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.   8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8 ,   p p .   1 7 2 ~ 1 7 8   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 8 i 1 . p p 1 7 2 - 1 7 8           172       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   Desig n,  Rea li z a tio n and  Mea sure m e nts of  Co m pa c D ua l - ba nd  CPW - fed  P a tch  A ntenna for  2.4 5 /5 .80  G H z RF I D Ap plica tions       M o ha m ed  T a rbo uch Abde l k e bir  E l A m ri H a na T er ch o un e   RIT M   L a b o ra to ry ,   CED  En g in e e rin g   S c ien c e s Eco le S u p é rieu re   d e   T e c h n o lo g ie,  Ha ss a n   II  Un iv e rsit y   o f   Ca sa b lan c a ,   M o ro c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   14 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J u n   14 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   J u n   28 ,   2 0 1 7     In   th is  p a p e r,   a   Co p lan a W a v e   Gu id e   (C P W ) - F e d   m icro strip   o c tag o n a p a tch   a n ten n a   f o RF ID  A p p li c a ti o n is  p ro p o se d .   T h e   stu d ied   stru c tu re   is  su it a b le   f o 2 . 4 5 / 5 . 8 0   G Hz   a p p li c a ti o n s.  T h e   o c tag o n a sh a p e   is  o b tain e d   b y   m a k in g   tri a n g u lar  c u ts   in   th e   f o u a n g les   o f   th e   re c tan g u lar  m icro strip   p a tch   a n te n n a ;   in   a d d it io n   t h e   u sin g   o f   C P W - F e d   a ll o w o b tain i n g   UW c h a ra c t e risti c in   th e   h ig h e r   b a n d .   T h e   m in iatu riz a ti o n   in   th e   a n ten n a   siz e   f o l o w e b a n d   is  a c h iev e d   b y   in tro d u c in g   a n   i n v e rted   slo i n   th e   ra d iatin g   e lem e n t.   T h e   p ro p o se d   a n ten n a   is  d e sig n e d   o n   a   sin g le  a n d   a   sm a ll   su b stra t e   b o a rd   o f   d im e n sio n 2 9 . 5 × 2 9 . 5 × 1 . 6   m m 3 .   M o re o v e th e   m in iatu rize d   a n ten n a   h a a   g o o d   im p e d a n c e   m a tch in g   a n d   a n   e n h a n c e d   g a in .   T h e   sim u latio n   a n a ly si s   w a p e r f o r m e d   u sin g   th e   C A DFE K so f t wa re ,   a   M e th o d   o f   M o m e n (M o M )   b a se d   so lv e r,   a n d   a   p r o to ty p e   o f   th is  a n ten n a   w a f a b rica ted ,   g o o d   a g re e m e n w it h   th e   sim u latio n   p r o v id in g   v a li d a ti o n   o f   th e   d e sig n   p ro c e d u re .   T h e   m e a su re m e n ts  a re   d o n e   w it h   A NRI T S M S 2 0 2 6 V e c to r ial  Ne tw o rk   A n a l y z e r.   K ey w o r d :   C A DFEK O   C P W - Fed   Mic r o s tr ip   Min iat u r izatio n   R FID   Co p y rig h ©   2 0 1 8   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 ed   T ar b o u ch ,     R I T L ab o r ato r y ,     C E E n g i n ee r in g   Scie n ce s ,   E co le  Su p ér ieu r d T ec h n o lo g ie,     Hass a n   I I   Un i v er s it y   o f   C a s ab lan ca ,     Mo r o cc o .   E m ail:  m tar b o u ch @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     “RF I s ta n d s   f o r   R ad io   Fre q u en c y   I d e n ti f icatio n ,   ter m   th at  d escr ib es  an y   s y s te m   o f   id en ti f icatio n   w h er ein   a n   elec tr o n ic  d ev ice   th at  u s es  r ad io   f r eq u en c y   o r   m a g n etic  f ield   v ar iatio n s   t o   co m m u n icate   i s   attac h ed   to   an   ite m ”  [ 1 ] . T h tw o   m o s talk ed - ab o u co m p o n en ts   o f   a n   R FID   s y s te m   ar t h tag ,   w h ic h   is   t h id en ti f icatio n   d ev ice   attac h ed   to   th e   ite m   w e   w a n to   tr ac k ,   a n d   th e   r ea d er ,   w h ic h   i s   d ev ice   th a ca n   r ec o g n ize  t h p r esen ce   o f   R F I tag s   a n d   r ea d   th i n f o r m at io n   s to r ed   o n   t h e m .   T h r ea d er   ca n   th e n   i n f o r m   an o th er   s y s te m   ab o u th p r esen ce   o f   th ta g g ed   ite m s .   T h s y s te m   w i th   w h ic h   th r ea d er   co m m u n icate s   u s u all y   r u n s   s o f t w ar th at  s tan d s   b et w ee n   r ea d er s   an d   ap p licatio n s .   T h is   s o f t w ar is   ca lled   R FID     m id d le w ar [ 1 ] .   