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 .   6 Dec em b er   201 7 ,   p p .   2 9 3 6 ~ 2 9 4 1   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v7 i 6 . p p 2 9 3 6 - 2941          2936       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   Ultra - W i deba nd  M o no sta tic  Ante n na  f o b ehin d t he  Wa ll  Dete c tion       J a wa d Ali 1 Ro s ha y a t i Y a hy a 2 No o rsa liza   Abdu lla h 3 Sy a rf a   Z a hira h   Sa pu a n 4   1, 2, 3, 4 De p a rtm e n o f   Co m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   F a c u lt y   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 ,     Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   O n n   M a lay sia   (U T HM),   Jo h o r ,   M a lay sia   1 De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   COMS A T S   In stit u te o f   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y   (CIIT ),   L a h o re ,   P a k is tan       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   1 1 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Oct  2 2 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   No v   4 ,   2 0 1 7     T h is  a rti c le  in tro d u c e a n   u lt r a - w id e b a n d   (UW B)  sh i f ted   a rc   a n ten n a ,   d e sig n e d   u sin g   Ro g e rs  R T - 5 8 8 0   Du ro id   su b stra te  f o th e   h u m a n   d e tec ti o n   b e h in d   t h e   w a ll .   T h e   f re q u e n c y   f o th is  p r o p o se d   a n ten n a   ra n g e f ro m     2 . 8   -   1 5 . 6 G Hz   w it h   th e   g a in   o f   a ro u n d   6 . 0 5 d B.   A   h ig h   g a in   f o a n ten n a   h a s   b e e n   a c h iev e d   b y   th e   im p le m e n tatio n   o f   d e f e c ted   g ro u n d   str u c tu re   (DG S m e th o d   t o   m a k e   it   a   su it a b le  c o n f ig u ra ti o n   f o th r o u g h   w a ll   d e tec ti o n   a p p li c a ti o n s.  F o th e   v e rif ica ti o n   o f   th ro u g h   w a ll   d e tec ti o n   c o n f ig u ra ti o n ,   a   sim u latio n - b a se d   e x p e rim e n u sin g   g ro u n d   p e n e tratin g   ra d a (G P R)  tec h n o l o g y   h a b e e n   c o n d u c ted .   T h e   re su lt sh o w e d   th a p ro p o se d   sin g le  a n ten n a   c a n   a c a a   m o n o sta ti c   tran sc e iv e in   o rd e t o   d e tec h u m a n   sk in   b e h in d   th e   c o n c re te  w a ll .   L a ter,  t h e   re f le c ti o n re c e iv e d   f ro m   th e   t a rg e h a v e   b e e n   a n a ly z e d   to   d e tec a n d   i d e n t ify   th e   a n ten n a ,   w a ll   a n d   targ e fo d istan c e   ca lcu latio n .   K ey w o r d :   An te n n a s   GP R   tech n o lo g y   Mo n o s tatic  an ten n a   T ar g et  d etec tio n   Ultr a - w id eb an d   an ten n a   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 :   J a w ad   A l i,    Facu lt y   o f   E lectr ical  a n d   E lect r o n ic  E n g i n ee r i n g ,   Un i v er s iti T u n   H u s s ei n   On n   Ma la y s ia  ( UT HM ) ,   8 6 4 0 0   P a r it R aj a,   J o h o r ,   Ma la y s ia.   E m ail: e n g r j a w ad . ali @ o u t lo o k . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Ul tr a - w id eb an d   ( UW B )   is   n o w   d a y s   p o p u lar   tec h n o lo g y   u s ed   in   an te n n d es i g n   f o r   d if f er en co m m u n icatio n   ap p licatio n s .   I m ai n l y   co n s is t s   o f   s y s te m   h av i n g   lar g o p er atin g   b an d w i d th   an d   les s   p o w er   co n s u m p tio n .   T h b an d w id th   g r ea ter   th a n   5 0 0   MH is   co n s id er ed   as   UW B   [ 1 ] .   T h f r ee   lo ca lizatio n   o f   UW B   s p ec tr u m   b y   th Fed er al  C o m m u n icat io n s   C o m m i s s io n   ( FC C )   f o r   in d u s tr ial  an d   s c ien t if i p u r p o s es,  o p en ed   n e w   g ate s   o f   r esear ch   to   d ev el o p   d if f er en tech n o lo g ie s   u s in g   UW B .   T h f r eq u en c y   b a n d   allo ca ted   f o r   UW B   tech n o lo g y   r an g es  f r o m   3 . 1 - 1 0 . 6 GHz   w i th   t h b an d w id t h   o f   7 . 5 GHz .   T h er ar e   s e v er al  ad v an ta g es  o f   UW B   in cl u d in g   v er y   lar g b an d w id th ,   lo w   p o w er   co n s u m p t io n ,   l o w   co s o f   i m p le m e n tat io n ,   h ig h   d ata  r ate,   an d   o b s tacle   p en etr atio n   ca p ab ilit y   [ 1 ] .   T h ese  ad v an ta g es  w id e n   t h n u m b er   o f   p r o m i n en ap p li ca tio n s   i n   th f ield   o f   co m m u n ica tio n s   s u ch   as  W ir eless   L o ca A r ea   Ne t w o r k   ( W L A N) ,   W ir eless   B o d y   A r ea   Net w o r k   ( W B A N) ,   W iMA X,   a n d   W ir eless   P er s o n al  A r ea   Net w o r k   ( W P A N)   [ 2 ] .   Fu r th er m o r e,   UW B   also   b ein g   i m p le m e n ted   in   th f ield   o f   r ad ar   lik g r o u n d   p en etr ati n g   r ad ar s   ( GP R ) ,   i m ag in g   a n d   p o s itio n i n g   [ 3 ] .   Fro m   last   f e w   d ec ad es  t h er e   is   p o s iti v g r o w t h   i n   U W B   GP R   ap p licatio n s   f o r   g r o u n d   b ased     s tu d y   [ 4 ] .   T h n u m b er   o f   GP R   ap p licatio n s   h a s   b ee n   r ep o r ted   in   th f ield   o f   s cie n ce   an d   en g i n ee r i n g   f o r   m ilit ar y   a n d   civ il ian   ap p licati o n s ,   w h ich   i n cl u d es   t h d etec t io n   o f   la n d - m i n es,  i m a g i n g   t h r o u g h   th w a ll,   also   in   r e m o te  s e n s in g   m et h o d s   f o r   n o n - d estru ct iv te s ti n g   o f   co n cr ete  an d   d etec tio n   o f   p eo p le  b u r ied   u n d er - d eb r is   o r   in   th e   o p aq u en v ir o n m e n t   [ 5 ] .   T h im p le m e n tat io n   o f   UW B   an ten n tec h n o lo g y   i n   th e   ap p licatio n s   o f   GP R   in v o lv e s   d i f f er en t   an te n n d esi g n s   s u ch   as  h o r n ,   b o w - tie,   tap er ed   s lo t,  p atch ,   s p i r al,   an d   d ip o le  h a v b ee n   d esig n ed   p r ev io u s l y .   