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.   7 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 1 7 ,   p p .   2 41 1 ~ 2 4 19   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 7 i 5 . pp 2 41 1 - 2 4 19           2411       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   Recon figura ble  F eeding  Ne tw o rk  w ith  Dua l - ba nd  F ilter  for  WiM A X  A pplica t io n       N.   E dw a rd 1 Z .   Z a k a ria 2 N.   A.   Sh a iri 3   Ce n tre f o T e lec o m m u n ica ti o n   R e se a rc h   &   In n o v a ti o n   (Ce T RI ),   F a c u lt y   o f   El e c tro n ic an d   Co m p u te En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n ik a M a la y sia   M e l a k a   (U T e M ),   Ha n g   T u a h   Ja y a ,   7 6 1 0 0   Du rian   T u n g g a l,   M e lak a ,   M a la y sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   14 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J u n   1 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   A u g   11 ,   2 0 1 7       De sig n   a n d   si m u latio n   f o re c o n f ig u ra b le  W il k in so n   P o w e Di v i d e (W P D)  re late d   to   W iM A X   a p p li c a ti o n   is  p ro p o se d   in   th is  p a p e r.   T h is   p ro p o se d   d e sig n   re late to   d u a l   b a n d   W i M A X   f re q u e n c ies   a 2 . 5   G Hz   a n d   3 . 5   G Hz .   T h e   m a in   p u r p o se   o f   th is  d e sig n   is  to   d e s ig n   a   sw it c h a b le  f e e d in g   n e tw o rk   th a c a n   c o v e th e   W iM A X   sta n d a rd b y   re c o n f i g u rin g   th e   m icr o strip   li n e   len g th   u sin g   P IN  d io d e   sw it c h e s.  Be sid e s,  th e   p o w e r   d iv id e a lso   c a n   b e   d e sig n   a n d   d e v e lo p   a p o w e r   c o m b in e d u e   to   th e   p a ss iv e   c o m p o n e n t   stru c tu re   a n d   h e n c e   re c ip ro c a l.   I n   th is  p r o p o se d   W il k in so n   p o w e d iv id e r,   d if fe re n b a n d   o f   f re q u e n c ies   f o W iM A X   a p p li c a ti o n   a re   o b tain e d   b y   u sin g   P IN  d io d e .   By   tu rn in g   ‘ON ’  a n d   ‘OFF ’  th e   P IN  d i o d e ,   d if fe re n f r e q u e n c ies   a re   a c h iev e d   b e tw e e n   2 . 5   a n d   3 . 5   G Hz .   T h is  p ro p o se d   d e sig n   u s e d   Ro g e rs  RO4 3 5 0   (e =   3 . 4 8 ,   h   =   0 . 5 0 8 m m a a   su b stra te  m a teria a n d   c o p p e r   (th ick n e ss   =   0 . 0 0 2   m m re late d   to   p a tch   o f   d e sig n .   T h is  sim u latio n   re su l ts   sh o w e d   th a t h e   S 1 1   is   les th a n   - 1 5 d B;  a n d   S 1 2   a n d   S 1 3   a re   b e tt e th a n   - 5 d B.   Ba se d   o n   t h e se   si m u latio n   re su lt s,  th e   p ro p o se d   W P d e sig n   u sin g   d u a l - b a n d   f il ter  w a we ll   a p p li e d   w h e re   it   h a b e tt e r e tu rn   lo ss   (S 1 1 w it h   les s th a n   - 1 5   d f o b o th   W iM AX   f re q u e n c ies .   K ey w o r d s :   Du al - b an d   f i lter   P I d io d e   R ec o n f ig u r ab le    W ilk in s o n   p o w er   d iv id er   W iMA X     Co p y rig h ©   2 0 1 7   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 :   Z a h r ilad h Z ak ar ia,     C en tr f o r   T elec o m m u n icatio n   R e s ea r ch   &   I n n o v atio n   ( C e T R I ) ,   Facu lt y   o f   E lectr o n ic  &   C o m p u ter   E n g in ee r i n g .   Un i v er s iti T ek n ik al  Ma la y s ia  Me lak ( UT eM ) ,   Han g   T u ah   J a y a,   7 6 1 0 0   Du r ian   T u n g g al,   Me la k a,   Ma la y s ia   E m ail: z a h r ilad h az a k ar ia@ ed u . co m . m y         1.   I NT RO D UCT I O N   No w ad a y s ,   r ec o n f i g u r ab le  m o b ile  ter m i n al s   h a v b ec o m e   th tr en d .   T h er ef o r e,   in   o r d er   to   f u l f il   th ese   tar g et s ,   a   lo o f   r ec o n f i g u r ab le  a n te n n as  h a v b ee n   d em o n s tr ated   in   p r ac tice  a n d   ex a m i n ed   [ 1 ] - [ 3 ] .   