I n   ty p ical  R FID   s y s te m   [ 2 ] ,   p ass iv e   ta g s   ar attac h ed   to   an   o b j ec s u ch   as  g o o d s ,   v eh icle s ,   h u m a n s ,   an i m als,  an d   s h ip m e n t s ,   w h il v er tical/cir cu lar   p o lar izatio n   an ten n is   co n n ec ted   to   th R FID   r ea d er .   T h R FID   r ea d er   an d   ta g   ca n   r ad io - co m m u n icate   w it h   ea ch   o th er   u s i n g   n u m b er   o f   d i f f er e n f r eq u e n cies,  a n d   cu r r en tl y   m o s t   R FID   s y s te m s   u s e   u n lice n s ed   s p ec tr u m .   T h co m m o n   f r eq u e n cies   u s ed   ar lo w   f r eq u e n c y   ( 1 2 5   KHz ) ,   h ig h   f r eq u e n c y   ( 1 3 . 5 6   MH z) ,   u ltra   h i g h   f r eq u en c y   ( 8 6 0 9 6 0 MH z/2 . 4 5 GH z) ,   an d   m icr o w av e   f r eq u en c y   ( 3 . 6 /3 . 9 /5 . 8 /5 . 9 /8 . 2 GHZ   [ 3 ] ) .   T h ty p ical   R FID   r ea d er s   ar ab le  to   r ea d   ( o r   d etec t)   th tag s   o f   o n l y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Desig n ,   R ea liz a tio n   a n d   Mea s u r eme n ts   o f Co mp a ct  Du a l - b a n d   C P W - fed   P a tch   …. ( Mo h a med   Ta r b o u ch )   173   s in g le  f r eq u e n c y   b u t   m u lti m o d r ea d er s   ar b ec o m in g   c h e ap er   an d   p o p u lar   w h ic h   ar ca p ab le  o f   r ea d in g   th e   tag s   o f   d if f er en f r eq u e n cies [ 4 ] .   T h m i n iat u r izatio n   ca n   af f ec r ad iatio n   ch a r ac ter is tics ,   b a n d w id th ,   g a in ,   r ad iatio n   e f f ic ien c y   a n d   p o lar izatio n   p u r it y .   T h m i n i atu r izatio n   ap p r o ac h es  ar b a s ed   o n   ei th er   g eo m etr ic  m a n i p u latio n   ( th e   u s o f   b en d   f o r m s ,   m ea n d er ed   lin e s ,   P I FA   s h ap e,   v ar y i n g   d is ta n c b et w ee n   f ee d er   an d   s h o r p late,   u s i n g   f r ac ta l   g eo m etr ie s [ 5 - 8 ] )   o r   m ater ial   m a n ip u la tio n   ( L o ad in g   w it h   h i g h - d ielec tr ic  m ater ial,   lu m p ed   ele m e n t s ,   co n d u cto r s ,   ca p ac ito r s ,   s h o r p late  [ 9 ] ) ,   o r   th co m b in a tio n   o f     t w o   o r   m o r tech n iq u e s   [ 1 0 ] .   A ls o   s ev er al   w o r k s   [ 1 1 - 1 5 ]   h av ap p ea r ed   in   t h li ter at u r in   w h ic h   t h s ize  o f   t h m icr o s tr ip   p atch   an te n n h a s   b ee n   r ed u ce d   b y   i n tr o d u ci n g   v ar io u s   t y p es   o f   s lo ts   i n   t h m icr o s tr ip   p atch   an te n n a.   A n ten n m i n iat u r izatio n   ca n   b also   ac h ia v ed   u s i n g   m eta m atr i els [ 1 6 - 1 8 ] .   I n   th i s   p ap er ,   th a u th o r s   p r o p o s a   co m p ac C P W - Fed   m is c r o s tr ip   o ctag o n al  p atch   a n te n n w i th   a n   in v er ted   E   s lo lo ad i n g   in   th e   r ad iatin g   ele m en t.  T h s t u d i ed   an ten n is   s u itab le  f o r   2 . 4 5 /5 . 8 0   GHz   R FID   ap p licatio n s .   T h d esi g n   m et h o d o lo g y   o f   t h a n te n n a   is   i n clu d ed   in   s ec t io n   2 ,   i n   th i s   s e ct io n   t h p r o p o s ed   an ten n i s   d esi g n ed   i n   t w o   s t ep s .   I n   th f ir s s tep ,   w d esc r ib th d esig n   p r o ce d u r o f   s i m p le  C P W - Fed   o ctag o n al  p atc h   an ten n at  5 . 8 0   GHz .   I n   th e   s ec o n d   s tep   an   i n v er ted   E   s lo is   in tr o d u ce d   in   t h r ad iatin g   ele m e n w h ic h   l ea d s   to   g en e r a te  n e w   r eso n a n t   f r eq u e n c y   a n d   th er ef o r allo w   co v er i n g   t h lo w er   b an d w id t h .     I n   th s ec t io n   3   th d esi g n ed   an ten n a s   ar m an u f ac t u r ed   an d   m ea s u r ed   an d   r esu lt s   ar d is cu s s ed .       2.   DE S I G M E T H O DO L O G Y   2 . 1 .   Ste p 1 :   Desig n o f   CP W - f ee d o ct a g o na l pa t ch  Ant enna   a t   5 . 8 0   G H z   As  d e m o n s tr ated   i n   s e v er al  s t u d ies,  t h C P W - Feed i n g   allo w s   h a v i n g   w id b an d w id t h   co m p ar i n g   w it h   th e   p r o b f ee d in g   [ 1 9 - 21 ] .   I n   t h is   s tep   w e   m ak e   c u t o f   a   s m all  tr ian g u lar   s h ap i n   t h f o u r   an g le s   o f   t h e   m icr o s tr i p   p atch   a n ten n a   as  s h o w n   in   Fi g u r 1 .   