0 2 9 ,   T u n is ia .   E m ail:  m ar w ad ag h ar i@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     Du r in g   t h p ast   d ec ad e,   u lt r a - w id b an d   ( UW B )   tech n o lo g y   h as  at tr ac ted   atten t io n   i n   m an y   ap p licatio n s   t h at  r eq u ir h i g h   d ata  r ate  an d   m a x i m u m   b a n d w id t h   u tili s atio n   [ 1 ] .   P r in ted   an ten n a s ,   p ar ticu lar l y   m o n o p o les  ar co m m o n l y   u s e d   as  r ad iato r s   in   u ltra - w id b an d   elec tr o n ic  d ev ice s   d u to   th eir   co m p ac s ize,   lo w   p r o f ile,   lo w   f ab r icatio n   co s t,  o m n id ir ec tio n a an d   b id ir ec tio n al  r ad iatio n   p atter n   an d   u ltra - w id i m p ed an ce   b a n d w id th .   Ho w e v er ,   p ar ticu lar l y   at  lo w er   f r eq u en cie s ,   t h is   t y p o f   a n te n n u s u all y   s u f f er s   f r o m   r ed u ce d   m ain   lo b g ain ,   p o o r   d ir ec tiv it y ,   lar g b ac k   r a d iatio n   an d   it s   s u s ce p tib ilit y   to   th s u r r o u n d i n g   en v ir o n m e n w h ic h   m a k es   th e m   i n e f f icien [ 2 ] .   Nev er th e le s s ,   t h er ar m an y   tec h n ical  s o lu tio n s   ap p lied   in     th a n ten n co n s tr u c tio n   to   o v er co m th o s d ef ec t s .   On o f   th e m   i s   m eta m ater ials   [ 3 ] .   T h ese  last   ar e     co m p o s ite  m ed ia  m ad u p   o f   an   ar r an g e m e n t   o f   m etal   s tr u ctu r e s   o n   th e   s u r f ac e   o f   d i elec tr ic  s u b s tr ates.     T h ey   ca n   b en g in ee r ed   to   h a v u n iq u elec tr o m a g n et ic  p r o p er ties   an d   in te g r ated   af ter   i n   an te n n d esi g n   to   ex h ib it  m a n y   ap p licatio n   r eq u ir e m e n t s   [ 4 - 6 ] .   I n   o th er   r esear ch es,  m eta m ater ial s   s tr u ct u r es  ar ap p lied   in   R FID   ( r ad io   f r eq u en c y   id en ti f icatio n )   tag s   in   o r d er   to   au g m en th r ea d   r an g an d   to   d ec o u p le  th tag   w i th   th tag g ed   o b j ec t   [ 7 ] .   B u th m aj o r   in v o l v e m e n o f   m eta m ater ials   i s   in   an ten n s tr u c t u r to   im p r o v it s   f u n ctio n al  p ar a m eter s .   Au t h o r s   in   [ 8 ,   9 ]   s u g g est  co m p o s it r ig h le f t - h an d ed   ( C R L H)   m eta m ater ial  to   b ea m   s ca n n i n g   o f   a   lea k y   w av e   an te n n a.   A ls o ,   f o r   UW B   an te n n m an y   m eta m ater ial   co n f i g u r at io n s   ar p r o p o s ed   to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 8 6 1   -   5 8 7 0   5862   en s u r m u lti  b a n d   b eh av io r   [ 1 0 ,   1 1 ] ,   to   en h an ce   b an d w id t h   [ 1 2 ,   1 3 ]   an d   to   p r eser v co m p ac tn e s s   a s p ec o f   th h o le  s tr u ct u r [ 1 4 ,   1 5 ].   Fre q u en c y   s elec ti v s u r f ac es   ( FS S)  ar e   p o p u lar   m eta m ater ials   s tr u ct u r es   th at   p r o v id f i lter in g   p r o p r ieties.  FS w h en   t h e y   a r p r o p er ly   d esi g n ed ,   ca n   p r o b ab ly   a m elio r ate  th r ad iatio n   ch ar ac ter is t ics  o f   p r in ted   UW B   an ten n a s   an d   also   s h ield   t h elec tr o n ics  b e n ea th   th e m .   Ge n er all y ,   F SS s   a r co n s tr u cted   b y     th r ep etitio n   o f   p r e - d esi g n e d   u n it  ce ll  to   g i v t h e m   t h p er io d ic  an ten n as  as  w ell  as  s h ield   th elec tr o n ic s   b en ea th   t h e m   s tr u c tu r es  s p ec if icit y .   Dep en d i n g   o n   t h eir   u n it  ce ll  g eo m e tr y ,   FS Ss   ac as  s p atial  f il ter s   [ 1 6 ] .   T h ey   ca n   b d es ig n ed   to   alo w   elec tr o m ag n etic  ( E M)   w a v es   t o   m o v ac r o s s   t h e m   in   t h ca s o f   b an d   p as s   F SS   o r   r etu r n   b ac k   th e m   if   i is   b an d   s to p   FS [ 1 7 ] .   T h eir   p er f o r m in g   f ilter i n g   b eh a v io r   is   g e n er all y   f u n ctio n   o f   th s tr u ctu r e,   t h o p er atin g   f r e q u en c y   a n d   th i n co m in g   E w a v p o lar izatio n .   B ased   o n   th ab o v p r in cip le  th FS S c an   co m b i n ed   w it h   th UW B   an ten n to   en h a n ce   its   p er f o r m a n ce   [ 1 8 ,   1 9 ] .   I n   r ec en liter at u r e,   s o m s i n g le - la y er   FS r ef lec to r s   ar d esig n ed   to   ac h iev co n s ta n g a in   i n     th UW B   b an d   [ 2 0 - 2 2 ] .   I n   [ 2 3 ] ,   FS is   u s ed   to   r ed u ce   R ad ar   C r o s s   Sectio n   ( R C S)  o f   m icr o s tr ip   ar r a y   an ten n a.   I n   f ac t,  t h p r o p o s ed   FS ce ll  is   w ith   r e f lecti v p r o p er ty   o v er   th lo w   b an d   1 . 9 - 7 . 5   GHz   an d   also   w it h   tr a n s m iti v p er f o r m an ce   at  1 1 . 0 5   GHz .   I is   s i m u lta n eo u s l y   ap p lied   to   r ed u ce   th o u t - of - b an d   R C S   an d   p r eser v th e   a n ten n ar r a y   r a d iatio n   p er f o r m a n ce .   I n   [ 2 4 ,   2 5 ] ,   co n ical  FS S   r ad o m i n t eg r ated   in   s m a ll   d is tan ce   o f   m o n o p o le  an ten n is   p r ese n ted .   