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.   9 ,   No .   4 A u g u s t   201 9 ,   p p .   3 1 5 9 ~3 1 6 6   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 4 . p p 3 1 5 9 - 3166          3159       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   A sy ste m a tic  o p ti m i z a tion  procedu re of ant enna   m in ia turi z a tion  for ef ficien w ireless  energy  t ra nsf e r       M o ha m a d   H a rr is   M is ra n 1 , S ha rul   K a m a l   A b du l   Ra h i m 2 ,   M a iza t ul   A lice   M eo Sa id 3   M o hd   Azlish a h O t h m a n 4   1, 3 ,4 F a c u l ty   o f   El e c tro n ics   a n d   Co m p u ter E n g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n ik a M a la y sia   M e la k a ,   M a la y s ia     2 W irele ss   Co m m u n ica ti o n   Ce n tre (W CC),   F a k u lt Ke ju ru tera a n   El e k tri k ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia ,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   10 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Mar   2 8 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   A p r   8 ,   2 0 1 9       T h is  p a p e p re se n ts  a   s y ste m a ti c   o p ti m iza ti o n   p ro c e d u re   to   d e t e r m in e   th e   re d u c e d   a n te n n a   siz e   a im e d   a o b tain in g   t h e   b e st  e f f icie n c y   o a lea st  e q u a l   p e rf o r m a n c e   w it h   th e   in it ial  larg e   a n ten n a   d e sig n   in   a   w irele ss   e n e rg y   tran sf e (W E T s y ste m .   A   lo w - c o st,   sq u a re - sh a p e d   p lan a l o o p   a n ten n a   d e sig n e d   o n   e a c h   si d e   o f   F R4   su b stra te  is   u se d   a b o th   th e   m in iatu re   tran sm it ter  a n d   re c e iv e r   a n ten n a o p e ra ti n g   a 1 3 . 5 6   M Hz   f o th e   n e a r - f i e ld   c o m m u n ica ti o n   (NFC)  b a n d .   T h e   e ff e c o f   d istan c e   a n d   a n ten n a   siz e   o n   th e   lin k   p a ra m e ters   su c h   a in d u c tan c e ,   re sista n c e   a n d   m u tu a c o u p li n g   is  stu d ied ,   p ri o to   th e   stu d y   o th e ir  e ff e c ts  o n   WT E.   T h e   a c c u ra c y   o f   th e   p ro c e d u re   is  c ro ss - v a li d a ted   u si n g   t w o   m e th o d s;  a n a ly ti c a ll y   a n d   u sin g   f u ll   w a v e   si m u latio n s.  T h e   si m u latio n   th e n   is   v e rif ied   u sin g   lab   m e a su re m e n se tu p   a re a sc e n e   e n v iro n m e n t.   T re n d o f   th e   re su lt in g   c u rv e u sin g   b o th   m e th o d in d ica ted   g o o d   a g re e m e n ts,  a n d   o p ti m a m in iatu re   a n ten n a   f o th e   b e st  w irele ss   tran s f e e ff icie n c y   ( WTE )   is   a b le  to   b e   q u ick ly   d e ter m in e d .   m in iatu re   a n ten n a   is  a b le  to   a c h iev e   4 %   w irele ss   tran s f e e ff ici e n c y   im p ro v e m e n w it h   4 7 %   a n ten n a   siz e   re d u c ti o n .   S u c h   m e th o d   c a n   b e   a p p li e d   to   e f f icie n tl y   e sti m a t e   a   lo w - c o st  W T s y ste m   s e tu p ,   b e sid e e n a b li n g   t h e   in teg ra ti o n   o f   se lf - tu n in g   o re c o n f ig u ra b il it y   f e a tu re in   su c h   sy s tem f o a   k n o w n   in it ial  a n ten n a   siz e   t o   m it ig a te ch a n g e s to   it s o p e ra ti n g   d ista n c e .   K ey w o r d s :   Near - f ield   co m m u n icatio n   W ir eless   en er g y   tr a n s f er   W ir eless   tr an s f er   ef f ic ien c y     Co p y rig h ©   2 0 1 9   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 :   Mo h a m ad   Har r is   Mi s r an ,     C en tr f o r   T elec o m m u n icatio n   R e s ea r ch   an d   I n n o v at io n   ( C eT R I ) ,   F ak u lti Ke j u r u ter aa n   E le k tr o n i k   &   Kej u r u ter aa n   Ko m p u ter   ( FKEK K) ,   Un i v er s iti T ek n ik al  Ma la y s ia  Me lak ( UT eM )   J alan   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:  h ar r is @ u te m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     T h p o w er   m an a g e m e n asp ec is   o n o f   th m o s cr itical  i s s u es  in   i m p r o v in g   t h attr ac tiv en e s s   o f   m o b ile  d e v ices  o f   to d a y .   B esid es  id ea ll y   r eq u ir ed   to   b ca p ab le  o f   p o w er i n g   t h ese  d ev ices  f o r   lo n g er   d u r atio n s ,   a n o t h er   i n ter esti n g   f ea t u r p r ef er r ed   b y   co n s u m er s   is   t h w ir ele s s   co n n ec ti v it y   t o   ac ce s s o r ies  s u c h   as  ea r p h o n an d   ch ar g er s .   Su c h   co r d less   r ec h ar g i n g   s y s te m   i s   co n v e n ie n an d   w ir eles s   en er g y   tr a n s f er   ( W E T )   s y s te m s   ca n   p r o v id t h is   s o l u tio n .   