W it h   t h is   m an n er   w o b tain   an   o ctag o n al  p atch   an te n n a.   T o   s tu d y   th b eh a v io r   o f   th o b ta in ed   an te n n r e g ar d in g   th d i m en s io n   ( L c u an d   W cu t)   o f   t h tr ian g u lar   cu t,  n e w   p ar a m eter   is   d ef i n ed :   L cu t= L /D  an d   W cu t=W /D.   w s e W s =2 9 . 5   m m ,   L s =2 9 . 5   m m ,   W =2 8   m m ,   L =2 0 . 5   m m ,   S=0 . 3   m m ,   G= 0 . 2   m m ,   W f =3 . 0 6   m m   a n d   Yg = 7 . 8   m m .     B y   v ar y in g   t h p ar a m eter   f r o m   2 . 5   to   4 ,   th S1 1   p ar am ete r   o f   th o cta g o n al  p atc h   an ten n v er s u s   f r eq u en c y   is   s h o w n   i n   F ig u r e   2 .   T a b le  1   s u m m ar ize s   t h r es o n an f r eq u e n c y   an d   t h b a n d w id t h   o b tain ed   b y   v ar y i n g   th p ar am e ter .   No te  th at  th er is   clo s r elatio n   b et w ee n   th p ar a m eter   an d   th f i n al  s ize  o f   t h r ad iatin g   ele m e n t,  as D  d ec r ea s es t h to tal  s ize  o f   t h o ctag o n al  p at ch   d ec r ea s es a l s o .   Fro m   T ab le  1   w n o te  t h at  m a k in g   a   tr ian g u lar   cu i n   t h f o u r   an g le s   o f   t h m icr o s tr ip   p atch   a n ten n a   w o b tain   ea s il y   a n   UW B   an ten n a.   A l s o   w ca n   co n s id er   th at  D= 3   is   th m o s ad ap ted   v alu in   ter m   o f   b an d w id t h ,   co m p ac t n e s s   a n d   also   ad ap tatio n   i n   th e   w h o le  o p er atin g   f r eq u e n c y   b an d .   T h is   v al u allo w s   t h e   an ten n co v er i n g   th - 1 0   d B   o p er atin g   b an d w id t h   o f   2 . 7 1   GHz   ( 3 . 8 1   to   6 . 5 2   GHz ) .   T h an a l y s is   o f   th e   S1 1   p ar am eter   ( Fi g u r 2 )   f o r   t h D= 3   s h o w s   t h at,   f o r   th b a n d   o f   2 - 7 GHz ,   th e   an ten n h av o n r eso n an f r eq u en c y   f r =5 . 8 0 GHz .   Fig u r 3   s h o w s   th 3 T o tal  g ain   f o r   th r eso n a n t   f r eq u en c y   5 . 8 0   GHz .   W o b s er v th at  th 3 D - T o tal  g ain   is   a l m o s t O m n id ir ec tio n al   f o r   t h f r eq u en c ies ar o u n d   5 . 8 0 GHz .   Mo r eo v er   th to tal  g ain   o f   th is   an ten n is   ab o u t 3 . 7 d B   in   th r eso n an f r eq u e n c y   5 . 8 0   GHz .             ( a)   Geo m etr y   o f   th tr ia n g u lar   cu t     ( b )   Desig n ed   o ctag o n a l p atch   an ten n a     Fig u r 1 .   T h d esig n   o f   t h o ctag o n al  p atc h   an te n n a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   1 7 2     1 7 8   174       Fig u r e   2 .   Si m u lated   S1 1   v er s u s   f r eq u e n c y   b y   v ar y in g   D       T ab le  1 .   R eso n an f r eq u en c y   a n d   b an d w id th   v er s u s   th p ar a m eter   D   D   R e so n a n t   f r e q u e n c y ( G H z ) / S 1 1 ( d B )   B a n d w i d t h   ( G H z )     2 . 5     4 . 4 5 / - 2 8 . 5 6     2 . 5 1   : 3 . 6 1   t o   6 . 1 2       3     5 . 8 0 / - 2 6 . 8 9     2 . 7 1   : 3 . 8 1   t o   6 . 5 2       3 . 5     5 . 9 4 / - 1 6 . 4 7     2 . 5 7   : 4 . 0 7   t o   6 . 6 4       4     6 . 0 1 / - 1 1 . 4 5                                                 0 . 9 9 : 5 . 4 4   t o   6 . 4 3             Fig u r e   3 .   Si m u lated   3 D - T o tal  g ain   f o r   th r eso n a n f r eq u e n c y   5 . 8 0 GHz       2 . 2 .   Ste p 2 :   T he  Set up   o f   a I nv er t ed  E   S lo t   S t ru ct ure  o n t he  CP W - F ed  O ct a g o na P a t ch  A nte nn a   I n   t h is   s ec tio n   w e   p r esen t   t h s ec o n d   s tep   o f   An ten n a   d esig n   w h ic h   co n s i s ts   o f   in tr o d u cin g   a n   in v er ted   E   s lo t   s tr u ct u r o n   th C P W - Fed   o cta g o n al   p atch   a n ten n a   d esi g n ed   i n   s ec tio n   2 . 1 .   T h f i n al  d e s ig n ed   An te n n i s   s h o w n   i n   Fi g u r e   4.   W s et  W s =2 9 . 5   m m ,   L s =2 9 . 5   m m ,   W =2 8   m m ,   L =2 0 . 5   m m ,   Y g =7 . 8   m m ,   W f =3 . 0 6   m m ,   G= 0 . 2   m m ,   S=1 . 1   m m ,   S1 =0 . 3   m m ,   E h =1 9   m m   a n d   E v =1 1 . 3   m m ,   e= 2 . 1   m m ,   D= 3 . 5 5 .   