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 .   2 A p r il   201 7 ,   p p .   899 ~ 90 4   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v7 i 2 . pp 899 - 90 4          899       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   5G   C o upler  Desig n f o r In telligent  T ra nspo rtation  Sys te m     (ITS) A pplica tion       Dy g   No rk ha irun nis a   Aba ng   Z a i del 1 ,   No rhu da h Se m a n 2 ,   M o hd   Ridh ua n M o hd   Sh a rip 3   Dy g   Azr a   A w a ng   M a t 4 ,   Nur   Alia   At hira h M o ht a dza r 5   1, 3, 4, 5 De p a rtm e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic E n g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   M a lay sia   S a ra w a k ,   9 4 3 0 0   Ko ta S a m a ra h a n ,   S a ra w a k ,   M a la y sia   2 W irele ss   Co m m u n ica ti o n   Ce n tre   (W CC),   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a la y sia ,   8 1 3 1 0   J o h o Ba h ru ,   J o h o r,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   14 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Mar   1 0 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Mar   25 ,   2 0 1 7       A i m in g   to   a c h iev e   3 - d c o u p li n g ,   o p e ra ti n g   i n   f if th   g e n e ra ti o n   ( 5G )   tec h n o l o g ies ,   th is   p a p e r   in t ro d u c e a   n e w   d e sig n   o f   ti g h c o u p li n g   c o u p ler  th a w il b e   o p e ra ted   in   5 G   tec h n o lo g ies .   T w o   stu b a n d   tw o   slo ts  h a v e   b e e n   im p le m e n ted   in to   th e   3 - d c o u p ler  d e sig n   in   o r d e to   a c h iev e   im p e d a n c e   m a tch in g   b e tw e e n   th e   p o rts  a n d   to   g iv e   b e tt e c o u p l in g   p e rf o rm a n c e s,   re sp e c ti v e l y .   M o re o v e r,   a   stu d y   o n   t h e   stu b s’  a n d   slo ts’  e f f e c t to w a rd th e   S 31   o f   th e   3 - d c o u p ler  h a a lso   b e e n   p re se n ted   in   th is  p a p e r.   T h e   p ro p o se d   c o u p ler   is  d e sig n e d   o n   R o g e rs  RO4 0 0 3 s u b stra te .   T h e   sim u latio n   re su lt s   a n d   t h e   a n a ly ti c a l   stu d y   o n   th e   st u b s   a n d   sl o ts  im p lem e n tatio n   s h o w   th a b o t h   stu b s an d   slo ts  a ff e c th e   p e rf o r m a n c e   o f   th e   c o u p li n g   c o e f f icie n t.   K ey w o r d :   5 g   t ec h n o lo g y   C o u p ler   C o u p li n g   c o ef f ic ien t   Slo ts   i m p le m e n tatio n   Stu b s   i m p le m en tatio n   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 :   D y g   No r k h air u n n i s A b an g   Z aid el,     Dep ar te m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ic  E n g in ee r i n g ,     Facu lt y   o f   E n g i n ee r i n g ,   Un i v er s iti Ma la y s ia  Sar a w ak ,   9 4 3 0 0 ,   Ko ta  Sam ar ah a n ,   Sar a w a k ,   Ma la y s ia.   E m ail: a zd n o r k h air u n n i s a@ u n i m as. m y       1.   I NT RO D UCT I O N   R ec en t l y ,   f i f th   g en er at io n   ( 5 G)   m o b ile  tech n o lo g y   h as  b ee n   in tr o d u ce d ,   w h ic h   e x p ec ted   to   b e   d ep lo y ed   in   y ea r   2 0 2 0   [ 1 ] .   A s   it  is   s till   co n s id er ed   as  n e tech n o lo g y ,   f e w   e n co u n ter s   n ee d   to   b atten d ed   in   o r d er   to   ch an g f r o m   f o u r t h   g e n er atio n   ( 4 G)   tech n o lo g y   to   5 [ 2 - 3 ] .   T h ese  in clu d t h s ec u r it y   f o r   th e   s y s te m ,   li m itatio n   i n   t h f r eq u en c y   s p ec tr u m   r eso u r ce s ,   t h ch o ice  a m o n g   v ar io u s   w ir el ess   s y s te m ,   n e t w o r k   in f r astru ct u r an d   Qo s u p p o r t,  j am m i n g   a n d   s p o o f i n g   an d   last   b u n o leas t,  th m u lti - m o d u s er     t er m i n als  [ 4 - 5 ] .   