A d v an ce d   f ee d i n g   n et w o r k   i s   ess e n tial  to   s u p p o r th s y s te m s   s u ch   as  s m ar a n te n n a s   an d   p h ase - ar r a y   an ten n a s   to   b f u ll y   ac h ie v ed   [ 4 ] - [ 6 ] .   T h W ilk in s o n   p o w er   d iv id er   ( W P D)   is   o n o f   th e s s e n tial   co m p o n e n t s   i n   v ar io u s   m icr o w a v cir cu it s   a n d   it  h a s   b ee n   co m m o n l y   u s ed   f o r   co m b in atio n   a n d   p o w er   d iv is io n   in   an te n n f ee d in g   n et w o r k s   [ 6 ] - [ 9 ] .   T h c o n v e n tio n al  W il k in s o n   d iv id er   u t ilizes  t w o   q u ar ter - w a v ele n g t h   tr a n s m is s io n   li n e s   an d   o n l y   o p er ates a t a   ce r tain   f r eq u en c y   [ 1 0 ] .   I n   [ 1 1 ] ,   p o w er   d iv id er   w h ic h   i n teg r ate s   co u p ler   an d   f ilter   is   d esi g n ed   f o r   r ad ar   s y s te m s .   Ho w e v er ,   it is   n o tu n ab le  a n d   t h d esi g n   is   m o r co m p le x .   I n   o r d er   to   m ak e   t h p o w er   d iv id er   t u n ab l e,   th er ar s ev er a l   ac tio n s   ca n   b d o n e,   s u c h   as  u s i n g   v ar ac to r s   [ 1 2 ] - [ 1 5 ] .   B u b y   u s i n g   v ar ac to r s ,   th d esi g n   o f   W P w o u ld   be co m m o r e   co m p le x .   I n   [ 1 4 ] ,   th tu n ab le  p o w er   d i v id er   is   d esi g n ed   b y   elec tr i f y in g   t h u p p er   an d   lo w er   s u r f ac elec tr o d o f   th li q u id   cr y s tal  ( L C )   an d   ch a n g in g   t h v o ltag v alu [ 1 6 ] .   Ho w ev er ,   th is   d esi g n   w o u ld   co m p lica te  t h f ab r icati on   p r o ce s s .   F u r t h er m o r e,   b y   u s i n g   P I d io d es,  th e   tu n ab le  p o w er   d iv id er   ca p ab ilit ies   ca n   b o b tain ed   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   201 7   :   2 4 1 1     24 19   2412   T h is   p r o j ec p r esen ts   m i n iat u r ized   r ec o n f i g u r ab le  an d   s w i tch ab le  f ee d i n g   n et w o r k   w i th   d u al - b a n d   f ilter   f o r   W iM A X   s ta n d ar d s ,   w h ic h   is   2 . 5   GHz   an d   3 . 5   GHz .   T h f ee d in g   n et w o r k   co m p r is es   o f   t w o   co n v e n tio n al  W P w h ic h   ca n   b in d iv id u all y   r ec o n f ig u r ed   in   len g t h   b y   u s i n g   P I d io d s w itc h es.  B y   ad j u s tin g   th b ias  v o lta g es  o f   th ese  P I d io d es,  th o p er atin g   f r eq u e n c y   o f   t h p r o p o s d e s ig n   ca n   b alter ed   b et w ee n   t w o   d i f f er en f r eq u e n c y   b an d s : 2 . 3   GHz   -   2 . 7 5   GHz   an d   3 . 2 5   GHz - 3 . 9   GHz .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   2 . 1 .     Wilk in s o n P o w er   Div ider   a nd   Desig n E qu a t io n   T h W ilk in s o n   p o w er   d iv id er ,   p r o p o s ed   b y   E r n est  W il k in s o n   in   1 9 6 0   g iv es  is o latio n   b et w ee n   p o r ts   in   t h o u tp u t,   is   ad ep t to   m a tc h   i n   al l p o r ts ,   an d   ca n   b lo s s l ess   w h e n   p o r t a t t h o u tp u t   m a tch es   [ 1 9 ] .   Fig u r 1   p r esen ts   t h eq u al   tr a n s m is s io n   li n cir cu it  f o r   W P D,   w h er e   th f o r ce   d eliv er ed   to   b o th   p o r ts   at  th o u tp u is   eq u iv ale n t [ 1 0 ] .           Fig u r 1 .   T h cir cu it  m o d el  o f   tr an s m is s io n   li n f o r   W P [ 1 0 ]         W ilk in s o n   P o w er   Di v id er   i s   a   th r ee   p o r n et w o r k   co n s i s ti n g   o n i n p u t   p o r an d   t w o   o u tp u p o r ts   a s   s h o w n   i n   F ig u r 1 .   Mo s tl y ,   d ep en d   o n   t h ap p licatio n   u s i n g   it,   p o w er   i s   d i v id ed   eq u all y   o r   u n eq u a ll y   at  t w o   d if f er e n w o r k i n g   o f   f r eq u e n ci es.    A t   2 . 5   GHz ,   3 . 5   GHz   a n d   Z 0   5 0   Ω   is   u s ed   to   d esi g n   t h p o w er   d iv id er   in   w h ic h   it  n ee d s   r esi s to r   o f   is o latio n   to   b 2   Z 0   1 0 0   Ω   an d   th i m p ed an ce   o f   q u ar ter - w a v s ec tio n   s p li t   tr an s m is s io n   l in b ec o m 2 Z 0   =   7 0 . 