Fig u r 5   s h o w s   t h S1 1   p ar am eter   o f   th e   o ctag o n a p a tch   a n te n n a   w it h   in v er ted   E   s l o v er s u s   f r eq u e n c y .   I t s   clea r   f r o m   Fi g u r 5   t h at   th s et u p   o f   th i n v er ted   E   s lo allo w s   g en er ati n g   n e w   r es o n an f r eq u en c y f r =2 . 4 5 GHz ,   w n o te  t h at  t h i s   r eso n an f r eq u e n c y   i s   lo w er   th an   t h f ir s r eso n a n f r eq u en c y   o b tain ed   w it h   t h s i m p le  o ctag o n al  p atch   an ten n a n d   it  d o es  n o b elo n g   to   th h i g h er   b an d w id th .   Al s o   t w o   - 1 0 d B   b an d w id th s   ar e   o b tain ed ,   1 4 0 M Hz   ( 2 . 3 7     2 . 5 1   GHz )   an d   1 . 9 5   G Hz  ( 4 . 7 0 -   6 . 6 5 GHz )   w i tch   t h r eso n an f r eq u e n cies/ S1 1   ar 2 . 4 5 GHz / - 1 6 . 3 4   d B   an d   5 . 8 0   GHz / - 3 8 . 3 2   d B   r esp ec tiv el y .   T h er ef o r t h p r o p o s ed   an te n n is   s u itab le  f o r   2 . 4 5 /5 . 8 0   GHz   R FI D   ap p licatio n s .   Fig u r e   6   s h o w s   t h 3 T o tal  g ain   f o r   th t w o   r eso n a n f r eq u en cie s   2 . 4 5 /5 . 8 0   GHz   o f   th o ctag o n al   p atch   a n ten n w it h   i n v er ted   E   s lo t lo ad in g ,   t h to tal   g ain   o f   t h is   an ten n i s   ab o u t   2 . 1 d B   an d   3 . 5 d B   f o r   th t w o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Desig n ,   R ea liz a tio n   a n d   Mea s u r eme n ts   o f Co mp a ct  Du a l - b a n d   C P W - fed   P a tch   …. ( Mo h a med   Ta r b o u ch )   175   r eso n an f r eq u e n cies  2 . 4 5   GHz   an d   5 . 8 0   GHz ,   r esp ec tiv el y .   W n o te  th at  t h 3 D - T o tal  g ain   i s   al m o s O m n id ir ec tio n al  f o r   th t w o   r eso n an t f r eq u e n cies 2 . 4 5   GHz   an d   5 . 8 0 GHz .             Fig u r 4 .   T h C P W - Fed   Octa g o n al  p atch   a n te n n w it h   i n v er ted   E   s lo t lo ad in g     Fig u r 5 .   T h s i m u la ted   S1 1   o f   th Oc tag o n al  p atch   an te n n w i th   i n v er ted   E   s lo t                 ( a)   th 3 D - Gai n   o f   t h an te n n a   f o r   f 1   2 . 4 5 GHz   ( b )   th 3 D - Gain   o f   th a n ten n f o r   f 2   5 . 8 0 GHz     Fig u r e   6 .   T h 3 D - Gain   o f   t h C P W - Fed   Octa g o n al  p atch   an t en n w i th   i n v er ted   E   s lo t lo ad in g       3.   ANT E NNA  R E AL I Z AT I O N   :   RE SU L T S A ND  DI SCU SS I O N   Fro m   t h p r ev io u s   s t u d y   o f   th p r o p o s ed   an ten n a s ,   w e   o b tain ed   o p ti m ized   s tr u ctu r e s   w h i ch   h av e   a   co m p ac s ize  a n d   an   in ter es t in g   r e f lectio n   co ef f icie n i n   th o p er atin g   s t u d ied   b an d s .   Af ter   g o o d   r esu lts   o b tain ed   b y   s i m u latio n s ,   w e   m an u f ac t u r ed   th e   t w o   o b tain e d   an ten n a s   i n     s tep   1   an d   s tep   2   o n   P C B   ( P r in ted   C ir cu it  B o ar d )   an d   w m ea s u r ed   th S1 1   o f   t h an te n n a s ,   Fig u r 7   s h o w s   p h o to g r ap h   o f   th r ea lized   an ten n a s   w it h   t h d i m en s io n s   as  f o u n d   in   s ec tio n   2 .   ( W s =2 9 . 5   m m ,   L s =2 9 . 5   m m ,   W =2 8   m m ,   L =2 0 . 5   m m ,   Yg =7 . 8   m m ,   W f =3 . 0 6   m m ,   G =0 . 2   m m ,   S=1 . 1   m m ,   S1 =0 . 3   m m ,   E h =1 9   m m   an d   E v =1 1 . 3   m m ,   e= 2 . 1   m m ) .   Du to   m an u f ac tu r i n g   i m p e r f ec tio n s ,   th m ea s u r e m en r esu lt s   ar n o ex ac tl y   s i m i lar   to   th s i m u lated   r es u lt s .   T h m ea s u r ed   b an d w id t h s   o f   th f ab r icate d   an ten n as  s till   h a v t h UW B   c h ar ac ter is tic s   b u t   th lo w er   an d   th h i g h er   f r eq u en cie s   o f   th m ea s u r ed   S1 1   p ar am eter   ar s h i f ted   b ac k   to   lo w er   f r eq u en c ies   co m p ar ed   to   th s i m u lated   r esu lts ,   also   m ea s u r ed   r eso n a n f r eq u en cies  ar s h i f ted   f r o m   t h o s s i m u late d .   Fo r   ex a m p le,   a s   s h o w n   i n   F ig u r e   8 ( a) ,   th m ea s u r ed   r eso n a n f r eq u en c y   is   5 . 4 9 GHz   w h ile  t h s i m u lated   o n is   5 . 8 0 GHz .   Mo r eo v er   th m ea s u r ed   b an d w id t h   o f   t h s i m p le  o ctag o n al  p atch   a n te n n [ 3 . 