Fe w   ad v an ta g es  o f   h av i n g   5 tec h n o lo g ies  in   o u r   li v es  s u ch   a s   t h is   tec h n o lo g y   w il p r o v id b etter   co v er ag e,   h i g h er   s p ee d   an d   e n h a n ce d   s p ec tr al  ef f i cien c y .   I n   ad d itio n   to   th e   c h allen g es   m e n tio n ed   ab o v e,   li m ited   r eso u r ce s   an d   also   lack   o f   n e w   d esi g n s   h a v b ee n   n o ted   in   5 tech n o lo g ies.  T h is   in cl u d es   an ten n a n d   p ass iv d e v ices.   On o f   t h m o s s u itab le  ap p licatio n s   f o r   5 tech n o lo g y   is   I n telli g e n T r an s p o r tatio n   S y s t e m   ( I T S).   Ho w e v er ,   d u to   5 s h o r t - r an g e,   li m i ted   s p ac ca n   b co v er ed   d u r in g   th tr an s m is s io n   o f   th d ata.   On w a y   to   o v er co m th p r o b lem   i s   b y   u s in g   b ea m - f o r m i n g   s y s te m   w h er b y   i m p le m en t in g   b ea m f o r m i n g   s y s te m   i n to   5 tech n o lo g y   th r a n g ca n   b w id en .   On o f   th m o s tl y   u s ed   b ea m f o r m i n g   s y s te m   is   B u tler   Ma tr ix   [ 6 ] .   B asicall y ,   B u t ler   Ma tr i x   is   an   n et w o r k ,   w h er th e   i n d icate s   t h i n p u t s   a n d   o u tp u t s   o f   t h n et w o r k .   B y   u s i n g   B u tler   Ma tr ix ,   it  w ill  b ea s y   to   p r o d u ce   v ar io u s   b ea m s   in   d if f er en d ir ec tio n s .   Hen c ef o r th ,   th o s b ea m s   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 .   2 A p r il 2 0 1 7   :   8 9 9     90 4   900   ca n   b u s ed   to   p r o v id f ast   d is cr ete  elec tr o n ic  s ca n n i n g   o f   th a n ten n p atter n   w h e n   co n n ec ted   w it h   th e   ad ap tiv co n tr o l u n it in   t h an t en n s y s te m   [ 7 ] .   B y   co n n ec t in g   B u tler   M atr ix   to   N - ele m en t s   o f   ar r a y   a n ten n a,   s w itc h ed   b ea m   a n ten n s y s te m ,   w h ic h   w ill  b p o in ted   at  d i f f er en an g les   an d   g en er ate  t h e   o r th o g o n al  b ea m s   [ 8 ] .   T h d ev elo p m e n o f   t h e   s tan d ar d   B u tler   Ma tr ix   co m p o s ed   o f   th r ee   m ai n   co m p o n e n ts   w h ic h   ar e,   4 5 º   p h ase  s h i f ter s ,   cr o s s o v er s   a n d   la s t   b u n o t   least,  3 - d B   co u p ler s   [ 9 - 1 0 ] .   W h en   o n o f   t h B u t ler   Ma tr ix   i n p u w a s   f ed   w it h   s ig n al,   t h o u tp u t   s ig n al   w ill   h a v eq u al  m a g n itu d es   an d   p r o g r es s iv e   p h a s e   s h if b et w ee n   ad j ac en p o r ts .   T h u s ,   d if f er en t   d ir ec tio n   o f   r ad iatio n s   b ea m s   ca n   b f o r m ed   w h en   f e ed in g   t h s i g n al  f r o m   d if f er en p o r ts   [ 1 1 ] .   B y   co n s tr u ct in g   B u tler   Ma tr i x   in t o   ca s ca d in g   s id e - by - si d e,   s h o r t r an g a n d   lo n g - r an g r ad iati o n   ca n   b p r o d u ce d .   T h co m b i n atio n   o f   u s a g f o r   s h o r t - r an g a n d   lo n g - r a n g a p p licatio n   at  t h s a m ti m f o r   v eh icl e   ap p licatio n s   ca n   s u cc e s s f u ll y   b ee n   d o n d u to   th d ev e lo p m en o f   C AL o r   k n o w n   as  C o n ti n u o u s   Air - I n ter f ac f o r   L o n g   a n d   Me d iu m   r an g telec o m m u n icatio n   [ 1 2 ] .   C AL M’ s   co n ce p ca n   b e m p lo y ed   in to   th e   I n telli g en T r an s p o r tatio n   S y s te m   ( I T S)  ap p licatio n s .   I T a p p licatio n   ca n   b ac ce s s ed   th r o u g h   m o r t h an   o n e   co m m u n icatio n   s y s te m s .   W h e n   I T ap p licatio n   s y s te m   is   o r g an ized   i n to   n et w o r k ,   it  ca n   b v er y   p o w er f u l   p latf o r m   i n   s en s in g   a n d   a v o id in g   co llis io n .   