7 .   T h p er f ec S - m a tr ix   o f   th W il k i n s o n   p o w er   d iv id er   w it h   lo ad   th a t   is   m atc h ed   is   s h o w n   in   ( 1 ) .                      = 2   [ 0 1 1 1 0 0 1 0 0 ]                                    ( 1 )       Scatter in g   m a tr ix   i n d icate s   t h at  as  th s i g n al  en ter ed   to   th p o r tw o ,   it  w ill  b th s a m w h ich   s ep ar ated   in to   p o r ts   t w o   an d   t h r ee .   P o r w h ich   i s   m a tch e d   s ets  S1 1 ,   S2 2   an d   S3 3   eq u als  ze r o .   A s   th s ig n al  i s   en ter ed   th p o r o n e,   t h p o wer   d iv id er   w o u ld   b lo s s less .   T h m ag n it u d ( to tal  s q u ar es  ea ch   co m p o n e n t)   o f   co lu m n   o n o f   t h s ca t ter in g   m atr i x   is   eq u i v ale n t to   o n [ 1 0 ] .     2. 2 .     Desig n o f   I dea l WP D   B ased   o n   th Fi g u r 2 ,   it  s h o ws  th s c h e m atic  d iag r a m   a n d   th eq u i v alen lu m p ed   co m p o n en cir cu i t   o f   W P D.   T h f ir s t step   is   to   d e s ig n   t h W P b y   u s i n g   A d v an ce d   Desig n   S y s te m   ( A DS)   s o f t w ar b ased   o n   t h s ch e m atic  cir c u it b elo w .   W c h o o s Z 0   5 0 .         Fig u r 2 .   Sch e m atic  d iag r a m   a n d   eq u iv ale n t l u m p ed   co m p o n en t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       R ec o n fig u r a b le  F ee d in g   N etw o r w ith   Du a l - b a n d   F ilter   fo r   WiM A X   A p p lica tio n   ( N .   E d w a r d )   2413           Fig u r 3 .   T h d esig n   f o r   id ea l W P D.         Af ter   th at,   t h id ea W P is   test ed   w i th   d u al - b an d   f ilter   to   co m p ar th p er f o r m an ce   o f   th id ea l   W P w it h   th p r o p o s ed   p o w er   d iv id er .   Fig u r 4   s h o w s   th d esig n   o f   t h id ea W P w ith   d u al - b an d   f i lter .   T h d u al - b an d   f i lter   is   t h co m b in at io n   o f   b an d - p ass   f ilter   a n d   b an d - s to p   f ilter .         Fig u r 4 .   T h id ea l WP is   test ed   w i th   d u a l - b a n d   f ilter .       2 . 3 .     T he  P ro po s ed  Desig n o f   WP D     P ar am etr ic  s t u d y   is   d o n to   n ar r o w   t h f r eq u e n c y   b an d   o f   th W P to   m a k it  o n l y   w o r k   at  o n e   f r eq u en c y   a f ter   test i n g   it  w it h   th d u al  b an d   f ilter .   I n   A DS,  th p ar a m eter   o f   th p o w er   d i v id er   is   tu n ed   s u c h   as  th w id th   a n d   th len g t h   to   s ee   th e f f ec o n   th e   o u tp u t.  Af ter   t h at,   b o th   d esi g n s   ar c o m b i n ed   to   m a k it   in to   o n d esi g n   b y   u s i n g   p in   d io d to   r ec o n f ig u r th le n g t h   o f   th tr a n s m i s s io n   li n i n   p o w er   d iv id er .   Fig u r 5   s h o w s   th e   cir cu i co n f i g u r a tio n   a f ter   co m b i n ed   o f   th t wo   p o w er   d i v id er   d esi g n s   a n d   D 1 - D8   ar t h p in   d io d es.         ( a)   ( b )   ( c)   Fig u r 5 .   ( a)   W P at  2 . 5   GHz ,   ( b )   W P at  3 . 5   GHz   an d   ( c)   T h cir cu it  co n f i g u r atio n   a f ter   co m b i n ed   th t w o   W P Ds.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   201 7   :   2 4 1 1     24 19   2414       Fro m   Fig u r 5   ( c) ,   w h e n   D3 ,   D4 ,   D5   an d   D6   a r tu r n ed   o f f ,   th p o w er   d iv id er   o p er ates  at  f r eq u en c y   o f   2 . 5   GHz   an d   w h en   D1 ,   D2 ,   D7 ,   an d   D8   ar tu r n ed   o f f ,   t h e   p o w er   d i v id er   o p er ates a t f r eq u en c y   o f   3 . 5   GHz .   Af ter   d o n w i th   s i m u latio n   o f   th p r o p o s ed   W P D’ s   cir cu i t,  th e n   w n ee d   to   g en er ate  th e   cir cu it  la y o u a n d   p er f o r m ed   elec tr o m a g n etic  ( E M)   s i m u latio n   w h ic h   is   m o r ac cu r ate  th a n   cir cu it  s i m u lati o n .   