I n   W E T ,   o n o f   t h m o s c h allen g i n g   is s u es  i s   m a x i m izi n g   its   w ir eles s   tr an s f er   ef f icie n c y   ( W T E ) .   T h W T E   in   all  W E T   s y s te m s   ar d e p en d en o n   p ar a m eter s   s u ch   a s   f r eq u e n c y ,   s ize,   d is ta n ce   o r   b an d w id t h .   W E T   h as  b ee n   r esear ch ed   in t en s i v el y   at   s e v er al  o p er atin g   f r eq u en c ies,  r a n g i n g   f r o m   t h h i g h   9 1 2   MH [ 1 ]   t o   lo w er   f r eq u en cie s   s u ch   as  1 3 . 5 6   MH z   an d   1 1 5 . 6   k Hz   [2 - 3 ] .   Sev er al  p o p u lar   m et h o d s   in   e n ab li n g   W E T   in cl u d tech n iq u e s   s u c h   as  in d u cti v co u p lin g   [ 4 ] ,   r eso n an t   co u p li n g   [ 5 ] ,   ca p ac itiv co u p li n g   [ 6 ]   an d   el ec tr o m a g n etic  co u p lin g   [ 7 ] .   F o r   n ea r   f ield   W E T   s y s te m s ,   i n d u ctiv co u p lin g   i s   w id el y   i n v esti g ated   co m p ar ed   to   o th er   m et h o d s   s u c h   as   ca p ac itiv co u p lin g   d u to   s af e t y   co n ce r n s .   Var io u s   m ater ials   h av e   also   b ee n   i m p l e m en ted   i n   W E T   s y s te m s   f o r   d if f er e n p u r p o s es,  s u c h   a s   p o l y d i m e th y l s ilo x a n 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.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   3 1 5 9   -   3166   3160   ( P DM S)  [ 8 ] ,   Kap to n   p o ly i m i d [ 9 ] ,   NiZ n   b ased   s u b s tr ates  [ 1 0 ]   an d   g lass   r ein f o r ce d   ep o x y   la m i n ated   s h ee ts   ( s u c h   as   F R 4 )   [ 1 1 ] .   B esid es  th at,   s ev er al   m eth o d s   to   i m p r o v th e   e f f ic ien c y   o f   W E T   s y s te m s   h a v b ee n   in v e s ti g ated .   T h ese  in cl u d th u s o f   lo ad ed   ca p ac itan ce   [ 1 2 ] ,   an tip ar allel  lo o p   tech n iq u e   [ 1 3 ] ,   h ig h er   o r d er   co il s y s te m   [ 3 ]   an d   th ap p lica tio n   o f   m eta m ater ials   [ 1 4 ] .   T h m o s ch al len g es  to   m a k th a n te n n s m aller   an d   m o b ile  ar ab o u m ai n tai n in g   W T E   p er f o r m a n ce .   S m aller   a n te n n w i ll  e n s u r th e   m o b ilit y   o f   th d ev ices.  Mi n iat u r izatio n   o f   an te n n h a s   o n s ig n i f ica n d r a w   b ac k ,   w h ic h   is   a n te n n p er f o r m a n ce   r ed u ctio n .   S m all  s ize  a n te n n will  h as  lo w   m u tu al   in d u cta n ce ,   m   a n d   th is   w i ll  r e s u lt   lo w   W T E   o f   th s y s te m .   On o f   th m et h o d s   to   o v er co m t h is   p r o b le m   i s   b y   i n tr o d u cin g   p ar allel  p la n ar   lo o p   an ten n ( P P L A ) .   Us in g   th is   tec h n iq u e,   t w o   s in g le   s q u ar lo o p   an ten n i s   d esig n ed   o n   b o th   s id o f   th e   an ten n to   in cr ea s t h m u t u al  in d u cta n ce   o f   t h s y s te m .   E v en   t h o u g h   t h e   r esis ta n ce   o f   t h a n ten n i s   i n cr ea s ed   d u to   lo n g er   to tal  p atch   li n e,   th i s   ca n   b s o lv ed   b y   ca lcu la tin g   t h e   o p tim a w id th   s ize  o f   t h m icr o s tr ip   lin to   r ed u ce   th to tal  AC   r esis tan ce ,   R ac   o f   t h an te n n a.     T h i s   p ap er   p r o p o s es  s y s te m atic  p r o ce d u r in   d eter m i n i n g   th o p ti m a m in ia tu r izatio n   o f   an te n n a   an d   m ai n tai n in g   t h ef f icie n c y   o f   W E T   s y s te m .   T h is   p r o ce d u r u s es  r ea lis t ic  d is tan ce ,   s i m p le  s q u ar lo o p   an ten n to p o lo g y   m ad u s i n g   lo w - co s m ater ial,   p r ac ti ca an ten n s ize s ,   an d   lin k   o p er atio n   in   th N F C   f r eq u en c y   b a n d   to   f ac il itate  t h is   p r o ce d u r e’ s   u s ag e   f o r   o t h er   r esear ch er s   w o r k in g   i n   t h f ield .   Mo r eo v er ,   th i n v esti g ated   w id t h   o f   th e   m icr o s tr ip   li n i s   r o u n d ed   to   th 0 . 5 m m   to   e n s u r s i m p l icit y   i n   d es ig n   a n d   an al y s is .   T h is   p ap er   is   o r g a n ized   as  f o llo w s .   T h an te n n a   to p o lo g y   a n d   m ater ial  w ill  b f ir s p r esen ted ,   f o llo w ed   b y   th e   p r o p o s ed   W T E   s y s te m .   T h m at h e m a tical  b ac k g r o u n d   i n   d eter m i n in g   th e   cr itical  p ar a m eter s   o f   th l in k   i s   p r esen ted   p r io r   to   th ca lcu latio n   a n d   f u ll - w a v s i m u lat io n   r es u lt s .   T h r esu l th e n   is   v alid ated   b y   lab   m ea s u r e m e n s et u p   f o r   r ea en v ir o n m e n s ce n e.   