T h is   s t u ct u r s h o w s   n ar r o w   p ass - b an d   r es p o n s w h ic h   i s   v er y   u s e f u f o r   o u t   o f   b a n d   R C S   co n tr o l.  I n   [ 2 6 ] ,   Ay a n   C h at t er j ee   p r o p o s ed   m o n o p o le  d ielec tr ic  r eso n ato r   an ten n w it h   c y li n d r ical  FS f o r   r ad iatio n   d iv er s i t y   ap p li ca tio n .   T h FS i s   r ef lec tiv e   a 5   GHz   a n d   w h e n   it   is   p lace d   clo s e   to   t h m o n o p o le  i m p r o v t h a n te n n b a n d w id th   f r o m   2 6 . 8   to   5 3 . 6 7   in   4 - 6   GHz .     I n   ad d itio n ,   in   [ 2 7 ] ,   th b asic  m eta m ater ial  cir cu lar   a n d   s q u ar r in g s   ar u s ed   to   ac h iev a   s to p b an d   r esp o n s ch ar ac ter is tic.   I n   t h s t u d y   p r esen ted   i n   [ 2 8 ] ,   tw o   co m p ac t   UW B   f r eq u en c y   s elec ti v s u r f ac r ef lecto r s   ar p r o p o s ed   f o r   an ten n g ai n   en h an ce m e n ap p licatio n s .   T h FS S,  w h ic h   is   a   1 0 × 1 0   ar r ay   w it h   8 . 25× 8 . 2 5   m m   u n i s ize,   n o o n l y   e n h an ce s   th g ain   o f   t h UW B   a n ten n a,   b u also   g u ar a n tees   co n s tan g ai n   w it h   o n l y   0 . 5   d B v ar iat io n   ac r o s s   th wh o le  o p er atio n   b an d .   Fu r th er m o r e,   an   8 × 8   ar r ay   o f   I - s h ap ed   FS s tr u ct u r es  w as   in tr o d u ce d   i n   [ 2 9 ]   an d   led   to   a n   i n cr ea s e   in   g ain   o f   t h m o n o p o le  s lo a n ten n a   r ad iatio n   p at ter n   to   b e   u s ed   f o r   s ev er al  w ir ele s s   an d   X - b an d   ap p licatio n s .   I n   [ 3 0 ] ,   6 × 6   ar r ay   o f   t h FS ce ll  w a s   in te g r ated   w it h   d u al - s lo a n ten n to   b u s e f u f o r   cir cu lar   p o lar izatio n   ap p licatio n   o v er   t h 4 . 5 8 . 0   GH b an d   in   v eh icu la r   r ad ar   an d   g r o u n d   p en etr atin g   r ad ar .   W p r o p o s in   th i s   w o r k   p lan ar   co m p ac f ilter - an te n n m o d u le  f o r   w ir ele s s   UW B   ap p licatio n s .   T h is   f ilter   i s   tr a n s m itt iv e   at  3 . 5   GHz   f r eq u en c y .   I t   is   f ab r icate d   w ith   a n   ar r a y   o f   FS ce ll s   an d   i n teg r ated   th e n   w it h   UW B   ellip tical  an ten n at  clo s d is ta n ce   o f   λ 0 /8   i n   o r d er   to   i m p r o v its   r ad iatio n   ch ar ac ter is tics   i n   d i r e c t iv ity ,   g ain ,   an d   b an d w i d th .   Sim u l a ti o n s   r esu l ts   s h o w s   g o o d   is o t r o p i c   f i lt e r in g   r es p o n s e   o f   th e   p r o p o s e d   s t r u c tu r e   w ith   th e   v a r ia t i o n   o f   in c i d en t   w av e   an g l e   a n d   p o l a r i z a t i o n .   A l s o ,   an te n n a   g a i n ,   d i r e c t iv i ty   an d   a d a p t a t i o n   ( S 11 )   a r e   im p r o v e d   w h ic h   i s   v e r y   s u i t a b l e   f o r   U W B   w i r el es s   a p p li c a ti o n s   a r o u n d   3 . 5   G H z .   T h r est  o f   th p ap er   is   o r g an is ed   as  f o llo w s T h p r o p o s ed   FS u n it  ce ll  d esi g n   a n d   s i m u lat io n s   is   d escr ib ed   in   Sect io n   2 .   T h en ,   i n   s ec tio n   3 ,   in teg r ated   m o d u le   a n ten n a - f ilter   d esi g n   an d   s i m u latio n s   ch ar ac ter is tic s   ar d etailed   an d   also   d is cu s s ed .   Fi n el y   co n cl u s io n s   ar s u m m ar ized   in   t h l ast s ec tio n .       2.   F SS   UNI T   E L E M E NT   D E S I G A ND  SI M UL A T I O NS   Dif f er en FS ele m en t s   h av b ee n   s t u d ied   f o r   b an d - p as s   r e s p o n s [ 2 2 ] .   T h FS u n it  ce l p r esen ted   h er is   d esi g n ed   f o r   th e   p u r p o s o f   s in g le   tr an s m is s io n   at  3 . 5   GHz .   T h u n it  ce ll   el e m en g eo m etr y   i s     a   r ec tan g u lar   m etallic  p atch   w it h   th ick n es s   o f   an d   s q u ar lo o p   s lo t   w it h   w id th   o f   lo ca ted   at   d is tan ce   o f   f r o m   t h ex tr e m it y   o f   t h ce ll.  T h is   p atch   is   g lu ed   to   th p ap er   lo w - co s FR - 4   s u b s tr ate  w ith   r elativ p er m it tiv i t y   o f   4 . 3 ,   d i elec tr ic  lo s s   ta n g e n o f   0 . 0 2 5   an d   th ic k n ess   o f   1 . 6   m m .   T h is   d esig n   is   ill u s tr ated   in   Fi g u r 1   as  Fig u r 1 ( a)   s h o w s   t h f r o n s id v ie w   an d   Fig u r 1 ( b )   s h o w s   t h 3 - p er s p ec tiv v ie w   o f     th e   p r o p o s ed   FS ce ll I n   o r d er   to   f in d   o u t   th e   b est  g eo m etr ical  d i m en s io n   p ar a m eter s   v al u e s   at  3 . 5   GHz   o p er atin g   f r eq u en c y ,   t h u n i t   ce ll  is   d es ig n ed   an d   s i m u la t ed .   T h f r eq u en c y   r an g f o r   th is   o p ti m izatio n   i s   tak en   f r o m   1   to   5   GHz .   Op ti m ized   v alu e s   f o r   d if f er en t p ar a m eter s   ar s h o w n   i n   T ab le  1 .       T ab le  1 .   