Up   to   d ate,   C AL h as   b ee n   i n tr o d u ce d   w id el y   in   o r d er   to   o f f er   a   w id ar ea   co m m u n icatio n s   to   s u p p o r th I T ap p licatio n s .   I T ap p licatio n   ca n   b s ee n   to   b e   f u n ctio n i n g   v er y   w el o n   v ar iet y   o f   n et w o r k   p lat f o r m s ,   w h ic h   in cl u d es  t h m illi m eter - w a v an d   s h o r t - r a n g tech n o lo g ies  li k w ir eles s   f i d elit y   ( W i - Fi),   Seco n d   Gen e r atio n   tech n o lo g y   ( 2 G) ,   3 tech n o lo g y ,   m o b ile   co m m u n icatio n ,   4 tec h n o lo g y ,   s atellite,   i n f r ar ed   an d   W o r ld w id I n ter o p er ab ilit y   f o r   Mic r o w a v A cc ess   ( W iMA X)   [ 1 3 ] .     T h m ai n   ad v a n tag o f   I T s y s te m   is   t h at  it  h a s   g r ea p o ten tial  in   p r o v id i n g   d ir ec ex ch a n g e   m es s ag e s   b et w ee n   v eh ic les   r elate d   to   th eir   s p ee d ,   lo ca tio n ,   p o s itio n   an d   ac ce ler atio n .   Fu r t h er m o r e,   e m er g e n c y   s i tu at io n s   s u ch   as   th e   p r esen ce   o f   ice   o n   t h r o ad ,   f o g ,   an i m a ls   a n d   ac cid e n o cc u r r ed   n ea r b y   co u ld   also   b s en d   th r o u g h   th i s   s y s te m .   I n   ad d itio n   to   th at,   t h is   s y s te m   co u ld   also   p r o v id th d r iv er   w it h   all   o f   th in f o r m at io n   ev e n   th o u g h   th er is   n o   i n f o r m atio n   r elat ed   to   w ea t h er   f o r ec asts   o r   tr af f ic  co n d itio n s   [ 1 4 ] .   T h u s ,   d u to   its   attr ac ti v m a in   ad v a n tag e,   ar o u s in g   o f   d e m an d   i n   I n tell ig e n T r an s p o r tatio n   S y s te m   ( I T S)   esp ec iall y   in   v e h icle  co m m u n i ca tio n   s y s te m   ap p licatio n s .   T h er ef o r e,   it  ca n   b r ea lized   b y   t h i m p le m e n tat io n   o f   th i s   p r o m is i n g   ca n d id ate  o f   b ea m   f o r m i n g   s y s te m   t h at  p r o d u ce s   m u lt ip le  b ea m s .     T h er ef o r e,   th is   p ap er   ai m s   t o   d ev elo p   n e w   d e s ig n   o f   5 co u p ler ,   w h ic h   i s   o n e   o f   th m ai n   co m p o n e n t s   to   b u ild   th 5 B u tler   Ma tr ix .   1 5   GHz   h as  b ee n   ch o s e n   in   t h i s   s t u d y   as  an   in itial  s tu d y   f o r   5 G   tech n o lo g y .   I n   t h n e x s ec t io n ,   th m eth o d   o n   h o w   t h p r o p o s ed   d esig n ed   co u p ler   in iti ated   is   in tr o d u ce d .   T h co n f i g u r atio n   i s   p r ac ticall y   ap p r o x i m a tel y   s i m ilar   w it h   b asic  b r an c h   li n co u p ler   with   λ /4   le n g th   w it h   ad d itio n al  s tu b   a n d   s lo t.  T h d esig n   o f   t h 5 co u p ler   is   d esig n ed   b y   u s i n g   C ST   Mic r o w av St u d io   s o f t w ar v er s io n   2 0 1 6 .   T h p r o p o s ed   c o u p ler   is   d esig n ed   o n to   R o g er s   R O4 0 0 3 C .   T h an al y s is   o f   t h p ar a m etr ic  s t u d y   o f   th s tu b s   a n d   s lo t s   is   e x p l ain ed   in   Sectio n   3 .   T h s i m u l atio n   r esu lts   s h o w   t h at  t h d e s ig n ed   5 co u p ler   ac h iev e s   g o o d   p er f o r m a n ce   f o r   ap p licatio n   in   5 tech n o lo g ies.       2.   5 G   CO UP L E DE SI G N   Fig u r 1   a n d   Fi g u r e   2   d escr ib th e   p r o p o s ed   5 co u p ler   d e s ig n   b o th   i n   to p   v ie w   a n d   b o tto m   v ie w,   r esp ec tiv el y .   A s   s ee n   i n   F ig u r 3 ,   t w o   s tu b s   h a v b ee n   i m p le m en ted   to   th e   co u p ler   w h i ch   lo ca ted   b et w ee n   P o r 1   an d   2   an d   also   b etw ee n   P o r 3   an d   4 .   