T h ese  an ten n a s   ar co n s id er ed   f o r   th eir   g ain ,   d esig n   co m p lex it y ,   d ir ec tiv it y ,   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Ultr a - W id eb a n d   Mo n o s ta tic  A n ten n a   f o r   b eh in d   th W a ll De tectio n   ( Ja w a d   A li)   2937   f r eq u en c y   b an d w id t h ,   w h i c h   ar th b asic  r eq u ir em e n t s   o f   an   an te n n d esi g n   f o r   GP R   ap p licatio n s   [ 6 - 7 ] .   I n   th is   p ap er ,   s h if ted   ar s h a p ed   UW B   an ten n u s i n g   R o g er s   R T - 5 8 8 0   d u r o id   as  d ielec tr ic  s u b s tr ate   i s   p r o p o s ed   f r o m   2 . 8   to   1 5 . 6 GHz   w it h   t h g ai n   o f   ar o u n d   6 d B .   D ef ec ted   g r o u n d   s tr u ct u r e   m et h o d   is   u s ed   to   ac h iev t h r eq u ir ed   g ain   w h i le  m a in ta in i n g   th UW B   f r eq u en c y   b an d   at  th s a m ti m e.   L ater ,   m o n o s tatic   tr an s ce i v er   ( ter m   as s o ciate d   w it h   t h tech n o lo g y   w h er s in g le  an te n n ca n   b u s ed   as  tr an s m itter   as  w ell   as  r ec eiv e r )   [ 6 ]   b ased   G P R   e x p er i m e n t   f o r   b eh in d   th e   w all   tar g et  d etec tio n   is   m o d eled   a n d   s i m u lated   u s in g   C ST   Mic r o w av s t u d io .   Su b s eq u en tl y ,   t h r ec eiv ed   r ef l ec tio n s   f r o m   t h tar g e is   t h en   co m p u ted   a n d   d em o n s tr ated   u s i n g   M A T L A B .   T h r em ai n i n g   p ap er   is   o r g a n ized   as   f o llo w s An te n n d esig n   b ased   o n   R T - 5 8 8 0   w it h   co m p let e   s i m u lat io n   m o d el  i n clu d i n g   w all   an d   tar g et  u s in g   GP R   te ch n o lo g y   is   p r ese n ted   i n   n ex t   s ec tio n .   W h ile,   t h e   d is cu s s io n   a n d   an al y s is   o f   o b tain ed   r esu lt s   ar h ig h li g h ted   in   r esu lt s   an d   d is cu s s io n   s ec tio n .   Fin al  s ec tio n   s u m m ar izes t h co m p lete  d is c u s s io n   i n   th f o r m   o f   co n clu s i o n .       2.   ANT E NNA  D E SI G AND  S I M UL AT I O N - B AS E E XP E RIM E NT   T h p r o p o s ed   an ten n d esi g n   a n d   s i m u la tio n - b ased   g r o u n d   p en etr ati n g   r ad ar   ex p er i m en is   p er f o r m ed   u s i n g   C ST   Mic r o w av s t u d io I n   t h is   s ec tio n   an te n n a   d esi g n   s tr u ct u r an d   ex p e r i m en tal  p r o ce d u r e   is   d iv id ed   in to   t w o   s u b - s ec t io n s .   Sec tio n   2 . 1 .   p r esen t s   a b o u th e   d esi g n i n g   o f   u ltra - w id eb an d   a n te n n a   p r o p o s ed   f o r   g r o u n d   p en etr at in g   r ad ar   th at   is   co n f i g u r ab le   f o r   d etec tio n   ap p licatio n ,   wh er ea s   Sectio n   2 . 2 .   d is cu s s ed   ab o u th s i m u la t io n - b a s ed   ex p er i m e n t   co n tai n i n g   an te n n a,   o b s tacle   an d   tar g et   m o d els   u s in g   C ST   Mic r o w a v s t u d io .     2 . 1 .   T he  Ant en na   D esig n   T o   im p le m e n an   u ltra - w id eb an d   an te n n a   d esi g n   f o r   GP R   tech n o lo g y   a n d   to   ad d r ess   th th r o u g h   w all   p en etr atio n   f u n c tio n ,   p l an ar   s h if ted   ar s h ap ed   an te n n b ased   o n   R o g er s   R T - 5 8 8 0   d ielec tr ic  s u b s tr ate   w it h   Ԑ r   =   2 . 