Op tim ized   g eo m etr y   p ar am eter s   v al u es o f   th p r o p o s ed   FS S u n it c ell   P a r a me t e r s   V a l u e s (m m)   P e r i o d i c i t y :   D   1 5   mm   S q u a r e   l o o p   sl o t   w i d t h :   a   1 . 1   mm   B i g   s q u a r e   l o o p   w i d t h :   S   0 . 7   mm   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       R a d ia tio n   p erfo r ma n ce   en h a n ce men t o f a n   u ltr a   w id b a n d   a n ten n a   u s i n g   meta ma teri a l   ...   ( Ma r w a   Da g h a r i)   5863     ( a)     ( b )     Fig u r 1 .   ( a)   Fro n t sid v ie w ,   ( b )   3 - p er s p ec tiv v ie w       No w ,   to   s tu d y   t h ch ar ac ter i s tics   o f   t h p r o p o s ed   FS S,  s i m u latio n   s et u p s   ar m ad to   ca lcu lat e   Sp ar a m eter   ( S 11 ,   S 21 )   v alu e s   in   T E /T m o d es   an d   al s o   f o r   n o r m al  a n d   o b liq u i n cid en ce s   o f   t h w av e.     I n   Fi g u r 2   t h s i m u lated   tr a n s m i s s io n   co e f f icie n f o r   T E   an d   T m o d es  ar p lo ted .   R es u lts   p r o v t h at     th FS ce ll  h as  b an d - p ass   b an d   f ilter   b eh a v io r   w ith   1 . 6 5   GHz   b an d w id th   at  3 . 5   GH ce n ter   f r eq u e n c y .     S - p ar a m eter   v al u es  ( S 11 ,   S 21 )   i n   T E   an d   T m o d es  ar id en t ical.   I is   s ee n   t h at  t h ce ll  f i lt er in g   co m p o r t m en t   is   t h s a m f o r   b o th   a   h o r izo n tall y   ( T E   m o d e)   an d   v er ticall y   ( T m o d e)   p o lar ized   E - f iel d .   So ,   th F SS   ce l l   h as  an   i s o tr o p ic  r esp o n s to   th p o l ar izatio n   m o d e.   T h s i m u lated   S - p ar a m eter   co ef f icien ( S 21 )   o f   th is   p r o p o s ed   FS at  d i f f er e n i n cid en ce   a n g les  a n d   also   d if f er en p o lar izatio n s   ar s h o w n   in   Fi g u r 3 .     I is   n o ticed   t h at  t h FS S   r esp o n s w i th   t h v ar iatio n   o f   in cid e n a n g le  w a v e   i s   o p p o s it f o r   T E   m o d e     in   Fi g u r 3 ( a)   an d   T m o d Fig u r 3 ( b ) .   T h T E   m o d is   m o r s e n s it iv to   t h v ar iatio n   o f   a n g le  o f   in cid en ce   i n   co m p ar i s o n   w i th   th T m o d e.   T h is   is   d u to   t h f ac th a th s u r f ac i m p ed an ce   is   p r o p o r tio n al   to   th an g le  o f   in cid e n ce   in   th T m o d w h er ea s   i n   T E   m o d e,   it is   th o p p o s ite.   B u t it  m a y   b o b s er v ed   th at,     th tr an s m is s io n   ze r o   ( S 21 )   d o es  n o s ig n i f ica n tl y   c h a n g an d   r e m ain s   lo w er   th a n   - 0 . 6   d B   u p   to   an   an g le     o f   4 5   f o r   th t w o   p o lar izatio n   m o d es.  So ,   i n d ep en d en tl y   o f   m o d es,  F SS   ce ll  w a v r e f l ec tio n   p er f o r m a n ce     at  3 . 5   GHz   i s   v er if ied   a n d   i ca n   b s aid   t h at  FS S   h a s   a   in d ep en d en p er f o r m a n ce   f o r   d i f f er en p o lar izatio n s   an d   in cid en ce   a n g les.           Fig u r 2 FSS  s - pa r a m eter s   s i m u latio n   f o r   T E   m o d e       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 8 6 1   -   5 8 7 0   5864     ( a)     ( b )     Fig u r 3 FS S u n it  ce ll r e f lecti o n   ch ar ac ter is tic s   a t d if f er en an g le s   o f   i n cid en ce   ( a)   T E   m o d e,   ( b )   T m o d e       3.   I NT E G RA T E D E S I G O F   ANTE N NA  AND  F S S F I L T E R   3 . 1 .     2 pla na F SS   a rr a y   de s ig n a nd   s i m ula t io ns   As  d ef in itio n ,   F SS   is   p er io d ic  ar r an g e m e n o f   1 - o r   2 - r eso n an t   s tr u ct u r es.  T h FS ce ll   s tu d ied   ab o v e   is   u s ed   to   co n s tr u ct  a   p lan ar   la y er   o f   3 ×3   ar r ay   ele m en ts .   T h to p o lo g y   o f   t h p r o p o s ed   2 - s in g le  la y er   p lan ar   is   ill u s tr ated   in   Fig u r 4 .   T h b eh av io r   o f   t h is   F SS   is   v er if ied   u n d er   n o r m al  a n d   o b liq u i n cid en ce   f o r   T E   an d   T m o d es.     T h s i m u lated   tr a n s m i s s io n   ch ar ac ter is tics   ar s h o w n   i n   Fig u r 5 .   A s   w ca n   s ee ,   th e   r es u lt s   v er i f y   t h at  p la n ar   FS s tr u ct u r g i v es  id en tical  f ilter in g   r esp o n s i n   b o th   T E   an d   T m o d es.  W ca n   d r a w   t h co n cl u s io n   th a th FS la y er   h a s   an   ex ce ll en p o lar izatio n   s tab ilit y .   No w ,   to   v alid ate  t h b an d - p as s   ch ar ac ter is tics   o f     th p r o p o s ed   2 - la y er ,   p er f o r m an ce s   u n d er   o b liq u in cid e n ce   ar also   p r esen ted   in   Fi g u r 6 .   A s   ca n   b s ee n   s h o w   i n   t h e s f ig u r es,  w h e n   t h i n cid en t   an g le  in cr ea s e s   to   4 5 ° ,   th S 21   v al u i n   T E   m o d an d   T m o d at     3 . 5   GHz   r eso n an f r eq u en c y   is   s til b elo w   to   - 1   d B .   Su b s eq u en tl y ,   t h p r o p o s ed   s tr u ctu r h a s   an   e f f icie n t   r eso n an ce   s tab ili t y   f o r   o b liq u in cid e n a n g les   at  d i f f er en t   p o lar izatio n s .   