T h p r o p o s ed   co u p ler   co n f ig u r atio n   is   o b s er v ed   to   b ap p r o x im a tel y   s i m ilar   w it h   a   b asic  b r a n c h   li n e   co u p ler   with   λ /4   le n g th .   Ho w ev er ,   a s   s h o w n   in   Fi g u r 3 ,   ad d itio n al  s t u b   an d   also   ad d itio n al  s lo h as  b ee n   in tr o d u ce d   in   th d es ig n .   T h s t u b s   ar lo ca ted   at  th to p   la y er ,   as  s ee n   in   Fi g u r 1 .   Me an w h ile,   th s lo is   lo ca ted   at  th g r o u n d   p lan e,   as   s ee n   i n   F ig u r 2 .   T h u s o f   th s t u b   is   to   i m p r o v th i m p ed an ce   m atch i n g   b et w ee n   t h ese  p o r ts .   B esid es,  th s tu b s   h av al s o   b ein g   a n   i m p o r tan t r o le  to   r ed u ce   th s i ze   o f   th co u p ler .   T h s lo t is i m p le m e n ted   i n to   th d es ig n   to   p r o v id i m p ed an ce   m atc h in g   a lo n g   t h p o r ts ,   P o r t   1   an d   2   an d   also   Po r t 3   an d   4 .       T ab le  1 .   Dim e n s io n   o f   t h P r o p o s ed   C o u p ler s   P ar a m eter   P a r a me t e r   D i me n si o n   ( mm )   W   24   L   3 3 . 5   wf   1 . 1   sl   2 . 4   sw   2   b l l   8 . 8   b l w   10   sl o t _ l   9   sl o t _ w   0 . 7 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       5 C o u p ler De s ig n   fo r   I n tellig en t Tr a n s p o r ta tio n   S ystem  ( I TS )   ....   ( Dyg   N o r kh a ir u n n is a   A b a n g   Za id el)   901   T h d esig n   o f   th e   5 co u p l er   is   i n itiated   b y   u s i n g   s i m p le  m at h e m atica l   f o r m u la   b as ed   o n   th e   co n v e n tio n al  b r an c h   lin co u p ler   [ 1 5 ] .   Su b s eq u en t l y ,   th m e th o d   an d   m at h e m atica l   eq u atio n   o n   th e   i m p le m en ta tio n   o f   s tu b   an d   s lo is   e m p lo y ed .   T ab le  1   lis ts   th o p ti m ized   d i m en s io n   o f   all  th co u p ler s   p ar am eter s   as s h o w n   i n   Fi g u r 1   an d   Fig u r 2 .               Fig u r 1 .   T h p r o p o s ed   d esig n   o f   5 co u p ler   ( to p   v ie w )   Fig u r 2 .   T h p r o p o s ed   d esig n   o f   5 co u p ler   ( b o tto m   v ie w ,   g r o u n d   p lan e)         Fig u r 3 .   C ir cu it d ia g r a m   o f   t h e   p r o p o s ed   5 co u p ler   d esig n       3.   ANALY SI S O F   S 31  T RANS M I SS I O CO E F F I C I E N T   Fo r   th an al y s i s   o f   t h p r o p o s ed   co u p ler   o n   r eg ar d s   o f   th t r an s m is s io n   co e f f ic ien p er f o r m an ce s   o f   S 31 ,   p ar a m eter s   f o r   th s tu b s   len g th   a n d   also   t h s lo t’ s   w i d th sl   a n d   s lo t_ w   w er v ar ie d   ac co r d in g l y .   T h e   r esu lt s   ar d i v id ed   in to   t w o   a n al y s i s   f o r   clea r er   o b s er v atio n .   Fi g u r 4   a n d   Fi g u r 5   d e m o n s tr ate  t h r e s u l ts   an al y s is   o f   th p r o p o s ed   5 c o u p ler   f o r   b o th   d if f er en t c ases   as f o llo w s .     3 . 1 .   Ana ly s is   1 :   Dif f er ent   Stub’ s   L eng t h,  sl   Fo r   th f ir s a n al y s i s ,   t h v a lu f o r   sl   i s   v ar ied   f r o m   1 . 1   m m   to   3 . 1   m m .   T h v ar iatio n   s tep s   o f   t h e   an al y s is   i s   0 . 7   m m .   Fro m   Fi g u r 3 ,   it  ca n   b o b s er v ed   th at  th b est  v al u o f   S 31  o cc u r r ed   w h e n   th v al u o f   s l   is   at  3 . 1   m m .       Fig u r 4 .   C o u p lin g   co ef f icie n t   (S 31 )   f o r   5 co u p ler   f o r   d if f er en t v al u o f   sl   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 .   2 A p r il 2 0 1 7   :   8 9 9     90 4   902   3 . 2 .   