2   h av in g   d e f ec ted   g r o u n d   s tr u ctu r c h ar ac ter is t i cs   is   p r o p o s ed   d u r in g   t h is   p ap er .   T o   ac h iev t h e   ar s h ap o f   a n te n n a,   a n   ell ip tical   p atch   r ad iato r   is   d esi g n ed   f ir s t   an d   t h en   a   p ar tial l y   cir c u lar   s lo t   i s   in tr o d u ce d   to w ar d s   t h m in o r   ax is   o f   ellip tical  p atch .   L ater ,   th is   cir c u lar   s lo t   is   f u r t h er   o p ti m ized   b y   s h i f t i n g   it   to   ad j u s o r   tu n t h s ca tter i n g   p ar a m eter .   T h e   d esig n ed   UW B   ar an ten n is   s h o w n   i n   Fig u r e   1 ( a) ,   w h er e   th s ize  in   ter m s   o f   a n ten n a   co m p ac t n es s   is   d e m o n s tr a ted   b y   t h d i m en s io n s   o f   t h e   s u b s tr ate.   T h is   co m p ac t n es s   o f   UW B   an ten n f ac ed   th c h alle n g e   o f   b an d w id t h   m atch in g   at   lo w er   f r eq u en c y   [ 8 ]   o v er   th e   b an d   f r o m   3 - 10 GHz.   T o   ac h iev t h m atc h i n g   f o r   w h o le   b an d   by   m ai n tai n i n g   th s i ze   co m p ac tn e s s ,   a   m o d i f ied   h al f   g r o u n d ed   m et h o d   is   in tr o d u ce d   in   th e   d esig n .   Ho w e v er ,   th o b tain ed   g ain   i s   b elo w   t h tar g eted   v alu e,   w h er ea s   f o r   GP R   ap p li ca tio n s   t h er s h o u ld   b th n o m i n al  g ai n .   T o   ac h iev th tar g eted   g ai n   o f   6 d B ,   a   DGS  m et h o d   [ 9 ]   is   u s ed   a n d   t h s lo t s   ar ad d ed   at  th d i f f e r en ar ea s   of   th e   g r o u n d   as  s h o w n   i n   Fi g u r e   1 ( b ) .   T h e s e   s lo ts   ar th e   co m b in a ti o n   o f   ev e n   a n d   u n ev e n   s lo ts   t u n ed   to   g et  th d e s ir ed   r esu lt s .   T a b le  1   s h o w s   th e   m ater ial s   u s ed   in   d esi g n in g ,   d i m en s io n s   o f   s u b s tr ate   as  w ell  as   g r o u n d ,   th m aj o r   an d   m in o r   ax i s   o f   th e     s lo tted   ar alo n g   w i th   t h e x c itatio n   p o r p r o p er ties .   T h co m p lete  d esi g n   d is c u s s ed   i n   t h i s   s ec t io n   i s   ca r r ied   o u t   f o r   s i m u latio n   u s i n g   C ST   Mic r o w a v s t u d io .           ( a)   ( b )     Fig u r 1 .   Desig n   o f   s h i f ted   ar an ten n a:  ( a)   Fro n t v ie w ;   ( b )   B ac k   v ie w   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 .   6 Dec em b er   2 0 1 7   :   2 9 3 6     2 9 4 1   2938   T ab le  1 .   P ar am eter s   a n d   d i m e n s io n s   o f   d esi g n ed   an te n n a   P a r a me t e r   Ty p e   D i me n si o n   ( mm )   M a j o r   a r c   a x i s   C o p p e r   31   M i n o r   a r c   a x i s   C o p p e r   19   S u b s t r a t e   ( L x W )   FR - 4   4 5 x 3 4 . 9 9   G r o u n d   ( L x W )   C o p p e r   2 5 . 5 x 3 4 . 