So ,   r es u lt s   ar in   g o o d   ag r ee m en t   w it h   t h b an d - p as s   f ilter   b eh a v io r   o f   th u n i t c ell.             Fig u r 4 .   T o p o lo g y   o f   2 - p lan ar   FS S o f     ×  3   u n it c ells     Fig u r 5 .   T r an s m i s s io n   an d   r e f le x io n   co ef f icie n v ar iatio n s   o f   2 - p la n ar   FS S     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       R a d ia tio n   p erfo r ma n ce   en h a n ce men t o f a n   u ltr a   w id b a n d   a n ten n a   u s i n g   meta ma teri a l   ...   ( Ma r w a   Da g h a r i)   5865     ( a)     ( b )     Fig u r 6 .   R ef lect io n   co ef f icie n v er s u s   f r eq u en c y   f o r   d if f er e n t in cid en t a n g le ( a)   T E   m o d e,   ( b )   T m o d e       3 . 2 .     Ant enna   ele m ent   des ig n   a nd   s i m u la t io ns   A   p r in ted   ellip tical  p atch   a n t en n i s   p r o p o s ed   in   th i s   p ap er   as  r ef er en ce   a n ten n w h ic h   ex h ib it s   g o o d   p er f o r m a n ce s   t h r o u g h   th UW B   f r eq u e n c y   r a n g ( 3 . 1   GHz   -   1 0 . 6   GHz ) .   T h b asic  g eo m etr y   o f     th a n te n n a   is   s h o w n   i n   F ig u r 7 .   I n   f ac t,  W s ×L s   FR - 4   s u b s t r at o f   t h ic k n e s s   h = 1 . 6   m m ,   r elativ e   p er m itti v it y   ε r = 4 . 4   an d   lo s s   tan g en tg δ = 0 . 0 2   is   u s ed .   Gr o u n d   p lan is   c h o s en   to   b r ec tan g u lar   w it h   d i m en s io n s   W g ×L g T h t w o   a x e s   o f   an ten n ar e   r ep r esen ted   b y   2 an d   2 b   p ar a m eter s .   T h p ar a m e ter   p   i s   t h g ap   d is ta n ce   se p ar atin g   th r ad iati n g   ele m en an d   t h g r o u n d   p lan e.   T h an ten n i s   ex cited   v ia  5 0   m icr o s tr ip   lin e s   o f   Wf = 3   m m   o f   w id th .   T h ese  d e s ig n   p ar a m eter s   w er ca lcu lat ed   an d   o p ti m ized   to   o b tain   w ell - co m p o r t m en i n   UW B   an d   esp ec iall y   at  3 . 5   GHz   o p er atin g   f r eq u e n c y   [ 3 1 ] .   T h ey   ar lis ted   in   T ab le  2 .       T ab le  2 .   Op tim ized   p ar a m eter s   o f   ellip tical  a n ten n a   ( m m )   P a t c h   l a y e r   G r o u n d   L a y e r   S u b s t r a t e   L a y e r   a :   1 4 . 5   mm   L g = 1 9   mm   L s =   4 5   mm   b :   1 0   mm   W g =   4 5   mm   W s = 4 5   mm   p :   0 . 4   mm               Fig u r 7 .   Geo m e tr y   o f   ell ip tic al  UW B   an ten n a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 8 6 1   -   5 8 7 0   5866   An te n n r e f lectio n   co ef f icie n t   ( S 11 )   s i m u latio n s   r es u lts   c u r v es  ag ai n s u s in g   t h o p ti m ized   p ar am ete r   v alu e s   i n v o lv ed   i n   T ab le  2   ar p r esen ted   i n   Fi g u r 8 .   I ca n   b o b s er v ed   t h at  S 11   v a lu e s   ar alr ea d y   lo w er     th en   - 1 0   d B   lev el  th r o u g h   t h UW B   f r eq u en c y   b a n d   ( 3 . 1 - 1 0 . 6   GHz ) .   T h er ef o r e,   th p r o p o s ed   an ten n a   d em o n s tr ate s   ac ce p tab le  p er f o r m an ce s   in   UW B .   An te n n s i m u la ted   r ad iatio n   p atter n s   o n   2 - v ie w   at  3 . 5   GHz   f r eq u en c y   i n   th H - p la n ( x - p la n e) ,   an d   E - p la n ( y - p la n e)   ar s h o w n   r esp ec ti v el y ,   i n   Fi g u r 9 .   W ca n   n o tice   t h at  t h elli p tical  an te n n h a s   o m n id ir ec tio n al  r ad iatio n   p at ter n s   w h ic h   i s   t y p ica to   U W B   m o n o p o le  an ten n r ad i atio n .   A ll  a n te n n a   p ar am eter s   in   g ai n ,   d ir ec tiv it y ,   S 11   an d   r ad iatio n   ef f icie n c y   ar r ep o r ted   an d   s u m m ar ized   in   T ab le  3 .   W ca n   co n clu d th a t th p r o p o s ed   ellip tical  an ten n r ad iates   w it h   g o o d   p er f o r m an ce   at  3 . 5   GHz   o p er atin g   f r eq u e n c y .           Fig u r 8 .   R etu r n   lo s s   v ar iatio n   o f   ellip tical  an te n n a.           Fig u r 9 .   2 - v ie w   o f   r ad iatio n   p atter n   o f   ellip tica l a n te n n at  3 . 5   GHz       T ab le  3 .   E llip tical   an ten n p er f o r m a n ce   at  3 . 5   GHz   P a r a me t e r s   V a l u e s   S 11   - 1 7 . 9 1   d B   G a i n   2 . 7 5   d B i   D i r e c t i v i t y   3 . 1   d B i   Ef f i c i e n c y   - 0 . 4   d B   ( 9 5 %)   B a n d w i d t h   7 . 5   G H z   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       R a d ia tio n   p erfo r ma n ce   en h a n ce men t o f a n   u ltr a   w id b a n d   a n ten n a   u s i n g   meta ma teri a l   ...   ( Ma r w a   Da g h a r i)   5867   3. 3   UWB   a nte nn a   w it h F SS   des ig n a nd   s i m ula t io ns   T o   v er if y   t h ef f ec o f   t h p r o p o s ed   s tr u ctu r o f   FS S   f i lter   at  3 . 5   GHz ,   th la y er   o f   3 × 3 - u n it   ce ll s   s tu d ied   i n   t h p r e v io u s   s ec t io n   i s   p lace d   ab o v t h UW B   e llip tical  a n ten n a d i s tan ce   o f   1 0   m m   w h ic h   is   n ea r   to   λ 0 /8   w it h   r esp ec to   th 3 . 