Ana ly s is   2 :   Dif f er ent   Slo t s   Width,  s lo t_ w   Me an w h ile,   f o r   th e   s ec o n d   a n al y s i s ,   t h v al u f o r   s lo t_ w   is   v ar ied   f r o m   0   m m ,   w h er th er is   n o   s lo t   av ailab le  in   t h d esi g n   t h e n   f o llo w ed   b y   1 . 5   m m   to   5 . 5   m m   w it h   v ar iatio n   s tep s   o f   2   m m .   Fro m   Fi g u r 4 ,   it  ca n   b s ee n   th at   t h b est  S 31   o cc u r r ed   w h e n   t h v al u o f   s lo t _ w   is   at  1 . 5   m m .   Ho w e v er ,   wh en   th er e   is   n o   s lo t   i m p le m en ted   i n to   th d esi g n ,   it  ca n   b n o ticed   in   Fi g u r 5   th at  th p er f o r m a n ce   o f   th co u p lin g   co e f f ic ien o f   th 5 co u p ler   h as b ee n   d eter i o r ated .       Fig u r 5 .   C o u p lin g   co ef f icie n t   ( S 31 )   f o r   5 co u p ler   f o r   d if f er en t v al u o f   s lo t_ w       Fro m   b o th   a n al y s i s ,   it  ca n   b co n clu d ed   t h at  t h i n tr o d u ctio n   o f   th e   s t u b s   a n d   th s lo t’ s   ac q u ain ta n ce   h av h elp   in   i m p r o v in g   t h co u p li n g   co ef f ici en o f   t h p r o p o s ed   co u p ler .   As  s ee n   in   Fi g u r 5 ,   w h e n   t h s lo ts   h a v n o b ee n   i m p le m en ted   i n to   t h d esi g n ,   th e   co u p li n g   co ef f ic ien t   o f   t h 5 G   co u p ler s   p er f o r m a n ce   h as  b ee n   d eter io r ated .   T h is   s it u atio n   h ap p en ed   d u to   th i m p ed an ce   m atc h i n g   to w ar d s   t h li n e   f r o m   P o r t 1   to   P o r 2   an d   also   P o r 3   to   P o r 4   th at  h av t h s tu b s   h a v b ee n   d is t u r b ed .       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O NS   Fig u r 6   a n d   Fi g u r 7   ill u s tr at th s i m u lated   p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   5 co u p ler   in   t er m s   o f   S - p ar am eter s   an d   p h a s d if f er e n ce ,   r esp ec tiv el y .   Fro m   t h r es u lts ,   t h b an d w id t h   o f   th p r o p o s ed   5 co u p ler   is   ap p r o x im a tel y   0 . 9   GHz   co v er in g   f r o m   1 4 . 3   u p   to   1 5 . 2   G Hz.   A cr o s s   t h s tated   o p er at in g   f r eq u e n c y ,   t h e   o p tim a S 11   an d   S 41   ar b etter   th an   2 1 . 6   d B   an d   2 5   d B ,   r esp ec tiv el y .   Me a n w h ile,   th o p ti m al  tr an s m is s io n   co ef f icie n o f   S 21   a n d   S 31   ar - 4 . 3   d B   an d   - 3 . 4   d B ,   r esp ec tiv el y .   Fo r   th p h ase  d i f f er en ce   as   d ep i cted   in   Fig u r e   7 ,   th b est  p h ase  d i f f er e n ce   p er f o r m a n ce   alo n g   th e   o p er atin g   f r eq u en c y   i s   at  - 9 0 . 7 ˚ .   T ab le  2   in cl u d es  t h e   opt im a r esu l ts   p lo tted   in   Fi g u r 6   an d   Fig u r 7 .   I ca n   b co n clu d ed   th at,   b ased   f r o m   th ese  f ig u r es  a n d     T ab le  2 ,   th p r o p o s ed   co u p ler   ex h ib it  g o o d   p er f o r m a n ce   an d   ca n   b u s ed   in   5 I T S a p p lica tio n .           Fig u r 6 Si m u lated   S - P ar a m e ter   p er f o r m a n ce s   o f   th p r o p o s ed   5 c o u p ler   Fig u r 7 Si m u lated   p h ase  d i f f er en ce   p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   5 c o u p ler     F req u en cy  [GH z] 15 S 31  [d B ] -2 4 -1 6 -8 sl ot_ w   m m sl ot_ w   1. m m sl ot_ w   3. m m sl ot_ w   5. m m Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       5 C o u p ler De s ig n   fo r   I n tellig en t Tr a n s p o r ta tio n   S ystem  ( I TS )   ....   ( Dyg   N o r kh a ir u n n is a   A b a n g   Za id el)   903   T ab le  2 Su m m ar y   o f   t h B est/ Op ti m al  P er f o r m a n ce   o f   t h 5 C o u p ler   A cr o s s   th Op er ati n g   Fre q u en c y   ( 1 4 . 3   GHz   to   1 5 . 