Fin a ll y ,   th o p ti m al  an ten n d esi g n   w h ich   p r o d u ce d   m o s t e f f icien t f o r   th W T E   w i ll b d eter m i n ed .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   E x p lain i n g   r esear ch   c h r o n o lo g ical,   in c lu d i n g   r esear c h   d esi g n ,   r esear c h   p r o ce d u r ( in   th f o r m   o f   alg o r ith m s ,   P s eu d o co d o r   o th er ) ,   h o w   to   test   an d   d ata  ac q u is itio n   [1 - 3] .   T h d escr ip ti o n   o f   th e   co u r s e   o f   r esear ch   s h o u ld   b s u p p o r ted   r ef er en ce s ,   s o   th ex p la n atio n   ca n   b ac ce p ted   s cien ti f icall y   [ 2 ,   4 ] .   T h eo r etica lly ,   s ize  o f   t h e   an te n n a   is   o n o f   t h e   m aj o r   f ac to r s   t h at  w i ll  i n f l u en ce   t h W T E .   Ho w e v er ,   lar g an ten n i s   n o s u itab le   f o r   s m all  d e v ices   an d   li m i t s   th e   m o b ilit y   p u r p o s e.   Ho w ev er ,   r ed u cin g   t h e   an ten n s ize  w i ll  r es u lt   in   lo w   W T E .   S m al ler   an te n n lea d s   to   lo w er   r esis ta n ce ,   R   a n d   m u t u al  i n d u cta n ce ,   m   b et w ee n   b o th   a n ten n as.  Ho w e v er ,   p er f o r m an ce   o f   t h W E T   is   d i r ec tly   p r o p o r tio n al  to   th m   o f   th s y s te m   b u i n v er s e l y   p r o p o r tio n al  to   th R .   T h is   o p ti m al  s ize  o f   li n k   p ar a m eter s   e n ab les  W T E   ca n   b b alan ce d   u s in g   s u itab le  m atc h i n g   cir c u its .     A   s i n g le  s q u ar e - s h ap ed   lo o p   an ten n is   c h o s e n   to   o p ti m iz th a v ailab le  ar ea   a s   it   co m p lies   w it h   m o s s m ar tp h o n e s   as  s h o w n   i n   Fig u r 1 ( a) .   T h is   to p o lo g y   i s   ch o s en   as  t h b asis   o f   th i n v e s ti g atio n   in   in itial  d esig n   s ize.   T h W E T   s y s te m   u s e s   id en t ical  a n ten n as   as   tr an s m itter   a n d   r ec ei v er   as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 .   Fig u r 1 ( a)   s h o w s   th in i tial  d esig n   o f   a n te n n co n f ig u r ati o n ,   s i n g le  s id ed .   Fig u r 1 ( b )   s h o w s   th p r o p o s ed   r ed u ce d   s ize  o f   a n ten n t h at  c an   o p er ate  w it h o u an y   W T E   p er f o r m a n ce   d eg r ad atio n .   T h e   in v esti g ated   W E T   s y s te m   co n s i s ti n g   p air   o f   s in g le  s q u ar p lan ar   lo o p   an ten n a s   ( P L A s )   ca n   b ill u s tr ate d   as  an   eq u iv ale n t   cir cu it a s   s h o w n   in   F ig u r 2 .         ( a)   ( b )   Fig u r 1 .   T h ( a)   I n itial  d esig n   o f   P L A   an d   ( b )   T h r ed u ce d   s ize  d esig n   o f   P P L A   ( f r o n t a n d   b ac k )     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:  2 0 8 8 - 8708       A   s ystema tic  o p timiz a tio n   p r o ce d u r o f a n te n n a   min i a tu r iz a tio n   ( Mo h a ma d   Ha r r is   Mis r a n )   3161   R 1 C 1 L 1 V S C 2 R 2 L 2 R L R S M a g n e t i c   C o u p l i n g P r i m a r y   C o i l S e c o n d a r y   C o i l I 1 I 2 R e f l e c t i o n   t o   P r i m a r y R e f l e c t i o n   t o   S e c o n d a r y     Fig u r 2 .   E q u iv ale n t c ir cu it  f o r   an ten n a       T h u s o f   t h lo o p   an ten n a   in   t h W E T   s y s te m   w ill  r e s u lt  in   a n   i n d u cti v cir cu it  r ath er   th a n     ca p ac itiv f o r   o v er all  s y s t e m .   T h er ef o r e,   r ea ctan ce   co m p o n en i n   th e   s y s te m   ca n   b eli m i n ated   u s i n g     an   ex ter n al  m atc h i n g   cir c u it  w it h   t w o   p ar allel  ca p ac ito r s   t o   m a k th s y s te m   r eso n a n at  1 3 . 5 6   MH f o r   m ax i m u m   W T E .   T h in d u ctan ce ,   L   o f   ea c h   s q u ar P L A   ca n   b ca lc u late d   u s i n g   [ 1 5 ] ;     = 2  1 2 [ ln ( 2 ) + 3 + 4 2 ]   (1 )     w h er µ   i s   t h co n d u cto r   p er m ea b ilit y ,   w h ic h   i n   t h is   ca s e   is   co p p er   an d   n   is   n u m b er   o f   tu r n s   o f   t h P L A .   Valu es  o f   t h co n s ta n c 1 c 2 c 3 ,   an d   c 4   a r 1 . 2 7 ,   2 . 0 7 ,   0 . 1 8   an d   0 . 1 3 ,   r esp ec tiv el y .   T h f ill  r atio ,   ρ   an d   av er ag s id le n g th   o f   th P L As ar g i v en   b y ;     =  +    ,       = +  2     (2 )     T h r esis ta n ce   o f   t h a n te n n a   w il i n cr ea s d u to   th e   s k i n   e f f ec at   h i g h er   f r eq u en c ies.  T ak in g   th is   in to   co n s id er atio n ,   to tal  AC   r esis ta n ce ,   R ac   o f   th a n te n n at  f   1 3 . 