Fig u r 6   s h o w s   th g e n er ated   cir cu it  la y o u o f   th p r o p o s ed   f ee d in g   n et w o r k   in   E s i m u latio n   a n d   th p o s itio n   o f   th p in   d io d es,  D1 - D8 ,   in   th cir cu i t l a y o u t.       Fig u r 6 T h cir cu it la y o u t o f   th p r o p o s ed   W P D.       Af ter   t h at,   t h s y m b o o f   th l a y o u is   g e n er ated   af ter   s i m u l atio n   i n   E M.   T h s y m b o is   d r ag g ed   to   a   n e w   s ch e m atic   w i n d o w   a n d   t h v ie w   o f   t h s i m u latio n   ca n   b eith er   E m o d el,   la y o u o r   s ch e m atic.   I n   th is   s i m u lat io n ,   t h v ie w   f o r   s i m u latio n   o f   th cir c u it  la y o u is   ch o s en   as  la y o u t.  T h s y m b o l   is   test ed   w i th   th e   d u al  b an d   f ilter   to   an al y ze   t h p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   f ee d i n g   n et w o r k .   Fi g u r 7   an d   8   s h o w s   t h e   co n f i g u r atio n   o f   t h s y m b o l te s ted   f o r   W P Ds o p er atin g   at  f r e q u en cie s   o f   2 . 5   GHz   an d   3 . 5   GHz   r esp ec tiv el y .           Fig u r 7 T h cir cu it la y o u w i th   d u al  b an d   f ilter   at  2 . 5   GHz .           Fig u r 8 T h cir cu it la y o u w i th   d u al  b an d   f ilter   at  3 . 5   GHz .       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   3 . 1 .     T he  P ro po s ed  Desig n o f   WP D     I h as  b ee n   an al y ze d   th at  t h e   tr an s m is s io n   li n at  p o r 1   e f f ec th m o s to   m a k it  n ar r o w   b an d .   T h at’ s   m ea n   t h is   p o w er   d iv id er   d o es  n o h av th s a m i m p ed an ce   w it h   t h co n v e n tio n a W ilk in s o n   p o w er   d iv id er .   T h at  is   b ec au s th tr an s m i s s io n   li n at  th p o r ts   o f   th co n v e n tio n al  W il k in s o n   p o w er   d iv id er   ar Z 0   w h ic h   is   5 0   ,   b u af ter   tu n i n g   t h w id th   an d   len g t h   of   th tr an s m i s s io n   lin e,   it  w ill  n o h av t h s a m e   i m p ed an ce .   T h er ef o r e,   f o r   t h e   co n v e n tio n al  p o w er   d i v id er ,   all  tr an s m i s s io n   li n e s   w ill   b in   t h e   s a m e   w id t h   an d   len g t h   o f   t h tr a n s m i s s io n   lin e.   B u t,  f o r   th i s   d esi g n   to   h av n ar r o w   f r eq u e n c y   b an d ,   t h tr a n s m is s io n   li n e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       R ec o n fig u r a b le  F ee d in g   N etw o r w ith   Du a l - b a n d   F ilter   fo r   WiM A X   A p p lica tio n   ( N .   E d w a r d )   2415   at  th p o r ts   d o es  n o h av th e   s a m s ize ,   w h ic h   m ea n s   th at,   p o r t   1   h av d if f er en t   v al u es  o f   i m p ed an ce   th a n   p o r t 2   an d   3 .   Af ter   t u n in g   t h t r an s m is s io n   lin e   at  t h p o r ts ,   p o r t 1   h av d i f f er en t   d i m e n s io n   th a n   p o r t 2   an d   3 .   B u t,  f o r   p o r 2   an d   p o r 3 ,   it  h as  th e   eq u al  d i m e n s io n   o f   tr a n s m i s s io n   li n e v en   af ter   tu n i n g .   T h at  is   b ec a u s i is   to   ac h iev e   t h s a m o u tp u t   at  p o r 2   an d   p o r 3 .   Af ter   t h a t,  b o th   d esi g n s   ar co m b i n ed   t o   m ak e   it  i n to   o n d esig n   b y   u s i n g   p i n   d io d to   r ec o n f i g u r t h le n g t h   o f   th p o w er   d iv id er .   Fro m   th a n al y s i s   th a h a v b ee n   m ad e,   it is   f o u n d   t h at  t h tr an s m is s io n   li n o f   t h p o r ts   p la y s   i m p o r tan t r o le  in   g etti n g   n ar r o w   b an d .   T h p r o p o s ed   p o w er   d iv id er   in   Fig u r 5   ( c)   is   s im u lated   to   o b tain   th S1 1 ,   S1 2 ,   S1 3   an d   S2 3   at  2 . 5   GHz   an d   3 . 5   GHz .   W h en   p in   d io d D3 ,   D4 ,   D5   an d   D6   ar e   tu r n ed   o f f ,   t h p o w er   d iv id er   w il o p er ate  at  2 . 