4 4 - 6 .   GHz ]   is   s h i f ted   b ac k   co m p ar ed   to   th e   s i m u l ated   o n [ 3 . 8 1 - 6 . 5 2   GHz ] .   No te  th at   d u to   li m itatio n   i n   t h m ea s u r e m en t   eq u ip m e n w ca n   o n l y   m a k m ea s u r e m e n t ti ll 6   GHz .   T h s a m f o r   th n e w   r es o n an f r eq u e n c y   o f   t h i n v er ted   E   s lo o ctag o n al  p at c h   an ten n a     ( Fig u r e   8 ( b ) ) ,   th m ea s u r ed   r eso n an f r eq u e n c y   is   2 . 2 6 MH w h ile   th e   s i m u lated   o n i s   2 . 4 5 G Hz.   I n   ad d itio n   m ea s u r e m e n t s   s h o w   t h at  t h t o tal  o b tain ed   b an d w id th   o f   th o ctag o n al  p atch   an ten n w it h   in v er ted   E   s lo is   [ 2 . 1 0 - 2 . 3 6   GHz ]   &   [ 5 . 1 1 - 6 .   GHz ]   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.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   1 7 2     1 7 8   176   A l s o ,   s m a ll  d if f er en ce s   b et w e en   m ea s u r ed   an d   s i m u la ted   S1 1   v alu es  ar o b s er v e d .   Fo r   ex a m p le,   a s   s h o w n   i n   Fi g u r e   8 ( b ) ,   th m ea s u r ed   S1 1   v al u co r r esp o n d in g   to   t h s ec o n d   r eso n a n f r eq u en c y   i s   h i g h er     ( - 2 5 . 5 8 d B )   co m p ar ed   to   th e   s i m u lated   o n ( - 3 8 . 3 2 d B ) .   T ab le  2   s u m m ar izes  th e   co m p ar i s o n   b et w ee n   s i m u lated   a n d   m ea s u r ed   S1 1   p ar a m eter   an d   ( - 1 0 d B )   b an d w i d th s .           Fig u r e   7 .   Fab r icate d   p r o to ty p e s   o f   th p r o p o s ed   an ten n as       T h m ea s u r ed   an d   s i m u lated   r esu lt s   f o r   th r e f lectio n   co ef f icien o f   t h p r o p o s ed   an ten n a s   ar e   s h o w n   in   Fi g u r 8 .   T h r ef lect io n   co ef f icie n m ag n it u d w as   m ea s u r ed   u s in g   A N R I T SU  MS2 0 2 6 C   Vec to r ial  Net w o r k   A n al y ze r .             ( a)   Si m p le  Octa g o n al  p atch   a n ten n a     ( b )   Octa g o n al  P atch   an te n n w it h   i n v er ted   E   s lo t     Fig u r e   8 .   Si m u lated   an d   m ea s u r ed   S1 1   v er s u s   f r eq u e n c y   o f   t h r ea lized   an ten n a s       T ab le  2 : Co m p ar is o n   b et w ee n   s i m u lated   a n d   m ea s u r ed   r esu lt s   A n t e n n a   N u mb e r   ( F i g . 7 )   S i mu l a t e d   R e s u l t s   M e a su r e d   R e su l t s   R e so n a n t   f r e q u e n c i e ( G H z ) / S 1 1 ( d B )   ( - 1 0 d B )   b a n d w i d t h ( G H z )   R e so n a n t   f r e q u e n c i e ( G H z ) / S 1 1 ( d B ) )   ( - 1 0 d B )   b a n d w i d t h ( G H z )     1       5 . 8 0 / - 2 6 . 8 9       2 . 7 1 : 3 . 8 1   t o   6 . 5 2     5 . 4 9 / - 2 8 . 6 0       2 . 5 6 : 3 . 4 4   t o   6 . X       2     2 . 4 5 / - 1 6 . 3 4   5 . 8 0 / - 3 8 . 3 2              0 . 1 4 : 2 . 3 7   t o   2 . 5 1                   1 . 9 5 : 4 . 7 0   t o   6 . 6 5     2 . 2 6 / - 1 5 . 4 1   5 . 6 1 / - 2 5 . 5 8       0 . 2 6 : 2 . 1 0 - 2 . 3 6   0 . 8 9 : 5 . 1 1 - 6 . X   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Desig n ,   R ea liz a tio n   a n d   Mea s u r eme n ts   o f Co mp a ct  Du a l - b a n d   C P W - fed   P a tch   …. ( Mo h a med   Ta r b o u ch )   177   A l s o ,   co m p ar is o n   b et w ee n   s e v er al  d if f er en an te n n as  f o r   2 . 4 5 /5 . 8 0   GHz   ap p licatio n s   is   i l lu s tr ated   i n   T ab le  3 .   Fro m   t h is   tab le  it s   clea r   th at   o u r   s tr u ct u r h as  m i n iat u r ized   d esi g n   w it h   v er y   i m p o r ta n g ai n   co m p ar ed   to   m o s t o th er   a n te n n as.  Mo r eo v er   th p r o p o s ed   a n ten n h as a   r ea s o n ab le  b an d w id t h .       T ab le  3 .   C o m p ar is o n   o f   th p r o p o s ed   an ten n to   o th er   an te n n as  f o r   2 . 4 5 /5 . 8 0   GHz   a p p lica tio n s   R e f   S i z e   ( mm 3 )   B a n d w i d t h   G a i n   ( d B )     22     4 0 * 3 0 * 1 . 5       6 4 0 M   : (   2 . 2 5 - 2 . 8 9   G H z )   9 2 0 M   :   ( 5 . 3 0 - 6 . 2 2   G H z )     2 . 5   4     2 3     3 6 * 3 9 * 0 . 1 7 5       1 . 3 5 G H z : ( 1 . 6 - 2 . 9 5 )   1 G H z : ( 5 . 4 G H z - 6 . 