5 6   MH ca n   b ca lcu lated   as;      = ,  =  ( 1 )     (3 )   =   , =                             w h er ρ c   i s   r esi s ti v it y   o f   co p p er   ( 1 . 7   ×  1 0 - 8   W m ) ,   µo   i s   th v ac u u m   p er m ea b ilit y   a n d   µr   is   th e   r elati v e   p er m ea b ili t y   o f   t h co p p er .   T h co n d u cto r   th ic k n e s s   an d   w id th   ar d en o ted   a s   t c   a n d   w ,   r esp ec tiv el y .   T h to tal  len g t h   o f   t h P L A ,   l   is   d eter m i n ed   u s i n g ;     = 4  + 2      (4 )     T w o   lo o p   an ten n as  clo s to   ea ch   o th er   w ill  i n d u ce   m u t u al  in d u cta n ce m   ca u s ed   b y   th m ag n etic   f ield s ,   an d   ca n   b ca lcu lated   u s in g   [ 1 6 ] ;     =  2  2 2 (  2 +  2 + 2 ) 3 2   ( 1 + 15 32 2 + 315 1024 4 ) ( 4 ) 1 +     = 2  2  2  2 +  2 + 2     (5 )     w h er h tx   an d   h rx   ar th s id len g t h s   o f   t h tr an s m it ter   an d   r ec eiv er ,   r esp ec tiv el y ,   w h ile  z   d en o tes th d is ta n ce   b et w ee n   th tr a n s m itter   a n d   r ec eiv er .   T h W T E   o f   th estab lis h ed   li n k   i s   ca lcu lated   as [ 1 3 ]     = 2     ( 1 + 1 + 2     ) 2     ( 6 )     w h er Q tx   an d   Q rx   ar th q u a l it y   f ac to r s   o f   th tr a n s m it tin g   an d   r ec eiv i n g   a n te n n r esp ec ti v el y .   T h co u p li n g   co ef f icie n t,  k   b et w ee n   t h tr an s m i tter   an d   r ec eiv er   f o r   th s y s te m   ca n   b o b tain ed   u s i n g     =       ,  =       ,  =         ( 7 )     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.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   3 1 5 9   -   3166   3162   As  co m p ar is o n ,   s et u p   o f   th s y s te m   w ill   b s i m u lated   u s in g   C ST   Mic r o w a v St u d io   u s i n g   w it h   v ar y i n g   an ten n p ar a m e ter s .   T w o   p ar allel  ca p ac ito r s   ar u s ed   to   m atc h   ea c h   a n te n n a   f o r   r es o n an ce   a 1 3 . 5 6   MH z,   as  s h o w n   i n   Fi g u r 3 .   T h S - p ar a m eter   is   e x tr ac ted   f r o m   t h p r o p o s ed   an d   th s i m u lated   W T E   ca n   b e   d eter m in ed   b y   a n al y zi n g   | S 21 | 2   [ 1 7 ] .           Fig u r 3 .   Ma tch in g   cir c u it o f   t h an te n n u s in g   l u m p - ele m e n t       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S     T h an ten n a s   o f   b o th   tr an s m i t ter   an d   r ec eiv er   ar in itiall y   s i ze d   at  8 0 m m   x   8 0 m m   F R 4   w i th   an te n n a   s id len g th ,   w s 1   6 0 m m .   Mic r o s tr ip   lin w id th ,   w l1   0 . 5 m m ,   p o r g ap ,   p g 1   1 0 m m   a n d   p o r len g t h ,   lp 1   1 0 m m   ar b ei n g   u s ed   w it h   4 0 m m   d i s ta n ce   b et w e en   tr a n s m itter   a n d   r ec ei v er .   On   t h e   o th er   h a n d ,   th m in iatu r a n ten n i s   d esi g n ed   o n   5 0 m m   x   5 0 m m   F R 4 ,   s id len g th ,   w s 2   3 0 m m ,   m i cr o s tr ip   lin w id th ,   w l2   2 m m ,   p o r g ap ,   p g 2   1 0 m m   a n d   p o r len g th ,   lp 2   1 0 m m   ar u s ed   as  p ar a m eter s .   A ll  a n te n n a s   ar b ein g   m atc h ed   u s in g   5 0     S MA   co n n ec to r s   at   th o p er ati n g   f r eq u e n c y ,   1 3 . 5 6 MH z.   T h ca p ac ito r s   v alu e s   u s ed   f o r   th e x ter n a m atc h i n g   cir cu it a r s h o w n   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   C ap ac ito r s   v alu f o r   m atc h in g   cir c u it   P L A   P P L A   Cp   V a l u e   ( p F )   Cp   V a l u e   ( p F )   C S T   A c t u a l   C S T   A c t u a l   C 1   7 0 . 6   71   C 1   4 6 . 6   47   C 2   4 4 8 . 9   4 4 8   C 2   4 8 2 . 4   4 8 2   C 3   4 4 8 . 5   4 4 8   C 3   4 8 1 . 2   4 8 2   C 4   7 0 . 5   71   C 4   4 7 . 3   47       Fig u r 4   s h o w s   t h f ab r icate d   an te n n a,   m atc h ed   u s in g   t w o   p ar allel  ca p ac ito r s   to   en s u r t h s y s te m   r eso n an ce   at  N FC   f r eq u e n c y   f o r   m a x i m u m   p er f o r m a n ce .   I n   t h f ir s t   s ta g e,   s i n g le   s q u ar lo o p   an ten n as   ar e   u s ed   f o r   b o th   tr an s m itter   an d   r ec eiv er .   T h en ,   an ten n a s   s id len g t h   is   r ed u ce d   h al f   f r o m   th in itial  d esi g n .   T h m icr o s tr ip   li n e   w id th   o f   t h a n te n n a s   i s   i n cr ea s ed   in   s t ep   o f   0 . 5 m m   to   d eter m i n th e   o p ti m al   s ize   o f   th e   m icr o s tr ip   li n w id t h   th a o f f er   h ig h er   W T E   th an   t h i n iti al  d esig n   a n d   to   en s u r s i m p l icit y   i n   d esi g n   an d   an al y s is .   