5   GHz   as  s h o w n   i n   Fi g u r 5   ( a) .   W h en   p in   d io d D1 ,   D2 ,   D 7   an d   D8   ar tu r n ed   o f f ,   t h p o w er   d iv id er   w ill   o p er ate  at  3 . 5   GHz   as   s h o w n   in   Fig u r 5   ( b ) .   T h f o llo w in g   F ig u r 9   a n d   1 0   s h o w s   t h r esu lt   f o r   S1 1 ,   S1 2 ,   S1 3   an d   S2 3   at  2 . 5   GHz   an d   3 . 5   GHz   r esp ec tiv el y .   T h p in   d io d e   in   th d esig n   is   ass u m e d   as  s w itc h   o n   an d   o f f   to   s w i tch   t h f r eq u en c y   eit h er   2 . 5   GHz   o r   3 . 5   GHz .           Fig u r 9 S1 1 ,   S1 2 ,   S1 3   an d   S2 3   r esu lts   f o r   W P at  2 . 5   GH z.           Fig u r 10 S1 1 ,   S1 2 ,   S1 3   an d   S2 3   r esu lts   f o r   W P at  3 . 5   G Hz.       T h r etu r n   lo s s   o f   p r o p o s ed   W P at  2 . 5   GHz   is   ab o u - 1 6 . 3 5 3   d B ,   S2 3   is   - 7 . 8 7 1   d B ,   S1 2   an d   S1 3   is   - 3 . 9 0 2 5   ±   0 . 0 0 8 5   d B .   Me an w h ile,   th r et u r n   lo s s   o f   W P at  3 . 5   GHz   is   a b o u - 1 8 . 5 8 4   d B ,   S2 3   is   - 1 5 . 9 4 5   d B ,   S1 2   an d   S1 3   is   - 3 . 7 6 5   d B .   I n   th E s i m u latio n ,   it  is   f o u n d   th at  t h ce n ter   f r eq u en c y   o f   th r et u r n   lo s s   i s   s h i f ted   to   th le f co m p ar ed   to   cir cu it  s i m u lat io n .   T h er ef o r e,   in   o r d er   to   o b tain   th ce n t er   f r eq u en c y   o f   th e   r etu r n   lo s s   at  2 . 5   GHz   in   E s i m u lat io n ,   w m u s o b tain   th ce n ter   f r eq u en c y   h i g h er   t h a n   2 . 5   GHz   in   cir cu it  s i m u lat io n .   T h en ,   th ce n ter   f r eq u e n c y   w il b at  2 . 5   GHz   f o r   th r etu r n   lo s s   i n   E s i m u latio n ,   s a m g o e s   w it h   ce n ter   f r eq u en c y   at  3 . 5   GHz .   Fig u r 1 1   an d   1 2   s h o ws  th E s i m u latio n s   r e s u l t,  S1 1 ,   S1 2 ,   S1 3 ,   an d   S2 3   at  2 . 5   GHz   an d   3 . 5   GHz   r esp ec tiv el y .   C o m p ar ed   to   r es u lts   in   Fi g u r 9   a n d   1 0 ,   it  s h o w s   t h at  t h ce n ter   f r eq u en c y   d id   s h if ted   w h en   i n   E s i m u latio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   201 7   :   2 4 1 1     24 19   2416       Fig u r 11 Si m u latio n   r es u lt ,   S 1 1 ,   S1 2 ,   S1 3 ,   an d   S2 3   at  2 . 5 G Hz.           Fig u r 12 Si m u latio n   r es u lt ,   S 1 1 ,   S1 2 ,   S1 3 ,   an d   S2 3   at  3 . 5 G Hz.         T h r etu r n   lo s s   f o r   t h p r o p o s ed   W P at  2 . 5   GHz   is   - 2 1 . 1 3   d B   an d   at  3 . 5   GHz   is   - 2 1 . 4 8 9   d B .   T h e   v alu e   f o r   S1 2   an d   S1 3   f o r   2 . 5   GHz   i s   - 3 . 8 4 9   d B   an d   f o r   3 . 5   GHz   is   - 3 . 7 8 1   d B   an d   - 3 . 7 5 4   d B   r esp ec tiv el y .   S2 3   th at  w g et  f o r   t h p r o p o s ed   p o w er   d iv id er   th at  o p er a t ed   at  f r eq u en c y   2 . 5   GHz   is   - 7 . 2 1 5   d B   an d   at  3 . 5   GHz   is   - 7 . 2 9 8   d B .     A f ter   th at ,   th s y m b o o f   th la y o u is   g en er ated   af ter   s i m u latio n   i n   E an d   test ed   w it h   th d u al  b an d   f i lter .   T h f o llo w i n g   f ig u r es,  Fi g u r 1 3   a n d   1 4   s h o w   th e   r es u lts ,   S1 1 ,   S 1 2   an d   S1 3   f o r   t h e   p r o p o s ed   W P w h ic h   is   te s te d   w it h   d u al - b an d   f i lter   o p er ates a t f r eq u e n c y   o f   2 . 5   GHz   an d   3 . 5   GHz .           Fig u r 13 T h r esu lt s   S1 1 ,   S1 2 ,   an d   S1 3   o f   th cir cu it la y o u t te s ted   w ith   d u al  b an d   f il ter   at  2 . 5   GHz .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       R ec o n fig u r a b le  F ee d in g   N etw o r w ith   Du a l - b a n d   F ilter   fo r   WiM A X   A p p lica tio n   ( N .   E d w a r d )   2417     Fig u r 14 T h r esu lts   S1 1 ,   S1 2 ,   an d   S1 3   o f   th cir cu it la y o u t te s ted   w ith   d u al  b an d   f il ter   at  3 . 