9 9   P o r t   ( H x W )   W a v e g u i d e   3 . 9 5 x 7 . 1 4       2 . 2 .   E x peri m e nta l M o del     In   p r ev io u s   s ec tio n ,   t h d esi g n   o f   p r o p o s ed   an ten n h a v b ee n   d is cu s s ed .   Me a n w h ile,   t h is   s ec tio n   ca r r ied   o u a   d is cu s s io n   o n   d etec tio n   b eh i n d   th w all  u s in g   GP R   tech n o lo g y .   W h er e   w a v s i g n al  is   tr an s m itted ,   w h ic h   p e n etr ates   th r o u g h   w all,   h it s   th e   tar g et   a n d   s o m o f   it s   e n er g y   is   r ef le cted   b ac k   f r o m   th e   tar g et  to w ar d s   th r ec ei v i n g   a n ten n a B ased   o n   t h is   co n ce p t,  a   s i m u latio n - b a s ed   ex p er i m e n t   is   ca r r ied   o u t o   o b s er v th d etec tio n   ca p ab ilit y   o f   th co m p ac s h ap ed   ar c   an ten n a.   T h d etec tio n   s ce n ar io   o f   co m p lete   ex p er i m e n tal  m o d el  is   s h o w n   i n   Fig u r e   2 ,   w h er th m o n o s tatic  an ten n i s   u s ed   to   tr a n s m it  a n d   r ec eiv e   s ig n al s .   T h a n ten n i s   p lace d   at  ce r tain   d is ta n ce s   f r o m   a   co n cr e te  w all   w it h   t h th ic k n ess   o f   9 c m .   I n   t h m ea n ti m e,   tar g eted   s k i n   m o d el  o f   h u m a n   i n   t h f o r m   o f   r ec tan g u lar   b lo c k   is   p lace d   b eh in d   th e   w all.   T h e   d is tan ce   o f   th a n ten n to   th w all  i s   m ea s u r ed   as  W all_ w h er ea s   th d is ta n ce   b et w ee n   th w all  a n d   tar g et   ca n   b d eter m i n ed   as  T ar g et_ D,   th ese  d ef i n ed   d is ta n ce s   ca n   b v ar ied   ac co r d in g l y   to   m ea s u r th p e n etr atio n   d ep th .   T h d ielec tr ic  v al u o f   co n cr ete  w al is   Ԑ r   5 . 4 6   as  it  r e m ai n ed   co n s ta n th r o u g h o u t h UW B   f r eq u en c y   b a n d ,   w h ile   d u r i n g   th e   e x p er i m e n t it  h a s   b ee n   o b s er v ed   th at  th e   d ielec tr ic   v al u f o r   s k in   v ar ies   [ 1 0 ]   at  d if f er en t   UW B   f r eq u e n cie s   w it h   t h v al u ap p ea r s   to   b Ԑ r   2 6 . 3 1 3 6 .   T h d esig n   a n d   ex p er i m en tal   r esu lt s   o f   p r o p o s ed   m o d el  w ill   b p r esen ted   in   r esu lt s   an d   d is cu s s io n s .           Fig u r 2 .   Si m u latio n - b ased   o f   ex p er i m e n tal  m o d el       3.   RE SU L T A ND  D I SCU SS I O NS   T h an ten n p r o p o s ed   in   t h is   p ap er   is   d es ig n ed   u s i n g   C S T   Mic r o w a v s t u d io   en v ir o n m en t.   T h e   r esu lt s   o b tain ed   a f ter   s i m u lat i o n s   ar s h o w n   i n   F ig u r 3 .   T h r ef lectio n   co ef f icie n t S 11   i n   Fi g u r e   3 ( a )   s h o w s   th s ig n i f ica n r e s u l o v er   th e   en tire   u ltra - w id eb an d a s   t h o b tain ed   b an d   r an g es   f r o m   2 . 8   to   1 5 . 6 GHz   w it h   b an d w id t h   o f   1 2 . 8 GHz   w h ic h   is   m o r e   th an   t h d ef i n ed   UW B   b an d   i.e .   