T h s y s te m   i s   ca lc u lated   th eo r etica ll y ,   u n d er g o in g   f u ll - w a v s i m u latio n   an d   v er if ied   b y   lab   s et u p   m ea s u r e m e n t a s   s h o w n   i n   Fi g u r 5 .   T h p er f o r m a n ce   o f   t h s y s te m   i s   m o n ito r ed   an d   an al y ze d .           Fig u r 4 .   Fab r icate d   an ten n a       Fig u r 5 .   L ab   s etu p   f o r   S - p ar am eter   m ea s u r e m e n   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:  2 0 8 8 - 8708       A   s ystema tic  o p timiz a tio n   p r o ce d u r o f a n te n n a   min i a tu r iz a tio n   ( Mo h a ma d   Ha r r is   Mis r a n )   3163   Gen er all y ,   th e   to tal  AC   r es is t an ce ,   R ac   an d   t h m u t u al  i n d u ctan ce ,   m   o f   t h a n te n n is   d ec r ea s ed   w h e n   th a n te n n s ize  i s   r ed u ce d .   T h r ed u ctio n   i n   m   ca n   b s o lv ed   b y   ad d in g   p ar allel  lo o p   o n   th b ac k   s id o f   t h a n te n n a.   T h ad d itio n al  lo o p   is   p ar allel   o n   o t h er   s id o f   th e   a n ten n to   m ax i m ize  th e   to tal  ar ea   co v er ed ,   h en ce   w i ll  m ax i m iz th m u tu al   in d u cta n ce   p r o d u ce d .   T h m icr o s tr ip   li n w i d th   is   w id e n i n g   to   v ar io u s   s ize  to   d eter m i n th e   m in i m u m   s ize  o f   m icr o s tr ip   lin w id th   f o r   m a in ta in i n g   W T E   o f   th s y s te m .   W h en   t h m icr o s tr ip   li n w id t h   is   ad j u s ti n g ,   t h Q - f ac to r ,   m   an d   to tal  R ac   is   c h an g i n g   co n c u r r en tl y .     T h s ize  r ed u ctio n   o f   t h a n t en n co n tr ib u te s   to   le s s   a m o u n o f   th e   m .   T h i s   f ac to r   w ill  af f ec t h e   p er f o r m a n ce   o f   th W E T   s y s te m   b ec au s lo w   m   v al u w i ll  r esu lt  to   lo w   W T E   o f   th s y s te m .   Ho w e v er ,   th is   p r o b le m   is   co u n ter ed   b y   th in cr e m e n t   o f   an ten n a s   m icr o s tr ip   lin w id t h   an d   p ar allel  lo o p   an ten n a   ar r an g e m en to   r ed u ce   th to ta R ac   an d   i n cr ea s a n ten n a s   i n d u cta n ce ,   L   r esp ec tiv el y .   B a s ed   o n   ( 7 ) ,   k   o f   th e   s y s te m   is   i n v er s el y   p r o p o r tio n al  to   L ,   h e n ce   t h W T E   also   w ill  b i n cr ea s ed .   S m all  R ac   v al u also   w il p r o d u ce   h ig h   Q - f ac to r ,   w h ic h   w il l in cr ea s t h W T E   o f   th s y s te m .   Fig u r 6   s h o w s   th r ed u ctio n   o f   an ten n a s   R ac   w h en   t h m icr o s tr ip   lin w id t h   is   b ein g   in cr ea s ed .   T h is   is   h ap p en ed   d u to   in cr e m en o f   cr o s s - s ec tio n al  ar ea   o f   th co p p er   li n e.   T h d ec r e m en o f   an te n n a s   r esis ta n ce   w ill   ca u s e   t h Q - f a cto r   o f   th e   an te n n i n cr ea s e,   a s   s h o w n   in   Fi g u r 7 .   Fig u r 8   s h o w s   th a t h L   o f   th an te n n also   b ein g   r ed u ce d   w h e n   t h m icr o s tr ip   lin w i d th   is   i n cr ea s ed ,   ca u s ed   b y   t h in cr e m e n o f   f ill   r atio ,   ρ .   Hen ce ,   k   w ill  i n cr ea s an d   W T E   o f   th s y s te m   w ill   i m p r o v as  s h o w n   i n   Fi g u r 9 .   Fig u r 1 0   s h o ws   th at  t h W T E   o f   th P P L A   s y s te m   w i ll  b h i g h er   th a n   i n it ial  P L A   d esi g n   a m icr o s tr ip   lin w id t h   eq u al  to   2 m m .   T h is   g r ap h   i s   g e n er ate d   b y   ca lc u latio n   in   Ma tl ab   to   q u ick   d eter m in a tio n   o f   th o p ti m al  s ize  o f   t h e   m icr o s tr ip   lin e.   F u ll - w a v e   s i m u latio n   is   r u n   u s i n g   C ST   to   v er if y   t h ca lc u lated   v al u b ef o r e   f ab r icatio n   p r o ce s s .           Fig u r 6 .   T h an ten n a s   r es is t an ce   f o r   v ar io u s   w id th   o f   m icr o s tr ip   li n e       Fig u r 7 .   T h Q - fa cto r   o f   th an ten n f o r   v ar io u s   w id t h   o f   m icr o s tr ip   lin e           Fig u r 8 .   T h an ten n a s   i n d u c t an ce   f o r   v ar io u s   w id t h   o f   m icr o s tr ip   lin e           Fig u r 9 .   T h co u p lin g   co ef f ic ien t o f   t h an ten n a,   k   f o r   v ar io u s   w id t h   o f   m icr o s tr ip   lin e           Fig u r 1 0 .   T h W T E   o f   th w et  s y s te m   f o r   v ar io u s   w id th   o f   m icr o s tr ip   lin 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.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   3 1 5 9   -   3166   3 164   T h s i m u la tio n   r es u lts   o f   s y s te m   p er f o r m a n ce   f o r   P L A   a n d   PP L A   ar s h o w n   is   Fi g u r 1 1 .   