4 G H z )       - 3 . 2 5   - 4 . 5 3     2 4     5 0 * 5 0 * 1 . 6   1 . 4 G H z : ( 1 . 8 3 3 . 2 3   G H z )   1 . 1 7 G H z : ( 4 . 9 9 6 . 1 6   G H z )       6 . 6   7 . 4     2 5     6 5 × 5 6 × 1 . 6     1 0 0   M H z   ( 2 . 4     2 . 5   G H z )   2 0 0   M H z   ( 5 . 6   -   5 . 8   G H z )       -   -     2 5     4 4 × 4 1 × 1 . 6     1 0 0 M H z   :   ( 2 . 4   -   2 . 5   G H z )   2 0 0 M H z :   ( 5 . 8   -   6 . 0   G H z )       -   -     O u r   W o r k     2 9 . 5 × 2 9 . 5 × 1 . 6     2 6 0 M H z : ( 2 . 1 0 - 2 . 3 6   G H z )   8 9 0 M H z : ( 5 . 1 1 - 6 . X   G H z )       2 . 1   3 . 5       4.   CO NCLU SI O N   I n   th i s   p ap er ,   C P W - Fed   m i cr o s tr ip   o ctag o n al  p atch   an te n n f o r   2 . 4 5 /5 . 8 0   GHz   ap p licatio n s   w a s   p r o p o s ed .   T h an te n n h as  a   s m all  s ize  o f   8 . 7   c m 2 ,   w h ic h   m ak es  it   s u itab le  f o r   u s a s   an   i n ter n al  a n te n n f o r   e m b ed d ed   s y s te m s .   B y   m ak i n g   tr ian g u lar   s h ap c u o n   t h f o u r   an g le s   o f   t h r ec ta n g u l ar   p atch   a n te n n a   it   w a s   p o s s ib le  to   i m p le m e n U W B   ch ar ac ter is tics   i n   th h i g h er   b an d .   T h s etu p   o f   a n   in v er ted   E   s lo o n   th e   o ctag o n al  p atch   a n te n n allo ws g e n er atin g   n e w   lo w er   r eso n an f r eq u e n c y .   T h p r o p o s ed   an ten n a s   ar m an u f ac t u r ed   o n   ( 2 9 . 5 x 2 9 . 5 m m 2 )   F R - 4   s u b s tr ate  an d   th e ir   S1 1   a r m ea s u r ed   an d   s h o w s   a   g o o d   ag r ee m e n w it h   t h s i m u la ted   o n e.   T h o b tain ed   r es u lt s   s h o w   t h at   th e   s t u d ied   an ten n a s   h av a n   i m p o r tan g ain   an d   g o o d   im p ed an ce   m a tch i n g .   T h er eb y ,   t h is   r es u lt  m ak es  th C P W - Fed   m is cr o s tr ip   o cta g o n al  p atc h   a n ten n w i th   in v er ted   E   s lo a n   ad eq u ate  ca n d id ate  f o r   2 . 4 5 /5 . 8 0   GHz   R FID   ap p licatio n s .       RE F E R E NC E S   [1 ]   H.  Bh a tt   a n d   B.   G lo v e r,   RF ID E s se n ti a ls.   S e b a sto p o l ,   CA ,   USA :O’ Re il ly , 2 0 0 6 ,   p p .   1 50   [2 ]   RF ID  T e c h n o lo g y   &   A p p li c a ti o n s”   b y   S tep h e n   B.   M il e s,  S a n j a y   E. S h a rm a   &   Jo h n   R .   W il li a m s.  Ca m b rid g e   Un iv e rsit y   P re ss ,   Ne w   Yo rk ,   2 0 1 1   [3 ]   Ch it ra   V a ra d h a n ,   Ja y a ra m   Kiz h e k k e   P a k k a th il la m ,   M a lath Ka n a g a sa b a i,   Ra m p ra b h u   S iv a sa m y ,   Ra jes h   Na tara jan ,   a n d   S a n d e e p   Ku m a r   P a lan isw a m y ,   T rib a n d   A n ten n a   S tru c tu re fo RF ID  S y ste m s   De p lo y in g   F ra c tal  G e o m e tr y ,”   IEE A n ten n a s a n d   W ire les s P ro p a g a ti o n   L e tt e rs V o l .   1 2 ,   p p   4 3 7 - 4 4 0 ,   2 0 1 3 .   [4 ]   G .   O.  Yo u n g ,   S y n th e ti c   stru c tu r e   o f   in d u strial  p las ti c (Bo o k   sty l e   w it h   p a p e t it le  a n d   e d i to r) ,   in   P las ti c s,   2 n d   e d .   v o l.   3 ,   J.  P e ters ,   E d .   Ne w   Yo rk M c G ra w - Hill ,   1 9 6 4 ,   p p .   1 5 6 4 .   [5 ]   H. - T .   Ch e n ,   K. - L .   W o n g   a n d   T . - W .   Ch io u ,   " P if a   w it h   a   m e a n d e re d   a n d   f o ld e d   p a tch   f o th e   d u a l - b a n d   m o b il e   p h o n e   a p p li c a ti o n " ,   IEE T ra n s a c ti o n o n   An ten n a a n d   Pr o p a g a t io n ,   v o l.   5 1 ,   n o .   9 ,   p p .   2 4 6 8 - 2 4 7 1 ,   2 0 0 3 .   A.   Re h a ,   A .   El   Am ri,   O.  Be n h m a m m o u c h ,   a n d   A .   Ou lad   S a id ,   F ra c tal  A n ten n a s :  A   No v e M in iat u ri z a ti o n   T e c h n iq u e   f o w irel e ss   Ne t w o rk s,”  T ra n s.  Ne tw.   Co mm u n . ,   v o l .   2 ,   n o .   5 ,   Oc t.   2 0 1 4 .   [6 ]   S .   S u n   a n d   L .   Zh u ,   M i n iatu r ise d   p a tch   h y b rid   c o u p lers   u si n g   a sy m m e tri c a ll y   lo a d e d   c ro ss   slo ts,   IET   M icr o w.   An ten n a s P r o p a g . ,   v o l.   4 ,   n o .   9 ,   p .   1 4 2 7 ,   2 0 1 0 .   [7 ]   P. - L .   Ch i,   R.   W a terh o u se ,   a n d   T .   