2 GHz ) .   P a r a me t e r   P e r f o r man c e   S 11   - 2 1 . 6   dB   S 21   - 4 . 3   dB   S 31   - 3 . 4   dB   S 41   - 2 5   d B   B a n d w i d t h   0 . 9   G H z   P h a se   D i f f e r e n c e   - 9 0 . 7 º       5.   CO NCLU SI O N     A   n e w   d esi g n   o f   ti g h co u p li n g   co u p ler   o p er atin g   at  5 f r eq u en c y   r an g i s   in tr o d u ce d   in   t h is   p ap er .   T h p r o p o s ed   d esig n ed   i m p l e m en ted   t w o   s t u b s   an d   t w o   s lo ts   in   o r d er   to   ac h iev im p ed a n ce   m atc h i n g   b et w ee n   t h p o r ts   a n d   to   g i v b etter   co u p lin g   p er f o r m a n ce s ,   r esp ec tiv el y .   I n   ad d i tio n ,   a n   i n v e s ti g atio n   o n   th e   ef f ec t o f   s t u b s   a n d   th s lo ts   to w ar d s   co u p li n g   co ef f icie n t o f   t h d esig n ed   co u p ler   h a s   also   b ee n   p r esen ted .   T h r esu lt s   o f   th e   in v e s ti g atio n   s h o w   t h at  th co u p lin g   co e f f icie n o f   t h 5 co u p ler   i s   d eter io r ated   w h en   th er is   no   s lo ts   i m p le m e n ted   in to   th d esig n .   T h is   s itu atio n   h ap p en e d   d u to   th im p ed an ce   m atc h in g   f r o m   P o r 1   to   P o r t   2   an d   P o r 3   to   P o r 4   h av b ee n   d is tu r b ed   b y   th e x i s tin g   o f   th s tu b s .   T h s ca tter in g   p ar a m eter   an d   p h ase  d i f f er e n ce   o f   th e   p r o p o s ed   d esig n ed   co u p ler   s h o w   g o o d   p er f o r m a n ce   i n   t h r esp ec ti v b an d .   T h er ef o r e,   th co u p ler   i s   s u i tab le  to   b u s ed   to   co n s tr u c B u tler   M atr ix   f o r   I n telli g e n T r an s p o r t atio n   S y s te m   ( I T S)   ap p licatio n s .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h is   p r o j e ct  is   f u n d ed   an d   s u p p o r ted   b y   UNI M AS  M y R A   Sp ec ial  S h o r T er m   Gr a n t   w i th   Vo Nu m b er : F0 2 /Sp ST G/1 3 7 3 /1 6 /1 5   an d   Flag s h ip   Gr an w i th   V o t N u m b er : 0 3 G4 1   an d   4 J 2 1 2 .       RE F E R E NC E S   [1 ]   R.   G.   S .   Ra o   a n d   R.   S a i,   5 G   In tro d u c ti o n   a n d   F u t u re   o f   M o b i le  Bro a d b a n d   Co m m u n ica t io n   Re d e f in e d ,   In ter n a t io n a J o u rn a o El e c tro n ics ,   Co mm u n ica ti o n   &   In stru me n ta ti o n   E n g in e e rin g   Res e a rc h   a n d   De v e lo p me n t   ( IJ ECIE RD),   v o l /i ss u e :   3 ( 4 ) ,   p p .   1 1 9 - 1 2 4 ,   2 0 1 3 .   [2 ]   S .   K.   Ro u tray   a n d   K.  P .   S h a rm il a ,   4 . 5 G A   M il e sto n e   a lo n g   t h e   Ro a d   t o   5 G ,   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o In fo rm a t io n   Co mm u n ica ti o n   a n d   Emb e d d e d   S y ste m ( ICICES 2 0 1 6 ) ,   p p .   1 - 6 2 0 1 6 .   [3 ]   P .   P iri n e n ,   A   Brie f   Ov e rv ie w   o f   5 G   Re s e a rc h   A c ti v it ies ,   1 st  In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   5 fo Ub i q u it o u s   Co n n e c ti v it y   ( 5 GU ),   p p .   17 - 22 2 0 1 4 .   [4 ]   A .   G o h il ,   e a l. ,   5 G   T e c h n o lo g y   o f   M o b il e   Co m m u n ica ti o n A   S u rv e y ,   IEE In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   In telli g e n S y ste ms   a n d   S i g n a Pr o c e ss in g   ( IS S P),   p p .   2 8 8 - 2 9 2 2 0 1 3 .   [5 ]   C .   F e li ta,   5 G   Ke y   T e c h n o lo g ies :   Id e n t ify in g   In n o v a ti o n   O p p o rtu n it y ,   IEE In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Qu a li ty   in   Res e a rc h   ( QiR),   p p .   2 3 5 - 2 3 8 2 0 1 3 .   [6 ]   W.   C.   