T h tr en d   o b tain ed   is   h av i n g   g o o d   ag r ee m en w it h   t h th eo r etica r esu lt  f r o m   Ma tlab .   A m icr o s tr ip   lin w id th   is   eq u al  to   2 m m ,   th e   W T E   o f   P PLA   is   6 . 2 h i g h er   th a n   P L A s   W T E   w i th   P P L A’ s   s ize   4 7 s m al ler   th a n   P L A .   Fro m   Fi g u r 1 2 ,   b o th   r esu lt s   f r o m   s i m u la tio n   a n d   m ea s u r em en i n d icate d   g o o d   ag r ee m e n t,  an d   t h o p ti m al   s ize  o f   P P L A   i s   q u ic k l y   o b tai n ed .   T h d i f f er en b et w ee n   s i m u latio n   a n d   m ea s u r e m en i s   ca u s ed   b y   li m itatio n   o f   th e   ca lcu latio n   th at   th e   f o r m u la  is   n o ab le  to   ta k t h s u b s tr ate  e f f ec i n to   co n s id er atio n .   Ho w ev er ,   t h s i m u lat io n   f o r m   C ST   is   co m p letel y   ca p ab le  to   ex a m in t h s u b s tr ate  e f f ec to   th a n te n n a s   p er f o r m a n ce .   I n   ad d itio n ,   ca p ac ito r s   v alu u s ed   f o r   m atch in g   cir cu i is   n o t   r ea ll y   ac cu r ate  b ec au s o f   u n av ailab ilit y   o f   t h e   co m p o n e n i n   m ar k e t.  So m e   s h i f ti n g   is   ex p ec ted   an d   u n av o id ab le  b u th d if f er en t   is   ac ce p tab le  an d   v er y   i n s i g n i f ican t.           Fig u r 1 1 .   W T E   o f   th P L A   a n d   P P L A   f r o m   C ST       Fig u r 1 2 .   W T E   o f   th s y s te m   f r o m   ca lcu latio n   an d   m ea s u r e m en t       R ef er r i n g   to   Fi g u r 1 2 ,   th p r o p o s ed   PP L o f f er s   W T E   eq u al  to   3 5 . 3 w it h   4 7 s ize  r ed u ctio n ,   w h ic h   is   4 p er f o r m an ce   i m p r o v e m en co m p ar i n g   to   f ab r icate d   P L A .   T h r esu lts   s h o w   t h at  t h r ed u ce d   an ten n a al m o s h al f   s ize  ca n   w o r k s   e v en   b etter   th a n   t h o r ig i n al  s ize  o f   a n ten n v er s io n   i n   ter m   o f   W T E .   T ab le  2   s h o w s   t h s u m m ar y   o f   th P P L A   i m p r o v e m e n u s i n g   d o u b le  s id ed   p ar allel  lo o p   te ch n iq u e.         T ab le  2 .   Su m m ar izatio n   o f   P P L A   i m p r o v e m e n t     P L A   P P L A   I mp r o v e me n t   S i z e ( mm )   61   32   4 7 sm a l l e r   W T ( %)   3 1 . 3   3 5 . 3   4 h i g h e r       P P L A   i s   m atc h ed   at  4 0 m m   d is tan ce ,   b u t   n o li m ited   to   o p er ate  at  d if f er e n d is tan ce s .   F ig u r e   1 3   s h o w s   W T E   o f   th P P L A   s y s te m   at  v ar io u s   o p er ati n g   d i s tan ce .   E v e n   t h o u g h   t h m   at   clo s er   d is tan ce   is   h ig h er   th a n   m   at  m atc h in g   d is tan ce ,   clo s er   d is tan ce   w il h av s p lit tin g   f r eq u en c y   p h e n o m e n o n   t h at  w ill   r ed u ce   th W T E   o f   th s y s te m .             Fig u r 1 3 .   W T E   o f   th P P L A   at  v ar io u s   d is tan ce 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:  2 0 8 8 - 8708       A   s ystema tic  o p timiz a tio n   p r o ce d u r o f a n te n n a   min i a tu r iz a tio n   ( Mo h a ma d   Ha r r is   Mis r a n )   3165   4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen ts   a   s y s te m atic  o p ti m izat io n   p r o ce d u r t o   d eter m in th e   b est  m i n iat u r an te n n a s   p ar am eter s   f o r   m ai n tai n i n g   wir eless   tr an s f er   ef f icie n c y   at  1 3 . 5 6   MH z.   T h s y s te m   s et u p   co n s id er s   p r ac tical  p ar am eter s   s u ch   a s   s q u ar e - s h ap ed   P L A   a n d   P P L A   f ab r icate d   u s i n g   lo w - co s FR 4   s u b s tr ate,   r ea lis ti c   d is tan ce   b et w ee n   t h tr an s m it ter   an d   r ec eiv er   an d   co m m o n l y   u s ed   tr an s m itter - r ec ei v er   r atio .   T h p r o p er ties   o f   th W E T   s u ch   as  r esis ta n c e,   in d u ctan ce ,   Q - fa cto r   an d   m u tu a in d u cta n ce   ar d eter m i n ed   an al y tic all y   a n d   u s i n g   f u ll - w av e   s i m u latio n s   t o   s tu d y   t h eir   co n tr ib u tio n   to w ar d s   o b tai n i n g   th e   o p ti m al   an ten n a s   p ar a m eter s   v alu e.   Su c h   m et h o d   ca n   b ap p lied   to   ef f icie n tl y   es ti m ate  l o w - co s W T E   s y s te m   s e tu p ,   b esid es  en ab li n g   t h e   in te g r atio n   o f   s el f - tu n i n g   o r   r e co n f i g u r ab ilit y   f ea tu r es   i n   s u ch   s y s te m s   f o r   k n o w n   in it ial  an ten n s ize  to   m iti g ate  c h an g es to   it s   o p er atin g   d is tan ce .