Ito h ,   A n ten n a   M i n iatu r iza ti o n   Us in g   S lo w   W a v e   En h a n c e m e n F a c t o f ro m   L o a d e d   T ra n s m issio n   L in e   M o d e ls,   IEE T ra n s.  A n ten n a Pro p a g . ,   v o l.   5 9 ,   n o .   1 ,   p p .   4 8 5 7 ,   Ja n .   2 0 1 1 .   A.   K.  S k riv e rv i k ,   J. - F .   rc h e r,   O.  S tau b   a n d   J.  R.   M o sig ,   P CS   A n ten n a   De sig n T h e   Ch a ll e n g e   o f   M in iatu riza ti o n ,   IEE A n ten n a s an d   P r o p a g a ti o n   M a g a z in e .   [8 ]   Re h a ,   A .   El   Am ri,   M .   S a ih ,   O.   Be n h m a m m o u c h ,   a n d   A .   Ou lad   S a id ,   T h e   b e h a v io o f   a   C P W - F e d   m isc ro strip   h e x a g o n a p a tch   a n ten n a   w it h   H - T re e   F ra c t a slo ts,   Rev .   M é d it e rr a n é e n n e   T é léc o mm u n ica t io n ,   v o l.   5 ,   n o .   2 ,   p p .   104 1 0 8 ,   Ju n .   2 0 1 5 .   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.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   1 7 2     1 7 8   178   [9 ]   Ka k o y i a n n is,   C. G . ,   Co n sta n ti n o u ,   P . ,   c o mp a c t   mic r o strip   a n ten n a   wi th   ta p e re d   p e rip h e ra sl it f o Cu b e S a t   RF   p a y lo a d s a 4 3 6   M Hz min i a tu riz a ti o n   tec h n iq u e s ,   d e sig n ,   a n d   n u me ric a re su lt s” ,   IEE In t.   W o rk sh o p   o n   S a telli te   a n d   S p a c e   Co m m u n ica ti o n s (IW S S C0 8 ) ,   Oc to b e 2 0 0 8 ,   p p .   2 5 5 2 5 9   [1 0 ]   A n g u e ra ,   J.,   Bo a d a ,   L . ,   P u e n te,   C. ,   Bo rja,  C . ,   S o ler,  J.,   S tac k e d   H - sh a p e d   m icro strip   p a tch   a n ten n a IEE T ra n s .   An ten n a s P r o p a g . ,   2 0 0 4 ,   5 2 ,   (4 ) , p p .   9 8 3 9 9 3   [1 1 ]   Bo k h a ri,   S . A . ,   Z u rc h e r,   J. - F . ,   M o sig ,   J.R. ,   G a rd io l,   F . E . ,   A   s m a ll   m icro strip   p a tch   a n te n n a   w it h   a   c o n v e n ie n t   tu n i n g   o p ti o n IEE T ra n s.  A n te n n a s   Pro p a g . ,   1 9 9 6 ,   4 4 ,   ( 1 1 ) ,   p p .   1 5 2 1 1 5 2 8   [1 2 ]   Ch a tt e rjee ,   S . ,   G h o sh ,   K. ,   P a u l,   J.,   Ch o w d h u ry ,   S . K.,   C h a n d a ,   D . ,   S a rk a r,   P . P . , Co m p a c m icro st rip   a n te n n a   f o r   m o b il e   c o m m u n ica ti o n M icr o w.   Op t.   T e c h n o l.   L e tt . ,   2 0 1 3 ,   5 5 ,   ( 5 ) ,   p p .   9 5 4 9 5 7   [1 3 ]   Ch e n ,   W . - S . ,   W u ,   C . - K.,   W o n g ,   K. - l. ,   S q u a re - rin g   m icro strip   a n ten n a   w it h   a   c ro ss strip   f o c o m p a c c ircu lar   p o lariz a ti o n   o p e ra ti o n IEE T ra n s.  An ten n a s P ro p a g . ,   1 9 9 9 ,   4 7 ,   ( 1 0 ),   p p .   1 5 6 6 1 5 6 8   [1 4 ]   Bim a G a r g ,   Da u o o d   S a lee m ,   I n n o v a ti v e   Do u b le  M e tam a t e ria S tru c t u re   f o Am e li o ra ti o n   i n   P a tch   A n ten n a   P a ra m e ters ,   Bu ll e ti n   o f   El e c trica E n g in e e rin g   a n d   In f o rm a ti c s ,   Vo l.   2 ,   No .   4 ,   De c e m b e 2 0 1 3 ,   p p .   2 7 8 ~ 2 8 5   [1 5 ]   P . K.  S in g h a l,   Bim a G a rg ,   De si g n   a n d   Ch a ra c teriz a ti o n   o f   Co m p a c M icro strip   P a tch   A n ten n a   Us in g   S p li t   Rin g   S h a p e d   M e tam a teria S tru c tu re ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o E lec trica a n d   Co m p u ter   E n g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   V o l . 2 ,   No . 5 ,   Oc to b e 2 0 1 2 ,   p p .   6 5 5 ~ 6 6 2   [1 6 ]   No o sh i n   F e iz,  F a rz a d   M o h a jeri,   A n a h it a   G h a z n a v i,   Op ti m ize d   M icro strip   A n ten n a w it h   M e tam a teria S u p e rstra t e s u sin g   P a rti c le S w a r m   Op ti m i z a ti o n ,   Bu ll e ti n   o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   In fo rm a t ics ,   V o l.   2 ,   No .   2 ,   Ju n e   2 0 1 3 ,   p p .   1 2 3 ~ 1 3 1   [1 7 ]   M .   Na se r - M o g h a d a si,  R.   A .   S a d e g h z a d e h ,   T .   S e d g h i,   T .   A rib i,   a n d   B.   S .   V ird e e ,   UW CP W F e d F ra c tal  P a tc h   A n ten n a   W it h   Ba n d - N o tch e d   F u n c ti o n   Em p lo y in g   F o ld e d   T - S h a p e d   El e m e n t,   IEE An ten n a s   W ire l.   