L e e ,   e a l. ,   A   c o m p a c sw it c h e d   b e a m - f o r m in g   n e tw o rk   u sin g   sili c o n   I P D   tec h n o lo g y   fo lo w - c o st  5 G   c o m m u n ica ti o n ,   2 0 1 6   IEE E   M T T - S   I n ter n a t io n a M icr o w a v e   S y mp o siu m   ( IM S ),   p p .   1 - 3 2 0 1 6 .   [7 ]   T.   A .   De n id n a n d   T .   E.   L ib a r,   W id e   Ba n d   F o u r - p o r Bu tl e M a tri x   f o S w it c h e d   M u lt i b e a m   An ten n a   A rra y s” ,   1 4 t h   IEE E   Pro c e e d in g o n   Per so n a l,   In d o o r a n d   M o b il e   R a d i o   C o mm u n ica ti o n s ( PIM RC) ,”   p p .   2 4 6 1 2 4 6 4 2 0 0 3 .   [8 ]   H.  Re n ,   e t   a l . ,   A   No v e De sig n   o f   4 X4   B u tl e M a tr ix   w it h   Re lativ e l y   F lex ib le  P h a se   Diff e re n c e s,”   IEE An 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 5 ,   p p .   1 2 7 7 - 1 2 8 0 ,   2 0 1 6 .   [9 ]   Q.   L .   Ya n g ,   e a l . ,   S IW   M u lt i b e a m   A rr a y   f o 5 G   M o b il e   De v ice s,”  IEE Acc e ss ,   p p .   2 7 8 8 - 2 7 9 6 ,   2 0 1 6 .   [1 0 ]   S .   S iv a su n d a ra p a n d ian ,   P e rf o rm a n c e   A n a l y sis  o M u lt i - b a n d   M u lt i p le  Be a m f o rm in g   Bu tl e M a tri x   f o S m a rt   A n ten n a   S y ste m s,”  In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   R o b o ti c s,  A u to ma ti o n ,   C o n tr o a n d   Emb e d d e d   S y ste ms   ( RA CE   2 0 1 5 ),   p p .   1 - 5 2 0 1 5 .   [1 1 ]   M.   E.   Bialk o w sk i,   e a l .,   De sig n   o f   F u ll y   In teg ra ted   4 x 4   a n d   8 x 8   B u tl e M a tri c e s in   M icro stri p /slo t   T e c h n o lo g y   f o r   Ultra  W id e b a n d   S m a rt  A n ten n a s , ”  IEE A n ten n a a n d   Pr o p a g a ti o n   S o c iety   In ter n a ti o n a S y mp o si u ( AP - S   2 0 0 8 ).   p p .   1 - 4 2 0 0 8   [1 2 ]   N.  W a ll . ,   IT S   Co m m s . ,   T h e   CAL M   a n d   Ef f icie n Wa y ,   T ra ff ic  En g in e e rin g   &   Co n tro l   M a g a z in e ,   2 0 0 6 .   [1 3 ]   IT U - T   Tec h n o lo g y   Watc h   Re p o rt   1 ,   In telli g e n T ra n sp o rt   S y ste m s   a n d   CA L M , ”  2 0 0 7 .   [1 4 ]   S.   K.   A .   Ra h i m   a n d   P .   G a rd n e r,   Ad a p ti v e   An ten n a   S y ste Us in g   Ca sc a d e d   B u tl e M a trice s ,   In tern a ti o n a l   Co n f e re n c e   o n   In f o rm a ti o n   Co m m u n ica ti o n s an d   S ig n a P r o c e ss in g ,   p p .   1 - 4 ,   2 0 0 7 .   [1 5 ]   D.  M .   P o z a r,   M icro w a v e   En g in e e rin g ,   3 rd   e d . ,   J.   W il e y   &   S o n s,  2 0 0 5 .             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 .   2 A p r il 2 0 1 7   :   8 9 9     90 4   904   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       Dy g   No r k h a ir u n n is a   Aba n g   Z a i d e l   re c e iv e d   h e B. En g .   in   El e c tri c a En g in e e rin g   (T e le c o m m u n ica ti o n s)  d e g re e   f r o m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a la y s ia,  Jo h o r ,   M a lay sia ,   in   2 0 1 0 .   S h e   c o m p lete d   h e P h d e g re e   in   th e   sa m e   u n iv e rsit y   in   2 0 1 4 .   S h e   is  n o w   c u rre n tl y   a   S e n io r   L e c tu re in   Un iv e r siti   M a la y sia   S a ra w a k .   He r   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   m icro w a v e   d e v ice s   a n d   s m a rt  a n ten n a   b e a m   f o rm in g   s y st e m .               No r h u d a h   S e m a n   re c e iv e d   th e   B. En g .   i n   E lec tri c a En g in e e rin g   (T e le c o m m u n ica ti o n s)  d e g re e   f ro m   th e   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a la y sia ,   Jo h o r,   M a lay sia ,   in   2 0 0 3   a n d   M . En g .   d e g re e   in   RF /M icro w a v e   Co m m u n ica ti o n f ro m   T h e   Un iv e r sit y   o f   Qu e e n sla n d ,   Brisb a n e ,   S t.   