5   GHz   ce n ter   f r eq u e n c y .   T h ellip tical  an te n n i s   p lace d   o n   th ce n ter   ax i s   o f   th e   FS la y er   to   en s u r a x i - s y m m etr y   o f   t h w h o le  s tr u ct u r e.   P r o p o s ed   d esig n   o f   t h m o d u le  f il ter - a n te n n a   is   s h o w ed   i n   Fi g u r 1 0 .           Fig u r 1 0 .   Mo n o p o le  ellip t ical   an ten n w it h   F SS   s tr u ct u r e       Si m u latio n s   o f   th e   co m p o s it d esig n   w i th   an d   w it h o u t   t h F SS   la y er   ar p er f o r m ed .   Si m u lated   r ef lectio n   co ef f icie n ( S 11 )   r es u lts   ar s h o w n   i n   Fig u r 1 1 .   I ca n   b s ee n   th at,   th i n p u r e f lectio n   co ef f ic ien t   v alu e   ch a n g es  s i g n i f ica n tl y   a n d   it  i m p r o v es  f r o m   - 1 7 . 9 1   d B   to   - 5 3 . 2 6   d B   at  3 . 5   GHz .   Fu r th er m o r e,   - 1 0   d B   b an d w id t h   o f   1 . 7   GHz   o f   t h e   an ten n ar o u n d   th 3 . 5   GHz   o p er atin g   f r eq u e n c y   is   d etec ted .   So ,   it  is   m u c h   n ar r o w er   w h ich   i s   v er y   s u itab l f o r   d ec r ea s in g   s ig n al  i n ter f er en ce s   i n   m u lt i - f r eq u e n c y   UW B   an ten n as.           Fig u r 1 1 .   R etu r n   l o s s   o f   t h a n ten n w it h / w i th o u t FS s tr u c tu r es       2 - r ad iatio n   p atter n s   w it h   φ =0   an d   φ= 9 0   at  3 . 5   GHz   o f   th an te n n a - f ilter   ar s h o w n   i n   Fig u r 1 2 .   Fro m   t h is   f ig u r it   is   o b s er v ed   th at,   t h o m n id ir ec tio n al  r ad iatio n   ch ar ac ter i s tics   o f   th e   an te n n a   ar k ep t.     I n   ad d itio n ,   it  is   a ls o   clea r l y   o b s er v ed   f r o m   Fi g u r 1 3 ,   th at  w ith   FS S,  a n te n n g ai n   i s   eq u al  to   3 . 2 2   d B i,   d ir ec tiv it y   is   3 . 7 7   d B an d   to tal  ef f icie n c y   o f   9 6 at   t h o p er atin g   f r eq u en c y   o f   3 . 5   GHz .   Fro m   T ab le  4 ,     it  is   s h o w n   t h at  g ai n ,   d ir ec ti v it y   an d   e f f i cie n c y   o f   t h a n ten n w i th   th e   u s o f   th FS f ilter   la y er   ar e   in cr ea s ed .   T h ese  r esu lt s   ca n   b j u s tif ied   b y   t h p r esen c o f   co n s tr u cti v in ter f er en c es  o f   r ad iated   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 8 6 1   -   5 8 7 0   5868   r ef lecte d   w av e s   in   t h d ir ec tio n   o p p o s ite  to   th FS la y er .   Usu al l y   n o r m al  p r in ted   m o n o p o le  an ten n as  s u f f e r   f r o m   r ed u ce d   g ai n   w h ic h   m ak es  th e m   in e f f icie n t.  I n   t h is   w o r k ,   an d   f r o m   t h ab o v e   r esu lts ,   w ca n   co n cl u d e   th at  r ad iatio n   p er f o r m a n ce   o f   th an te n n is   w ell  i m p r o v ed .   So ,   co n f o r m al  FS la y er   ca n   o p er ate  as  r ad io   f r eq u en c y   f ilter   w h ich   c a n   b ad d ed   d ir ec tly   to   th a n te n n a.   As  co n s eq u e n ce ,   th is   f ilter   ca n   u s ed   i n   s h ield i n g   a n ten n b y   r ed u ci n g   i n ter f er e n ce s   an d   e s p ec iall y   i n   UW B   w ir ele s s   ap p licati o n s   ( i.e .   co n n ec ted   o b j ec t a p p licatio n s   in   5 G) .           Fig u r 1 2 .   R ad iatio n   p atter n   ( g ain )   o n   2 - v ie w   f o r   p h i=0 °a n d   p h i=9 0 °   of   an te n n w it h / w i th o u FS S la y er           Fig u r 1 3 .   3 - v ie w   o f   r ad iati o n   p atter n   f o r   ell ip tical  an ten n w it h   F SS   f ilter ( a)   Dir ec tiv it y ,   ( b )   Gain       T ab le  4 .   E llip tical  an ten n p er f o r m a n ce   at  3 . 5   GHz   w it h o u an d   w ith   FS S   P a r a me t r e s   A n t e n n a   w i t h o u t   F S S   A n t e n n a a   w i t h   F S S   S 11   - 1 7 . 9 1   d B   - 5 3 . 2 6   d B   G a i n   2 . 7 5   d B i   3 . 2 2   d B i   D i r e c t i v i t y   3 . 1   d B i   3 . 7 2   d B i   Ef f i c i e n c y   - 0 . 4   d B   ( 9 5 %)   - 0 . 5   d B   ( 9 6 %)   B a n d w i d t h   7 . 5   G H z   1 . 7   G H z       A   co m p ar is o n   o f   t h a n te n n c h ar ac ter is tic s   ( i.e .   f r eq u en c y   r an g e,   b an d w id t h ,   g ai n ,   r ad iatio n   ef f icien c y )   a n d   f ilter i n g   b eh a v io r   ( FS S r e f lectio n   e f f ic ien c y ,   FS S a n g le  o f   i n cid en ce   s tab ili t y )   o f   th e   p r o p o s ed   an ten n a - f ilter   s tr u ct u r w i th   f e w   o th er   w o r k s   r ec en tl y   r ep o r ted   is   g iv en   i n   T ab le  5 .   I is   o b s er v ed   th at     th p r o p o s ed   an ten n w i th   FS f i lter   ex h ib its   an   ex ce l l en ad ap tatio n ,   n ar r o w   f r eq u en c y   r a n g an d     an   ac ce p tab le  g ain   v a lu e.   A ls o ,   f o r   t h p r o p o s ed   d esig n ,   g o o d   f i lter in g   b e h av io r   is   ill u s tr ated   w it h     an   in s en s ib ilit y   f o r   w a v an g le   o f   in cid en ce   u p   to   4 5   co m p ar ed   w it h   m e n tio n ed   r esear ch es.