Pro p a g .   L e tt . ,   v o l.   1 2 ,   p p . 5 0 4 5 0 7 ,   A p ril   2 0 1 3 .   [1 8 ]   Re h a ,   A .   El   Am ri,   O.  Be n h m a m m o u c h ,   a n d   A . Ou lad   S a id ,   Co mp a c d u a l - b a n d   M o n o p o le   An ten n a   f o GPS /GAL IL EO/G L ONAS S   a n d   o t h e r W ire les s A p p li c a t i o n s,   IEE E   Co n f e re n c e - ICM CS   1 4 ,   A p ril   2 0 1 4 .   [1 9 ]   Re h a ,   A .   El   Am ri,   O.  Be n h m a m m o u c h ,   a n d   A .   Ou lad   S a id ,   UWB  Co m p a c M o n o p o le  A n ten n a   f o L T E,   UMT S   a n d   W IM A X   a p p li c a ti o n s,   CM T   2 0 1 4 ,   M a y   2 0 1 4 .   [2 0 ]   G u   Jia n h u i,   Z h o n g   S h u n s h i,   Xu e   L in g lo n g ,   S u n   Zh u ,   Du a l - B a n d   M o n o p o le  A n ten n a   fo 2 . 4 5 / 5 . 8   GH RF ID   Ap p li c a ti o n s,”   M icro w a v e   Co n f e re n c e ,   2 0 0 8   C h i n a - Ja p a n   Jo i n t,   S e p tem b e 2 0 0 8 .   [2 1 ]   M .   A .   M a lek S .   Ha k i m i S .   K.  A b d u Ra h im ,   A .   K.  Ev iza l ,   Du a l - Ba n d   C P W - F e d   T ra n sp a re n A n t e n n a   f o A c ti v e   RF ID T a g s ,   IEE An te n n a s W ire les .   Pro p a g ,   v o l.   1 4 ,   p p . 9 1 9     9 2 2 ,   3 1   De c e m b e 2 0 1 4 .   [2 2 ]   W .   C.   W e n g ,   J.  Y.  S z e ,   a n d   C.   F . Ch e n ,   A   d u a l - b ro a d b a n d   c ircu larly   p o lariz e d   slo a n ten n a   f o WL A N   a p p li c a ti o n s,”  IEE E   T ra n s.  A n ten n a s P r o p a g . ,   v o l.   6 2 ,   n o .   5 ,   p p .   2 8 3 7 2 8 4 1 ,   M a y   2 0 1 4 .     [2 3 ]   Eh a b   K.  I.   Ha m a d ,   De si g n   a n d   Im p le m e n tatio n   o f   Du a l - Ba n d   M icro strip   A n ten n a f o RF ID  Re a d e A p p li c a ti o n ,   Ciên c ia   e   T é c n ica   Vi ti v i n íco l a ,   v o l. 2 9 ,   n o . 9 :p p . 2 - 10 ,   S e p tem b e 2 0 1 4 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       M o h a m e d   T a r b o u c h   wa b o rn   in   M a rra k e c h - M o ro c c o   in   1 9 8 0 ,   h e   re c e i v e d   th e   d e g re e   o f   e n g in e e in   tele c o m m u n ica ti o n f ro m   INP T - R A B AT - M o ro c c o   in   2 0 0 4 .   He   is  c u rre n tl y   w o rk in g   to w a rd   th e   P h d e g re e   a RIT M   L a b o ra to ry   in   E S T C -   Ha ss a n   II  Un iv e rsit y     Ca sa b lan c a - M o r o c c o .   His  m a i n   re se a rc h   in tere sts a re   in   m in iatu riza ti o n   o f   A n ten n a s.          Abd e l k e b i r   Ela m r i   A   P h S ig n a ls  a n d   S y ste m a th e   Un iv e rsit y   o f   M o n tp e ll ier  1 9 9 0   (F RA NCE)   Cu rre n tl y   a   p ro fe ss o in   th e   E lec tri c a En g in e e rin g   De p a rt m e n a th e   S c h o o o f   T e c h n o lo g y   Ca sa b lan c a   (ES T C).   He   is  a   m e m b e o f   th e   lab o ra to ry   RIT M   (Ra d io   T e lec o m m u n ica ti o n s)  His  re se a rc h   in tere st  in   t h e   c h a ra c teriz a ti o n ,   m o d e li n g   o f   a n ten n a f o a p p li c a ti o n i n   tele c o m m u n ica ti o n s,  ra d a a n d   m o b il e   ra d io .           H a n a e   Te r c h o u n e   re c e iv e d   th e   M . S c   d e g re e   in   El e c tro n ics   f ro m   th e   u n iv e rsity   o f   P ierre   a n d   M a ri e   Cu rie  (P a ris  V I)  in   2 0 0 6 .   S h e   w o rk e d   a F ra n c e   T e l e c o m   R& Iss y   L e M o u li n e a u x   in   F ra n c e ,   a a   re se a rc h   e n g in e e b e t w e e n   2 0 0 6   a n d   2 0 0 9 ,   a n d   sh e   re c e iv e d   P h . d e g re e   in   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic   e n e g in e e rin g   in   2 0 1 0   f ro m   P a ris  V I.   S h e   w o rk e d   a s   a n   I T   in fra stru c tu re   c o n su lt a n a Ora n g e   Co n su l ti n g   f ro m   2 0 1 0   t o   2 0 1 3 .   S h e   jo i n e d   ES T   o f   Ca sa b lan c a   a a   P r o f e ss o a ss istan in   2 0 1 4 .   He re se a rc h   a c ti v it e in tere sts   a re   Bo d y   A re a   Ne t w o rk ,   A n ten n a s ,   w a v e   h u m a n   in tera c ti o n ,   a n d   El e c tro m a g n e ti s m   f o tele c o m m u n ica ti o n   a p p li c a ti o n s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.