5   GHz .         B ased   o n   th r e s u l ts   t h at  w g et  i n   F ig u r 1 3 ,   w h e n   t h p r o p o s ed   W P o p er atin g   at  2 . 5   GHz   is   test ed   w it h   d u al - b an d   f ilter ,   o n l y   at  2 . 5   GHz   f r eq u en c y   b a n d   o f   t h d u a b an d   f i lter   is   t u r n ed   o n   a n d   i t u r n ed   o f f   t h o th er   f r eq u e n c y   b an d .   Me an w h ile,   w h e n   th p r o p o s ed   W P o p er atin g   at  3 . 5   GHz   is   test ed   w ith   d u al - b an d   f ilter ,   o n l y   at  3 . 5   GHz   f r eq u en c y   b an d   o f   t h d u a b an d   f ilter   i s   tu r n ed   o n   an d   t u r n ed   o f f   t h o th er   f r eq u en c y   b an d .       3 . 2 .     Desig n o I dea l WP D   Fig u r 1 5   an d   1 6   s h o w s   t h r etu r n   lo s s ,   S1 1   an d   i n s er tio n   lo s s ,   S1 2 ,   S1 3   f o r   b o th   f r eq u e n c ies  at  2 . 5   GHz   an d   3 . 5   GHz   f o r   an   id ea l   tr an s m is s io n   li n e   r esp ec tiv el y .   I ca n   b s ee n   th at  b o th   f r eq u en cies   h av r etu r n   lo s s   ab o u - 1 0 0   d B .             Fig u r 15 S1 1 ,   S1 2 ,   an d   S1 3   r esu lt s   f o r   id ea l W P at  2 . 5   G Hz.           Fig u r 16 S1 1 ,   S1 2 ,   an d   S1 3   r esu lt s   f o r   id ea l W P at  3 . 5   G Hz.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   201 7   :   2 4 1 1     24 19   2418   W h en   th d u al  b an d   f i lter   is   attac h ed   to   th p r o p o s ed   W P D’ s   p o r ts ,   o n ly   o n f r eq u en c y   b a n d   w il b tu r n ed   o n   a n d   t h o th er   b an d   w il l   b tu r n ed   o f f .   T h d u al  b an d   f il ter   is   o p er ated   at  2 . 5   GHz   an d   3 . 5   GHz .   I f   th d u al   b an d   f ilter   i s   attac h ed   to   th p r o p o s ed   W P o f   2 . 5   GHz ,   o n l y   t h f r eq u en c y   b an d   o f   t h f ilter   at  2 . 5   GHz   w i ll  b tu r n ed   o n .   B u t,  b y   u s i n g   th co n v e n tio n al  d es ig n   o f   W P D,   i ca n n o tu r n   o f f   o n o f   th b an d .   Fig u r 1 7   an d   1 8   s h o w s   t h S 1 1 ,   S1 2   an d   S1 3   r esu lts   f o r   id ea W P w ith   d u al   b an d   f ilter   at  2 . 5   GHz   a n d   3 . 5   GHz   r esp ec tiv el y .   I p r o v ed   th at  th id ea W P th at  is   co n n e cted   to   th d u al  b an d   f ilter   ca n tu r n   o f f   an y   o n of   th f r eq u en c y   b an d .         Fig u r 17 S1 1 ,   S1 2 ,   an d   S1 3   r esu lt s   f o r   id ea l W P w ith   d u al  b an d   f ilter   at  2 . 5   GHz .           Fig u r 18 S1 1 ,   S1 2 ,   an d   S1 3   r esu lt s   f o r   id ea l W P w ith   d u al  b an d   f ilter   at  3 . 5   GHz .         T ab le  1   s h o w s   t h co m p ar is o n   o f   th i s   w o r k   w it h   p r ev io u s   w o r k   o n   t h r ec o n f ig u r ab le  f ee d in g   n et w o r k .   I n   [ 1 7 ] ,   th d esig n   is   b ased   o n   th co n v en tio n al  W P an d   u s ed   p in   d io d e   as  th tu n i n g   ele m e n t.  T h co n v e n tio n al  W P h a s   w i d eb an d   f r eq u en c y .   So ,   it  ca n n o w o r k   w ith   d u al - b an d   f ilter   an d   ca n   o n l y   r ec o n f i g u r t h o p er atin g   f r eq u en c y   o f   t h p o w er   d iv id er .       T ab le  1 .   C o m p ar is o n   w i th   p r e v io u s   w o r k .     [ 1 7 ]   T h i w o r k   T y p e   o f   p o w e r   d i v i d e r   C o n v e n t i o n a l   W i l k i n so n   p o w e r   d i v i d e r   M o d i f i e d   W i l k i n so n   p o w e r   d i v i d e r   T u n a b l e   e l e m e n t   P i n   d i o d e   P i n   d i o d e   T y p e   o f   f r e q u e n c y   b a n d   W i d e b a n d   N a r r o w b a n d   T u n a b l e   p r o p e r t i e s   O p e r a t i n g   f r e q u e n c y   o f   p o w e r   d i v i d e r   O p e r a t i n g   f r e q u e n c y   o f   p o w e r   d i v i d e r   a n d   f r e q u e n c y   b a n d   o f   d u a l - b a n d   f i l t e r   W o r k   w i t h   d u a l - b a n d   f i l t e r   No   Y e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       R ec o n fig u r a b le  F ee d in g   N etw o r w ith   Du a l - b a n d   F ilter   fo r   WiM A X   A p p lica tio n   ( N .   