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       R a d ia tio n   p erfo r ma n ce   en h a n ce men t o f a n   u ltr a   w id b a n d   a n ten n a   u s i n g   meta ma teri a l   ...   ( Ma r w a   Da g h a r i)   5869   T ab le  5 .   C o m p ar is o n   o f   th p r o p o s ed   an ten n w it h   t h p r ev i o u s   d esi g n s   in   t h cited   r ef er e n c es     [ 3 2 ]   [ 2 3 ]   P r o p o se d   O p e r a t i n g   f r e q u e n c y   5 . 2   G H z   1 1   G H z   3 . 5   G H z   D i me n si o n s   1 0 8 × 1 0 8   mm 2   5 1 . 6 × 5 1 . 6   mm 2   4 5 × 4 5   mm 2   A n t e n n e   e f f i c i e n c y   - 0 . 7   d B   - 0 . 5   d B   - 0 . 5   d B   F S S   a n g l e   o f   i n c i d e n c e   st a b i l i t y   -   -   45°   A n t e n n a   a d a p t a t i o n   S 11   - 3 0   d B   - 2 9   d B   - 5 3 . 2 6   d B   A n t e n n a   g a i n   7 . 1   d B i   -   3 . 2 2   d B i   B a n d w i d t h   0 . 1 7   G H z   1 . 2   G H z   1 . 7   G H z       4.   CO NCLU SI O N     I n   th is   p ap er ,   b an d   p ass   f r eq u en c y   s elec tiv e   s u r f ac is   p r o p o s ed   f o r   UW B   an ten n t o   en h a n c e     th e   r ad iatio n   ch ar ac ter is t ics  in   g ain ,   ad ap tatio n   an d   b an d w id th   at  3 . 5   GHz .   T h ef f ec ti v en ess   o f   th p r o p o s ed   FSS   f ilter   i s   p r o v ed   b y   it s   i n teg r at io n   w it h   UW B   ellip ti ca an te n n a n d   it  lead s   to   an   i m p r o v e m e n o f   ad ap tatio n   p o r v alu S 11   f r o m   1 7 . 9 1   d B   to   - 5 3 . 2 6   d B .   I n   ad d itio n ,   g ain   i s   i n cr ea s ed   to   r ea ch   3 . 2 2   d B   an d   b an d w id t h   i s   r ed u ce d   f r o m   7 . 5   GHz   to   1 . 7   GHz   ar o u n d   3 . 5   GHz   o p er atin g   f r eq u en c y .   So ,   all  t h ese  r es u lt s   m ak e   th i s   co n f o r m al  FS f ilter   g o o d   s o lu tio n   in   r ed u cin g   i n ter f er en ce s   a n d   s h ie ld in g   t h a n te n n a     at  3 . 5   GHz   esp ec ially   i n   w ir el ess   co n n ec ted   o b j ec ts   in   5 ap p licati o n s .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h au th o r s   w o u ld   lik to   ac k n o w led g th eir   r esear ch   lab o r ato r y   f o r   all  ef f o r m ad to   b b etter   at   ea ch   p u b lis h ed   w o r k .       RE F E R E NC E S     [1 ]   W .   S o rg e a n d   W .   W ies b e c ,   In f l u e n c e   o f   th e   a n ten n a o n   th e   u lt ra   w id e   b a n d   tran sm issio n ,”   EURA S IP   J o u r n a o n   Ad v a n c e s i n   S i g n a Pro c e ss in g v o l 2 0 0 5 ,   n o .   3 ,   p p 2 9 6 - 3 0 3 2 0 0 5 .   [2 ]   A .   M o h a m e d   a n d   L .   S h a fa i,   P e rf o rm a n c e   stu d y   o n   m o d e rn   u lt ra   w id e   b a n d   m o n o p o le  a n ten n a s,   in   Ultra   W id e b a n d   C o mm u n ic a ti o n s: No v e T re n d s - An ten n a s a n d   Pro p a g a t io n In tec h O p e n ,   2 0 1 1 .   [3 ]   S .   M .   A li ,   V .   Je o ti ,   T .   S a e id i,   a n d   W .   P .   W e n De sig n   o f   c o m p a c m icro strip   p a tch   a n ten n a   f o W B AN   a p p li c a ti o n a IS M   2 . 4   G Hz ,   In d o n e si a n   J o u rn a o E lec trica E n g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   15 n o .   3 p p .   1 1 9 7 - 1 2 0 2 ,   2 0 1 9 .   [4 ]   M.  A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l. ,   S u rf a c e   w a v e   r e d u c ti o n   i n   a n ten n a   a rra y u sin g   m e ta su rf a c e   in c lu sio n   f o M IM a n d   S A s y ste m s,   Ra d io   S c ien c e ,   v o l.   5 4 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 0 6 7 - 1 0 7 5 ,   2 0 1 9 .   [5 ]   M .   A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l. In tera c ti o n   b e tw e e n   c lo se l y   p a c k e d   a rra y   a n ten n a   e le m e n ts  u sin g   m e ta - su rfa c e   f o r   a p p li c a ti o n su c h   a M IM sy ste m a n d   s y n th e ti c   a p e rtu re   ra d a rs ,   Ra d i o   S c ien c e ,   v o l.   5 3 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 3 6 8 - 1 3 8 1 ,   2 0 1 8 .   [6 ]   M .   A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l. Iso latio n   e n h a n c e m e n o f   d e n se l y   p a c k e d   a rra y   a n ten n a s   w it h   p e rio d ic M T M - ph o t o n ic   b a n d g a p   f o S A a n d   M IM sy ste m s,   IET   M icr o wa v e s,  An ten n a &   Pro p a g a ti o n v o l.   1 4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 8 3 - 1 8 8 ,   2 0 1 9 .   [7 ]   M .   A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l. Du a l - b a n d   RF ID  tag   a n ten n a   b a se d   o n   th e   Hil b e rt - c u rv e   f ra c tal  f o HF  a n d   UH F   a p p li c a ti o n s,   IET   Circ u it s,  De v ice &   S y ste ms ,   v o l.   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 4 0 - 1 4 6 ,   2 0 1 6 .   [8 ]   M .   A li b a k h sh iKe n a ri,   e a l. N e CR L H - Ba s e d   P lan a S lo t ted   A n ten n a s   w it h   He li c a In d u c to rs  f o W irel e s s   Co m m u n ica ti o n   S y ste m s,  RF - Circu it a n d   M icro w a v e   D e v i c e a t   UHF S HF  Ba n d s,   W ire les Per so n a l   Co m mu n ica ti o n s ,   v o l .   