3 . 1 - 1 0 . 6 GHz .   A n o th er   f ac to r   in v o lv ed   in   t h d esig n i n g   o f   UW B   an te n n f o r   GP R   ap p licatio n s   i s   g a in ,   w h ich   d e m o n s tr ate s   t h p en etr ati n g   e f f icie n c y   of   th e   an te n n a.   Fig u r 3 ( b )   r e p r esen ts   th g ai n   o f   p r o p o s ed   an ten n as  6 . 0 5 d B ,   th i s   g ai n   v alu is   ac h ie v ed   b y   ad d in g   s lo ts   i n   t h g r o u n d   u s in g   d e f ec ted   g r o u n d   s tr u ct u r e   tech n iq u e.   Di f f er en t   s lo ts   h av e   b ee n   tr ied   at   d if f er e n p lace s   o n   t h g r o u n d   to   o b tain   th d esire d   g ai n   an d   as  r es u lt   f i v u n e v en   s lo ts   h a v b ee n   in tr o d u ce d   in   t h d es i g n .   T h u s   th r es u lted   g ai n   is   h elp f u in   d etec tio n   b e h in d   t h w all  o r   u n d er   t h e   d eb r is   as  it a ls o   r ad iates in   d ir ec tio n al  m an n er .   Su b s eq u e n tl y ,   s i m u latio n - b ased   ex p er i m e n tal  s et u p   is   m o d eled   f o r   th d etec tio n   ap p licatio n   f o llo w s   t h GP R   tec h n iq u as   d is cu s s ed   in   p r ev io u s   s ec tio n .   T h ex p er im e n ta l   r e s u l ts   o f   m o n o s ta tic  an ten n a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Ultr a - W id eb a n d   Mo n o s ta tic  A n ten n a   f o r   b eh in d   th W a ll De tectio n   ( Ja w a d   A li)   2939   co n f i g u r atio n   ar e   f u r t h er   an a l y ze d   i n   ti m e   d o m ai n   b y   u s i n g   I n v er s Fas t   Fo u r ier   T r an s f o r m a tio n   ( I FF T )   m et h o d   to   s tu d y   t h d i f f er e n ce   b et w ee n   o b tain ed   r ef lect io n s   f r o m   a n ten n a,   w all  a n d   tar g et.   T h o b tain ed   ti m e   d o m ai n   r ef lec tio n s   o f   d esi g n e d   ex p er i m en t i s   s h o w n   i n   Fi g u r 4 .             ( a)     ( b )     F ig u r 3 Si m u latio n   r esu l ts   f o r   ar an ten n a :   ( a)   S 11   f r o m   2 . 8 - 1 5 . 6 GHz ;   ( b )   3 s im u lated   a n ten n g ain           Fig u r 4 .   An ten n a n d   tar g et  r ef lectio n s       T h f ir s r ef lect io n   i n   Fi g u r 4   is   o b tain ed   f r o m   t h an ten n a,   w h ile  t h s ec o n d   w it h   d as h   lin is   t h e   o n w h e n   an te n n an d   w all  s i m u lated   to g et h er ,   w h er ea s   t h last   li n in   r ed   s h o w s   t h r ef le ctio n   o b tain ed   f r o m   an ten n a,   w al an d   tar g et  s i m u lated   to g et h er .   B ased   o n   t h ese  r ef lectio n s ,   it  ca n   b o b s er v ed   th at  t h f ir s t   r ef lectio n   f r o m   th w al is   o b tain ed   at  0 . 2 7 n s .   Me an w h i le  th e   r ef lectio n   b ef o r 0 . 2 7 n s   is   th o n e   f r o m   t h e   an ten n a n d   at  th o b tain ed   v alu e,   th a n te n n r e f lectio n   f a ce d   th h u r d le  i n   th e   f o r m   o f   w all.   T h p ea k   at   2 . 