E d w a r d )   2419   4.   CO NCLU SI O N   T h d esig n   o f   t h R ec o n f i g u r ab le  Feed in g   Net w o r k   w i th   d u al  b an d   f il ter   f o r   W iMA Ap p licatio n s   h av e   b ee n   s u cc e s s f u ll y   d esi g n ed ,   s i m u lated ,   a n d   in v e s ti g ate d .   T w o   o f   W ilk i n s o n   p o w er   d i v id er s   ar d esi g n ed   an d   co m b i n ed   b y   r ec o n f ig u r i n g   t h len g t h   o f   t h tr an s m i s s i o n   li n u s in g   P I d io d e.   T h co n v e n tio n al   W P h as   w id eb an d   f r eq u e n c y ,   b u f o r   th is   W P d esig n ,   it   r eq u i r es  n ar r o w b a n d   f r eq u e n c y   eit h er   at  f r eq u e n c y   o f   2 . 5   GHz   o r   3 . 5   GHz .   T h s im u latio n   r e s u l ts   o f   th s w itc h ab le  f ee d in g   n et w o r k   s h o w ed   g o o d   ag r ee m e n f o r   b o th   f r eq u en c ies  w it h   t h r etu r n   lo s s   b elo w   - 2 0   d B   an d   S1 2 /S1 3   b etter   th an   - 1 0   d B   th at  h a v b ee n   ac h ie v ed .       ACK NO WL E D G E M E NT S   W ar g r atef u to   UT eM   Z a m ala h   Sc h e m e,   C e n ter   f o r   R esear ch   a n d   I n n o v at io n   Ma n ag e m e n t   ( C R I M)   an d   U n i v er s it T ek n i k al  Ma la y s ia   Me la k ( UT eM )   f o r   th e ir   en co u r a g e m en t   an d   h elp   in   s u p p o r tin g   f i n an cia ll y   to   co m p lete  t h i s   r esear ch   w o r k .       RE F E R E NC E S   [1 ]   A .   G h a se m i,   N.  G h a h v e h c h ian ,   A .   M a ll a h z a d e h ,   S .   S h e ik h o lv a e z in .   re c o n fi g u ra b le p ri n ted   mo n o p o le a n te n n a   fo r   M IM O a p p li c a ti o n .   2 0 1 2   6 th   Eu r o p e a n   C o n f e re n c e   o n   A n ten n a s a n d   P ro p a g a ti o n   (EUCA P ).   P ra g u e .   2 0 1 2 .   p p .   1 - 4.   [2 ]   J.  H.  L i m ,   G .   T .   Ba c k ,   Y.  I.   Ko ,   C.   W .   S o n g ,   T .   Y.  Yu n .   A   R e c o n f ig u ra b le  P IF A   Us in g   a   S w it c h a b le  P IN - Di o d e   a n d   a   F in e - T u n i n g   V a ra c to f o US P CS /W CDMA / m - W iM A X /W LA N.  IEE T ra n sa c ti o n o n   An ten n a s   a n d   Pro p a g a ti o n .   2 0 1 0 ;   5 8 (7 ):   2 4 0 4 - 2 4 1 1 .   [3 ]   A .   Kh a le g h i,   M .   Ka m y a b .   Re c o n f ig u ra b le  S in g le  P o rt  A n ten n a   W it h   Circu lar  P o lariz a ti o n   Div e rsit y .   IEE T ra n sa c ti o n o n   An ten n a s a n d   Pr o p a g a ti o n .   2 0 0 9 ;   5 7 (2 ):   5 5 5 - 5 5 9 .   [4 ]   S .   H.  W i,   Y.  P .   Zh a n g ,   H.  Kim ,   I.   Y.  Oh ,   J.   G .   Yo o k .   In teg ra ti o n   o f   A n ten n a   a n d   F e e d i n g   Ne tw o r k   f o Co m p a c UW T ra n sc e i v e P a c k a g e .   IEE T ra n s a c ti o n o n   Co mp o n e n ts,   Pa c k a g i n g   a n d   M a n u f a c tu rin g   T e c h n o l o g y .   2 0 1 1 ;   1 (1 ):  1 1 1 - 1 1 8 .   [5 ]   S .   He b ib ,   H.  A u b e rt.   T rib a n d   a n ten n a   fee d i n g   c irc u it   f o c irc u l a p o la riza ti o n   d ive rs it y .   2 0 1 1   4 1 st  E u ro p e a n   M icro w a v e   Co n f e re n c e ,   M a n c h e ste r.   2 0 1 1 .   p p .   8 9 0 - 8 9 3 .   [6 ]   J.  L .   Ro b e rt,   P .   M in a r d ,   A .   L o u z ir.   Fee d in g   Co n c e p f o a   M u lt ise c to An ten n a   S y ste m .   2 0 0 8   3 8 t h   Eu r o p e a n   M icro w a v e   Co n f e re n c e ,   Am ste rd a m ,   2 0 0 8 .   p p .   1 1 0 2 - 1 1 0 5 .   [7 ]   A .   H.   A b d e lrah m a n ,   F .   El h e f n a w i,   A .   Z.   El sh e rb e n i,   M .   He n d i,   S .   El ra m l y .   Co mp a c c irc u la rly - p o l a rize d   mic ro strip   a rr a y   a n ten n a .   2 0 1 0   L o u g h b o r o u g h   A n ten n a &   P r o p a g a ti o n   Co n f e re n c e .   