9 2 ,   n o .   3 ,   p p .   1 0 2 9 - 1 0 3 8 ,   2 0 1 7 .   [9 ]   M .   A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l. ,   Hig h - G a in   M e tas u r f a c e   in   p o ly i m i d e   o n - c h i p   A n ten n a   Ba se d   o n   R L H - T L   f o S u b - tera h e rtz i n teg ra ted   c ircu it s,   S c ie n ti fi c   Rep o rts ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   4 2 9 8 - 4 3 0 6 ,   2 0 2 0 .   [1 0 ]   M.  A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l. M in iatu rise d   p lan a r - p a tch   a n te n n a   b a se d   o n   m e ta m a teria L - sh a p e d   u n i t - c e ll f o r   b ro a d b a n d   p o rta b le  m icro w a v e   d e v ice a n d   m u lt ib a n d   w irele ss   c o m m u n ica ti o n   sy ste m s,   IE T   M icr o wa v e s,  An ten n a s &   Pro p a g a ti o n ,   v o l .   1 2 ,   n o .   7 ,   p p .   1 0 8 0 - 1 0 8 6 2 0 1 8 .   [1 1 ]   M .   A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l. ,   A rra y   A n ten n a   f o S y n th e ti c   A p e rtu re   Ra d a Op e ra ti n g   in   X   a n d   Ku - Ba n d s:  A   S tu d y   to   E n h a n c e   Iso lati o n   Be tw e e n   Ra d iatio n   El e m e n ts,   1 2 th   Eu ro p e a n   C o n fer e n c e   o n   S y n th e ti c   Ap e rtu re   Ra d a r   ( EUS AR ) ,   p p .   1 - 5 ,   2 0 1 8 .   [1 2 ]   M .   A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l. A   n e w a v e g u id e   slo a rra y   a n ten n a   w it h   h ig h   iso latio n   a n d   h ig h   a n te n n a   b a n d w id th   o p e ra ti o n   o n   k u - a n d   k - b a n d f o r   ra d a a n d   m i m o   s y ste m s,   1 5 th   IEE E u ro p e a n   Ra d a C o n fer e n c e   ( Eu RA D)   p p .   4 0 1 - 4 0 4 ,   2 0 1 8 .   [1 3 ]   M .   A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l. Ba n d w id th   e x ten sio n   o f   p lan a r   a n ten n a u sin g   e m b e d d e d   slit f o re li a b le  m u lt ib a n d   RF   c o m m u n ica ti o n s,   AEU - In ter n a ti o n a J o u rn a o f   El e c tro n ics   a n d   C o mm u n ic a ti o n s ,   v o l.   7 0 ,   n o .   7 ,   p p .   9 1 0 - 9 1 9 ,   2 0 1 6 .   [1 4 ]   M .   A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l. ,   Ne w   Co m p a c a n ten n a   b a se d   on   sim p li f ied   CRL H - TL   f o UW w irel e ss   c o m m u n ica ti o n   s y ste m s,   In ter n a ti o n a J o u r n a o RF   a n d   M icr o wa v e   Co mp u ter - Ai d e d   En g in e e rin g ,   v o l.   2 6 ,   n o .   3 ,   p p .   2 1 7 - 2 2 5 ,   2 0 1 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 8 6 1   -   5 8 7 0   5870   [1 5 ]   M .   A li b a k h sh i k e n a ri,   e a l . Co m p a c S in g le - L a y e T r a v e li n g - Wav e   A n ten n a   De sig n   Us in g   M e ta m a teria l   T ra n s m issio n   L in e s,   Ra d io   S c ien c e ,   v o l.   5 2 p p .   1 5 1 0 - 1 5 2 1 ,   2 0 1 7 .   [1 6 ]   K.  S a ra b a n d a n d   N.  Be h d a d ,   f r e q u e n c y   se le c ti v e   su rfa c e   w it h   m in iatu rize d   e le m e n ts,   IEE T ra n sa c ti o n o n   An ten n a a n d   Pro p a g a t io n ,   v o l .   5 5 ,   n o .   5 ,   p p .   1 2 3 9 - 1 2 4 5 ,   2 0 0 7 .   [1 7 ]   F.  Ba y a tp u a n d   K.  S a ra b a n d i,   M u lt ip o le  sp a ti a f il ters   u sin g   m e ta m a teri a l - b a se d   m in iat u rize d - e lem e n t     f re q u e n c y   s e lec ti v e   su r f a c e s,   I EE T ra n s a c ti o n o n   M icr o wa v e   T h e o ry   a n d   T e c h n i q u e s ,   v o l.   5 6 ,   n o .   1 2 ,     p p .   2 7 4 2 - 2 7 4 7 ,   2 0 0 8 .   [1 8 ]   M .   A li b a k h sh ik e n a ri,   e a l. ,   W id e b a n d   p r in ted   m o n o p o le  a n ten n a   f o a p p li c a ti o n   in   w irele ss   c o m m u n ica ti o n   s y ste m s,   IET   M icr o wa v e s,   An ten n a s &   Pro p a g a ti o n ,   v o l .   1 2 ,   n o .   7 ,   p p .   1 2 2 2 - 1 2 3 0 ,   2 0 1 8 .   [1 9 ]   M .   A li b a k h sh ik e n a ri,   e a l. n e w id e   b a n d   p lan a a n ten n a   w it h   b a n d - n o tch   f u n c ti o n a l it y   a t   G P S ,   Blu e to o th   a n d   W iF b a n d f o in teg ra ti o n   in   p o rtab le   w irele ss   s y ste m s,   AEU - In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c tro n ics   a n d   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l .   7 2 ,   p p .   79 - 85,   2 0 1 7 .   [2 0 ]   I.   A c h a r y a   a n d   R.   Ra m e sh ,   F SS   re f lec to su rfa c e   f o g a in   e n h a n c e m e n o f   a   m o n o p o le  slo a n t e n n a ,   in   2 0 1 5   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   C o mm u n ica t io n s   a n d   S ig n a Pro c e ss in g   ( ICCS P) ,   p p .   0 3 8 8 0 3 9 1 ,   2 0 1 5 .   [2 1 ]   R.   Ya h y a ,   e t   a l. ,   De sig n   o c o n sta n g a in u w b   p lan a a n ten n a   u sin g   f ss - b a s e d   re f lec to rs,   IEI CE  C o mm u n ic a ti o n Exp re ss ,   v o l.   5 ,   n o .   1 ,   p p .   2 7 - 3 2 ,   2 0 1 6 .   [2 2 ]   A .   A .   