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h au th o r s   w o u ld   li k to   t h a n k   Un iv er s iti  T ek n ik al   Ma la y s ia  Me la k ( UT eM )   f o r   s u p p o r tin g   t h i s   r esear ch   w o r k   u n d er   t h g r an P J P /2 0 1 7 /FKEKK /HI 1 3 / S0 1 5 4 1 .   T h is   r esear ch   also   w a s   s u p p o r ted   b y   Un i v er s iti T ek n o lo g i M ala y s ia .       RE F E R E NC E S     [1 ]   J.  Ch o o ,   J.  Ry o o ,   I.   P a rk ,   J.  H o n g ,   K.  P a rk ,   J.  L e e ,   " A   n o v e m u lt i - lo o p   tag   f o n e a f ield   c o m m u n ica ti o n   i n   UH F   b a n d ,"   Pr o c e e d in g o As ia - P a c if i c   M icr o wa v e   Co n fer e n c e   2 0 0 7 ,   D e c   2 0 0 7 .   [2 ]   T e c k   Ch u a n   Be h ,   M a sa k Ka to ,   T a k e h iro   Im u ra ,   S e h o o n   Oh ,   Yo ich Ho ri,   " A u to m a ted   i m p e d a n c e   m a tch in g   sy ste m   f o ro b u st  w irele ss   p o w e tran sfe v ia  m a g n e ti c   re so n a n c e   c o u p li n g , "   IEE T ra n sa c t io n o n   In d u str ia E lec tro n ics v ol .   6 0 ,   no.   9 ,   p p .   3 6 8 9 - 3 6 9 8 ,   2 0 1 3 .   [3 ]   W .   X .   Zh o n g ,   C.   Zh a n g ,   X .   L iu ,   e a l,   " A   M e th o d o lo g y   f o M a k in g   a   3 - Co il   W irele ss   P o w e T ra n s fe S y ste m   M o re   En e rg y   E ff icie n T h a n   a   2 - Co il   Co u n terp a rt  f o Ex ten d e d   T ra n s m is sio n   Dista n c e , "   IEE T ra n sa c ti o n o n   P o we El e c tro n ics ,   v ol .   3 0 ,   no.   2 ,   p p .   9 3 3 - 9 4 2 ,   2 0 1 4 .   [4 ]   R.   Je g a d e e sa n   a n d   Y. - X .   G u o ,   " T o p o lo g y   se l e c ti o n   a n d   e ff icie n c y   i m p ro v e m e n o in d u c ti v e   p o w e li n k s ,"   IEE T ra n sa c ti o n   An ten n a s P ro p a g a t io n ,   v o l.   6 0 ,   n o .   1 0 ,   p p .   4 8 4 6 4 8 5 4 ,   Oc 2 0 1 2 .   [5 ]   J.  S .   Ho ,   A .   J.  Ye h ,   E.   Ne o f y to u ,   S .   Kim ,   Y.  T a n a b e ,   B.   P a tl o ll a ,   R .   E.   Be y g u i,   a n d   A .   S .   Y.  P o o n ,   " W irele ss   p o we r   tran sf e to   d e e p - ti ss u e   m icro im p l a n ts, "   Pro c e e d in g s N a t.   Aca d .   S c i .   USA ,   v o l.   1 1 1 ,   n o .   2 2 ,   p p .   7 9 7 4 7 9 7 9 ,   2 0 1 4 .   [6 ]   A .   S o d a g a a n d   P .   A m iri ,   " Ca p a c it iv e   c o u p l in g   f o p o w e a n d   d a ta  tele m e -   tr y   to   im p lan tab le  b i o m e d ica m icro s y ste m s, "   in   Pro c e e d in g s IE EE /E M BS   4 th   In t.   Co n f.   Ne u ra E n g . p p .   4 1 1 4 1 4 ,   2 0 0 9 .   [7 ]   C.   L iu , Y. - X . G u o ,   H.  S u n ,   a n d   S . X iao ,   " De sig n   a n d   sa fe t y   c o n sid e ra ti o n o f   a n   i m p lan tab le  re c ten n a   f o f a r - f ield   w irele ss   p o w e tran s f e r, "   IEE T ra n sa c ti o n   An te n n a s P ro p a g a ti o n ,   v o l.   6 2 ,   n o .   1 1 ,   p p .   5 7 9 8 5 8 0 6 ,   No v .   2 0 1 4 .   [8 ]   Ra n g a ra jan   Je g a d e e sa n ,   S u d i p   Na g ,   Ku sh   A g a r w a l ,   Niti sh   V .   T h a k o r ,   Yo n g - X i n   G u o ,   " En a b li n g   W irele ss   P o w e rin g   a n d   T e le m e tr y   f o P e r ip h e ra Ne rv e   Im p lan ts, "   IEE J o u rn a o Bi o me d ica a n d   He a l th   In fo rm a t ics   v ol .   1 9 ,   no.   3 ,   p p .   9 5 8 - 9 7 0 ,   2 0 1 5 .   [9 ]   Ha id e R.   Kh a lee l ,   H u ss a in   M .   A l - Rizz o ,   Da n iel  G .   Ru c k e r,   " Co m p a c p o ly i m id e - b a se d   a n ten n a f o f lex ib le  d isp lay s ,"   J o u rn a o Disp l a y   T e c h n o lo g y v ol .   8 ,   n o .   2 ,   p p .   91 - 9 7 ,   2 0 1 2 .   [1 0 ]   S z y m o n   T a n k ie w i c z ,   Jo sh u a   S c h a e f e r ,   A n d re w   De He n n is,  " A   c o - p lan a r,   n e a f ield   c o m m u n ica ti o n   tele m e tr y   li n k   f o a   f u ll y - i m p lan tab le  g lu c o se   se n so u sin g   h ig h   p e rm e a b il it y   fe rrit e s, "   2 0 1 3   IE EE   S ENS OR S   C o n fe re n c e pp.   1 - 4 2 0 1 3 .   [1 1 ]   Da v id   Ju g ieu ,   G u il lau m e   V ig n e a u ,   M o h a m e d   Ch e ik h ,   S e b a stien   Ke ss ler ,   Ra c h id   Be n b o u h o u t ,   A lex a n d ru   T a k a c s,   " De si g n   a n d   sim u latio n   o f   p ri n t e d   w in d in g   in d u c to rs  f o in d u c t i v e   w irele s p o w e c h a r g in g   a p p l ica ti o n s,   2 0 1 5   IEE W ire les s P o we r T ra n sfe r C o n fer e n c e   ( W PT C) pp.   1 - 4 2 0 1 5 .   [1 2 ]   W .   Lee ,   K.  Oh J.  