L u c ia,  Qld . ,   A u str a li a ,   in   2 0 0 5 .   I n   S e p tem b e 2 0 0 9 ,   s h e   c o m p lete d   h e P h . D.   d e g re e   a T h e   Un iv e rsit y   o f   Qu e e n sla n d .   I n   2 0 0 3 ,   sh e   w a a n   En g in e e w it h   M o to r o la  T e c h n o l o g y ,   P e n a n g ,   M a lay sia ,   w h e re   sh e   w a in v o lv e d   w it h   th e   RF   a n d   m icro wa v e   c o m p o n e n ts  d e sig n   a n d   tes ti n g .   Cu rre n tl y ,   sh e   is  a   S e n io L e c tu re in   W irele s Co m m u n ica ti o n   Ce n tre  (W CC),   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a la y sia .   He r   re se a rc h   in tere sts  c o n c e rn   t h e   d e sig n   o f   m icro wa v e   c ircu it f o b io m e d ica a n d   in d u strial   a p p li c a ti o n s,  UW tec h n o lo g ie s,  a n d   m o b il e   c o m m u n ica ti o n s.           M o h d   Ri d h u a n   M o h d   S h a r i p   wa b o rn   in   Ke lan ta n ,   M a lay s ia  in   1 9 8 9 .   He   re c e iv e d   th e   B. En g d e g re e   f ro m   th e   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia ,   Jo h o r,   M a lay sia   in   2 0 1 2 .   I n   2 0 1 4 ,   h e   c o m p lete d   h is  M . E n g .   d e g re e   a Un iv e rsiti   Tek n o lo g M a lay si a ,   Jo h o r,   M a lay s ia.  On c e   g ra d u a ted   h is  B. En g   in   2 0 1 2 ,   h e   sta rted   h is  c a re e a s   M a in ten a n c e   En g in e e a GG   Cir c u it   S d n   Bh d   i n   T a m p o i,   Jo h o r,   M a la y sia   w h e r e   h e   wa in v o lv e d   in   e lec tri c a a n d   m e c h a n ica e q u i p m e n t.   Cu rre n tl y ,   h e   is   a   L e c tu re a th e   Un iv e rsiti   M a l a y sia   S a r a w a k ,   K u c h in g ,   M a la y s ia.  His  re s e a rc h   in tere sts   is  d iele c tri c s,  n a n o c o m p o site,  h ig h   v o lt a g e   a n d   p o w e sy ste m   a n a l y si s.           Dr   Da y a n g   Az r a   Aw a n g   M a t   h a re c e iv e d   h e Do c t o o f   En g in e e rin g   (El e c tro n ics f ro m   K y u sh u   Un iv e rsity ,   J a p a n   in   2 0 1 4 .   S h e   is  c u rre n tl y   a   S e n io L e c tu re in   Un iv e rsiti   M a lay si a   S a ra wa k .   S h e   re c e iv e d   h e M En g .   (Co m p u ter  a n d   Co m m u n ica ti o n f ro m   Un iv e r siti   Ke b a n g sa a n   M a la y sia ,   M a la y si a   in   2 0 0 6   a n d   BE n g .   (Ho n s.)  E lec tro n ic  a n d   T e lec o m m u n ica ti o n   f ro m   Un iv e rsiti   M a la y sia   S a r a w a k ,   M a la y sia   in   2 0 0 2 .   He re se a r c h   in tere st  is  in   m icro w a v e   a n d   m il li m e ter  wa v e   f il ter/a n ten n a   d e sig n .     Nu r   Ali a   Ath ir a h   B in ti  H M o h ta d z a r   r e c e iv e d   th e   M . En g   i n   Ad v a n c e d   El e c tri c a l,   El e c tro n ic   &   Co m p u ter  S y ste m f ro m   th e   Ri tsu m e i k a n   Un iv e rsit y ,   Ja p a n   i n   2 0 1 5 ,   w it h   a   g ra d u a ti o n   p ro jec t   o n   W irele ss   Bo d y   A re a   N e t w o rk   S y st e m .   S in c e   M a y   2 0 1 5 ,   sh e   h a s   b e e n   w o rk in g   a a   le c tu re in   Un iv e rsiti   M a la y sia   S a r a w a k   ( UN IM A S ).   He r e se a rc h   in tere sts  in c lu d e   w irele ss   n e t w o rk ,   se n sin g   s y ste m ,   w e a r a b le  se n so rs  a n d   b io m e d ica a p p li c a ti o n s .   T h e   a i m   is  to   d e v e lo p   s y st e m   a n d   se rv ice to   im p ro v e   p e o p le  h e a lt h   b y   b ro a d e n i n g   th e   e f f ica c y   o f   h e a lt h   m o n it o rin g   sy ste m ,   th e   q u a li ty   o f   m e d i c a a p p li e d   d e v ice s an d   t h e   c a re   o f   p a ti e n ts.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.