De w a n i,   e a l. T ra n sm is sio n   b a n d w id th e n h a n c e m e n u si n g   late ra d isp lac e m e n in   a   t h in   f lex ib le  sin g le   la y e rd o u b le si d e d   F S S ,   in   2 0 1 5   I n ter n a ti o n a S y mp o si u m o n   A n ten n a s   a n d   Pro p a g a t io n   ( IS AP ) ,   p p .   1 - 4 ,   2 0 1 5 .   [2 3 ]   J.  X u e ,   e a l. W id e b a n d   rc s   re d u c ti o n   o f   m icro strip   a rra y   a n ten n a   b a se d   o n   a b so rp ti v e   f re q u e n c y   se lec ti v e   su rfa c e   a n d   m icro strip   re so n a t o rs,   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   An te n n a s a n d   Pro p a g a ti o n ,   v o l .   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 1 1 ,   2 0 1 7 .   [2 4 ]   B.   L in ,   e a l. De sig n   a n d   sim u latio n   o f   f re q u e n c y   se lec ti v e   r a d o m e   to g e th e w it h   a   m o n o p o le  a n t e n n a ,   Ap p li e d   Co mp u t a ti o n a E lec tro ma g n e ti c S o c iety   J o u r n a l ,   v o l.   2 5 ,   n o .   7 ,   p p .   6 2 0 - 6 2 5 ,   2 0 1 0 .   [2 5 ]   H.  Zh o u ,   e a l. F il ter - a n ten n a   c o n sisti n g   o f   c o n ica l   f ss   ra d o m e   a n d   m o n o p o le  a n ten n a ,   IEE T r a n s - a c ti o n o n   An ten n a a n d   Pro p a g a t io n v o l .   6 0 ,   n o .   6 ,   p p .   3 0 4 0 - 3 0 4 5 ,   2 0 1 2 .   [2 6 ]   A .   Ch a tt e rjee   a n d   S .   K.   P a r u i,   F re q u e n c y   d e p e n d e n t   d irec ti v e   ra d iatio n   o f   m o n o p o le  d iele c tri c   re so n a to r   a n ten n a   u sin g   a   c o n f o rm a f re q u e n c y   se le c ti v e   su rfa c e ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   A n ten n a a n d   Pro p a g a t io n ,   v o l.   6 5 ,   n o .   5 ,   p p .   2 2 3 3 - 2 2 3 9 ,   2 0 1 7 .   [2 7 ]   R.   Ya h y a ,   e a l. A   n o v e U W F S S - b a se d   p o lariz a ti o n   d iv e rsit y   a n ten n a ,   IEE An ten n a s   a n d   W ire les s   Pro p a g a ti o n   L e tt e rs ,   v o l .   1 6 ,   p p .   2 5 2 5 - 2 5 2 8 ,   2 0 1 7 .   [2 8 ]   Y.  Yu a n ,   e a l. C o m p a c U WB  F S S   re f lec to f o a n ten n a   g a in   e n h a n c e m e n t,   IET   M icr o wa v e s,   An ten n a &   Pro p a g a ti o n v o l .   1 3 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 7 4 9 - 1 7 5 5 ,   2 0 1 9 .   [2 9 ]   S .   Ku n d u ,   e a l. ,   A   c o m p a c u m b re ll a   sh a p e d   u w b   a n ten n a   w i th   g a in   a u g m e n tatio n   u si n g   f re q u e n c y   s e lec ti v e   su rf a c e ,   Ra d i o e n g i n e e rin g ,   v o l.   2 7 ,   n o .   2 ,   p p .   4 4 8 - 4 5 4 ,   2 0 1 8 .   [3 0 ]   K.  Din g ,   e a l. W id e b a n d   c p   sl o a n ten n a   w it h   b a c k e d   f s re f lec to r,   IET   M icr o wa v e s,   An ten n a s &   Pro p a g a ti o n v o l.   1 1 ,   n o .   7 ,   p p .   1 0 4 5 - 1 0 5 0 ,   2 0 1 7 .   [3 1 ]   A .   P in g a le,  e a l. D e sig n   o e ll i p ti c a m icro strip   a n ten n a   f o u lt ra   w id e   b a n d   a p p li c a ti o n s,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o E n g i n e e rin g   a n d   T e c h n ica l   Res e a rc h   ( IJ ET R) ,   v o l.   3 ,   n o .   3 ,   p p .   2 7 6 - 2 7 9 ,   2 0 1 5 .   [3 2 ]   M .   Bo u sla m a ,   e a l. Hi g h   g a in   P a tch   A n ten n a   u sin g   a   F re q u e n c y   S e lec ti v e   S u rf a c e   (F S S ) ,   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   8 ,   p p .   1 6 - 2 0 ,   2 0 1 4 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        M a r w a   Da g h a r i   w a b o rn   in   T u n isia,  i n   1 9 8 9 .   S h e   is  c u rre n tl y   a   P HD   st u d e n i n   tele c o m m u n ica ti o n   e n g in e e rin g .   S h e   re c e iv e d   h e En g in e e rin g   d e g re e   in   c o m m u n ica ti o n a n d   n e tw o rk a n d   f ro m   Na ti o n a En g in e e rin g   S c h o o o f   G a b e s   in   2 0 1 2 .   A f ter  th a in   2 0 1 4 ,   sh e   re c e iv e d   h e m a ste r’s   d e g re e   in   tele c o m m u n ica ti o n f ro m   th e   N a ti o n a E n g in e e rin g   S c h o o o f   S o u ss e ,   T u n isia.         H e d S a k li   is  b o rn   in   T u n isia   in   1 9 6 6 .   He   re c e iv e d   th e   M . S .   d e g re e   in   Hig h   F re q u e n c y   Co m m u n ica ti o n   S y ste m f ro m   M a rn e - La - V a ll e y   Un iv e rsit y ,   F ra n c e   in   2 0 0 2 ,   a   P h d e g re e   in   2 0 0 9   a n d   HD d e g re e   in   2 0 1 4   i n   tele c o m m u n ica ti o n f ro m   th e   Na ti o n a E n g in e e rin g   S c h o o o f   T u n is ,   T u n is  El   M a n a Un iv e rsity ,   T u n isia.  He   is  sin c e   2 0 1 0   a ss istan p r o f e ss o a th e   Un iv e rsit y   o f   G a b e s.  In   2 0 1 6   h e   is  A ss o c i a te  P ro f e ss o r.   He   is  th e   a u th o o f   m o re   th a n   5 0   p a p e rs.  His   re se a rc h   in tere sts  p ro p a g a ti o n   i n   a n iso tr o p ic  m e d ia,  F e rrit e   a n d   m e ta m a te ri a ls,  n u m e rica l   m e th o d s i n   e lec tro m a g n e ti c ,   F S S ,   a n ten n a s a n d   se n so rs.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.