Yu ,   " Dista n c e - in se n siti v e   w irele s p o w e r   tran sf e a n d   n e a r - f ield   c o m m u n ica ti o n   u si n g     a   c u rre n t - c o n tr o ll e d   l o o p   w it h   a   lo a d e d   c a p a c it a n c e , "   IEE T ra n sa c ti o n   An ten n a Pro p a g a ti o n v o l.   6 2 ,   no.   2 ,     pp.   9 3 6 - 9 4 0 ,   2 0 1 4 .   [1 3 ]   W .   L e e ,   W .   S o n ,   K.   Oh ,   e a l,   " Co n tac tl e ss   e n e rg y   tran sf e s y ste m u sin g   a n ti p a ra ll e re so n a n lo o p s ,"   IE EE   T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tr o n ics v o l .   6 0 ,   n o .   1 .   p p.   3 5 0 - 3 5 9 ,   2 0 1 3 .   [1 4 ]   G u n y o u n g   Kim ,   Bo m so n   L e e ,   " E ff e c ts  o f   M e ta m a teria S lab A p p li e d   to   W irele ss   P o w e T ra n s f e a t   1 3   .   5 6   M Hz , "   2 0 1 5   IEE In ter n a ti o n a S y mp o siu o n   A n ten n a a n d   Pro p a g a ti o n   &   US NC/URS Na ti o n a l   Ra d io   S c ien c e   M e e ti n g p p .   1 1 3 - 1 1 4 2 0 1 5 .   [1 5 ]   S .   S .   M o h a n ,   M .   d e M a He rs h e n so n ,   S .   P .   Bo y d ,   T .   H.   Lee ,   " S i m p le  a c c u ra te  e x p re ss io n fo p lan a sp ira l   in d u c tan c e s, "   IEE J o u r n a l   o S o li d - S t a te Ci rc u i ts v ol .   3 4 ,   no.   1 0 ,   pp.   1 4 1 9 - 1 4 2 4 ,   1 9 9 9 .   [1 6 ]   Ra ju   S . ,   Ro n g x ian g   W u ,   M a n su n   Ch a n ,   Yu e   C. P . " M o d e li n g   o M u tu a Co u p l in g   Be tw e e n   P lan a In d u c to rs  i n   W irele ss   P o w e A p p li c a ti o n s, "   IE E T ra n sa c ti o n o n   Po we r E lec tro n ics v o l .   2 9 ,   n o .   1 ,   p p .   4 8 1 4 9 0 ,   2 0 1 3 .   [1 7 ]   In a g a k N.,   " T h e o r y   o f   I m a g e   I m p e d a n c e   M a tch in g   f o In d u c ti v e l y   Co u p led   P o w e T ra n s f e S y ste m s, "   IEE T ra n sa 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 6 2 ,   n o .   4 ,   pp.   9 0 1 9 0 8 2 0 1 4 .           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.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   3 1 5 9   -   3166   3166   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       M o h a m a d   Ha rris  M IS RA wa s   b o rn   in   Jo h o r ,   M a lay sia   He   o b tain e d   h is  d e g re e   in   BEn g   in   El e c tro n ics   E n g in e e rin g   (T e lec o m m u n ica ti o n f ro m   Un iv e rsit y   o S u rre y ,   UK   in   2 0 0 6   a n d   M En g   in   M a ste o En g in e e rin g   (Tele c o m m u n ica ti o n in   2 0 0 8   f ro m   Un iv e rsit y   o f   W o ll o n g o n g ,   A u sra li a .   He   is  c u rre n tl y   a   f u ll - ti m e   P h . D.  re se a rc h   stu d e n a t h e   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 lay sia   ( UT M ),   Jo h o r,   M a lay sia .             S h a ru Ka m a l   A BDU L   R AH IM   re c e i v e d   h is  rst  d e g r e e   f ro m   Un iv e rsit y   o f   T e n n e ss e e ,   US m a jo rin g   in   El e c tri c a En g in e e ri n g ,   g ra d u a ti n g   i n   1 9 9 6 ,   M .   S c   i n   En g i n e e rin g   (Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   (U T M in   2 0 0 1 ,   a n d   P h D.  i n   W irele ss   Co m m u n ica ti o n   S y ste m   f ro m   Un iv e rsit y   o f   Bir m in g h a m ,   UK   in   2 0 0 7 .   Cu rre n t ly ,   h e   is   a n   A s so c iate   P ro f e ss o a W irele ss   Co m m u n ica ti o n   Ce n tre,  F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   U T M .   His res e a rc h   in tere st i s S m a rt  A n ten n a   o n   Co m m u n ica ti o n   S y ste m .           M a iza tu A li c e   M EOR  S A ID  re c e iv e d   h e r   BEn g   in   El e c tro n ics   E n g in e e rin g   (T e le c o m m u n ica ti o n )   f ro m   Un iv e r sit y   o S u rre y ,   UK   in   2 0 0 6 .   S h e   o b tain e d   a n   M En g   in   M a ste o f   En g in e e rin g   (T e le c o m m u n ica ti o n in   2 0 0 9   f ro m   Un iv e rsit y   o f   W o ll o n g o n g ,   A u sra li a .   S h e   r e c e iv e d   h e P h .   D   f ro m   Un iv e r siti   T e k n ik a M a la y si a   M e lak a   (U T e M ),   M e lak a ,   M a la y sia   in   2 0 1 8 .           Mo h d   A zlis h a h   O th m a n   re c e iv e d   h is   BEn 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 f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a la y sia ,   M a la y sia ,   M .   S c   in   Co m p u ter  a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g   f o r m   T h e   Un iv e rsit y   o f   No tt in g h a m   U.K.  He   re c e iv e d   h is  P h in   El e c tro n ic  &   E lec tro n ic   En g in e e rin g   a lso   f ro m   T h e   Un iv e rsity   o f   No tt in g h a m   U.K         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.