L o u g h b o r o u g h .   2 0 1 0 .   p p .   113 - 1 1 6 .   [8 ]   C.   H.  W e n g ,   H.  W .   L iu ,   C .   H.  Ku ,   C .   F .   Ya n g .   Du a l   c ircu lar  p o larisa ti o n   m icro strip   a r r a y   a n ten n a   f o r   WL A N/ W iM A X   a p p li c a ti o n s.  El e c tro n ics   L e tt e rs .   2 0 1 0 4 6 (9 ) 6 0 9 - 6 1 1 .   [9 ]   A .   B.   S a n ti k o ,   N.  D.  S u sa n ti ,   T a u f iq q u rra c h m a n .   Co m p a c S tru c tu re   a n d   L o w   L o ss e s   f o W il k in so n   P o w e Div id e a 9 4 0 0 M Hz   F re q u e n c y   f o X - Ba n d   A n ten n a   S y ste m .   T EL KOM NI KA .   2 0 1 7 1 5 ( 1 ):  1 4 3 - 1 4 9 .   [1 0 ]   D.  P o z a r,   M icro w a v e   En g in e e rin g ,   3 rd   e d .   Ho b o k e n ,   Ne w   Je rse y Jo h n   W il e y   &   S o n s In c .   p p .   3 0 8 - 3 6 1 ,   2 0 0 5 .   [1 1 ]   Y.  Y.  M a u lan a ,   Y.  P .   S a p u tera ,   A .   B.   S a n ti k o ,   A .   S e ti a w a n .   Co m p a c P o w e Div id e In teg ra ted   w i th   Co u p ler  a n d   M icro strip   Ca v it y   F il ter   f o X - b a n d   S u rv e il lan c e   Ra d a S y ste m .   T EL KOM NIKA .   2 0 1 7 1 5 (1 ) 2 2 7 - 2 3 7 .   [1 2 ]   C.   F .   Ch e n ,   C.   Y.  L in ,   B.   H.  T se n g ,   S .   F .   C h a n g .   Co m p a c mic r o strip   e lec tro n ic a ll y   tu n a b le  p o w e d ivid e wit h   Ch e b y sh e v   b a n d p a ss   re sp o n se .   2 0 1 4   A sia - P a c if ic M icro w a v e   Co n f e r e n c e .   S e n d a i,   Ja p a n .   2 0 1 4 .   p p .   1 2 9 1 - 1 2 9 3 .   [1 3 ]   X .   Y.  Z h a n g ,   L .   G a o ,   J.  X .   X u .   T u n a b le   p o we d ivi d e b a se d   o n   c o u p led   re so n a t o wit h   h i g h - se l e c ti v it y   fi lt e rin g   re sp o n se .   2 0 1 5   IEE M T T - S   In tern a ti o n a M icro w a v e   W o rk sh o p   S e ries   o n   A d v a n c e d   M a teria ls  a n d   P r o c e ss e f o RF   a n d   T Hz   A p p li c a ti o n s (I M W S - A M P ).   S u z h o u .   2 0 1 5 .   p p .   1 - 3.   [1 4 ]   X .   S h e n ,   Y.  L iu ,   S .   Zh o u ,   Y.  W u .   n o v e c o mp a c tu n a b le  c o u p le d - li n e   p o we d ivid e u sin g   v a ra c t o rs .   2 0 1 5   A sia - P a c if ic M icro w a v e   Co n f e re n c e   ( A P M C).   Na n ji n g .   2 0 1 5 .   p p .   1 - 3.   [1 5 ]   L .   G u o ,   H.  Zh u ,   A .   M .   A b b o sh .   W id e b a n d   T u n a b le  In - P h a se   P o w e Div id e Us in g   T h re e - L in e   Co u p led   S tr u c tu re .   IEE M icr o wa v e   a n d   W ire les s Co mp o n e n ts  L e tt e rs .   2 0 1 6 2 6 (6 ):   4 0 4 - 4 0 6 .   [1 6 ]   Z.   G u o ,   D.  Jia n g ,   H .   Ch e n .   A   c o mp a c tu n a b le  fi lt e rin g - p o we d ivid e b a se d   o n   li q u id   c ry sta l .   2 0 1 5   I EE E   In tern a ti o n a C o n f e re n c e   o n   Co m m u n ica ti o n   P r o b lem - S o lv in g   (IC CP ) .   G u il in .   2 0 1 5 .   p p .   4 1 6 - 4 1 8 .   [1 7 ]   W .   Zh o u ,   T .   A rsla n ,   K.  Be n k rid ,   A .   O.  El - Ra y is,   N.  Ha rid a s.  Rec o n fi g u ra b le  fee d i n g   n e tw o rk   fo r   GS M /GPS /3 G/W iF a n d   g lo b a L T a p p li c a ti o n s .   2 0 1 3   IEE In tern a ti o n a S y m p o siu m   o n   Circu it a n d   S y ste m s   (IS CA S 2 0 1 3 ) .   Be ij i n g .   2 0 1 3 .   p p .   9 5 8 - 9 6 1 .   [1 8 ]   W .   Zh o u ,   T .   A rsla n ,   B.   F l y n n .   re c o n fi g u ra b le  fee d   n e two rk   fo a   d u a c irc u la rly   p o l a rise d   a n ten n a   a rr a y .   2 0 1 3   IEE 2 4 th   A n n u a I n tern a ti o n a S y m p o siu m   o n   P e rso n a l,   I n d o o r ,   a n d   M o b il e   Ra d i o   Co m m u n ica ti o n ( P I M RC).   L o n d o n .   2 0 1 3 .   p p .   4 3 0 - 4 3 4 .   [1 9 ]   E.   J.  W il k in so n .   A n   N - W a y   H y b r id   P o w e Div id e r.   IRE   T ra n sa c ti o n o n   M icr o w a v e   T h e o ry   a n d   T e c h n i q u e s .   1 9 6 0 ;   8 (1 ):  1 1 6 - 1 1 8 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.