1 3 n s   is   th e   r ef lectio n   f r o m   t h tar g eted   o b j ec t   b eh in d   th w all  as  it  s h o w s   s o m d is tu r b a n ce s   in   t h o b tain ed   ti m e   d o m ai n   r ef lectio n s .   Fro m   th e   o b tain ed   i n ter v a ls   o f   ti m e   t,   t h d ep th   r eso lu tio n   d   f r o m   th e   an ten n to   th e   tar g et  ca n   b d eter m i n ed   b y   u s in g   E q u atio n s   (1 )   an d   ( 2 )   [ 1 1 ]:     2 t v d         ( 1 )   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 .   6 Dec em b er   2 0 1 7   :   2 9 3 6     2 9 4 1   2940   r c v                   ( 2 )     I n   t h ese   E q u atio n s ,   v   is   th e   p r o p ag atio n   v elo cit y   w h ich   i s   t h r atio   o f   s p ee d   o f   l ig h t   t o   d ielec tr ic   v alu Ԑ r   o f   t h m ed i u m   w h er th w a v is   tr a v elli n g   at  t h d ef in ed   ti m e.   T h o b tain ed   r esu lt s   ar s h o w i n g   m i n o r   d if f er en ce   i n   th r ef lect io n s   o f   th a n ten n an d   w all.   T h m ai n   r ea s o n   o f   th is   d if f er en ce   is   aliasi n g     th at  o cc u r s   m ai n l y   d u to   less   n u m b er   o f   s a m p les  [ 1 2 ].       4.   CO NCLU SI O N     A   co m p lete  e x p er i m e n tal  m o d el  o f   u ltra - w id eb an d   an te n n to   d etec b eh in d   th w all   h as  b ee n   d is cu s s ed   w it h   o b tai n ed   r esu l ts .   A   s h i f ted   ar s h ap ed   p atch   a n ten n u s in g   R T - 5 8 8 0   d ie lectr ic  s u b s tr ate  h as   b ee n   p r o p o s ed   w ith   d e f ec ted   g r o u n d   s tr u ct u r e   m et h o d   h av i n g   g ai n   o f   6 . 0 5 d B   an d   th b an d w id t h   o f   1 2 . 8 GHz.   L ater ,   t h d esi g n ed   an ten n i s   s i m u lated   an d   m o d eled   w it h   th w a ll  a n d   s k i n   s tr u ct u r es  to   p er f o r m   d etec tio n   o p er atio n .   T h o b tain ed   an aly ze d   ti m d o m ai n   r ef lect io n s   s h o w ed   th r esp o n s e s   f r o m   an ten n a,   w all  an d   tar g et.   T h is   a n al y s i s   d e m o n s tr ate d   th at  t h p r o p o s ed   m o n o s t atic  UW B   an te n n a   h a s   t h p o t en tial  to   d etec t h b u r ied   tar g ets .       ACK NO WL E D G E M E NT     T h au th o r s   w o u ld   li k to   ac k n o w led g e   O R I C C   Un iv er s iti  T u n   Hu s s ei n   O n n   Ma la y s ia  ( UT HM )   f o r   s u p p o r tin g   th i s   w o r k .       RE F E R E NC E S   [1 ]   D.  V a l d e ra s,  e a l. , “ Ultraw id e b a n d   a n ten n a s: De sig n   a n d   a p p li c a ti o n s , ”  L o n d o n ,   Im p e ria C o ll e g e   P re ss ,   2 0 1 0 .     [2 ]   F .   B.   Zarra b i,   e a l. ,   T rip le - n o tch   UW m o n o p o le  a n ten n a   w it h   f ra c tal  Ko c h   a n d   T - sh a p e d   stu b , AEU - In ter n a t io n a J o u rn a o E lec tro n i c s a n d   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   70 ,   p p .   6 4 - 6 9 ,   2 0 1 6 .   [3 ]   A .   El b o u sh i,   e a l. ,   " T h ro u g h   W a ll   G a p   D e tec ti o n   Us in g   M o n o sta ti c   Ra d a r, "   Ap p l ied   Co mp u t a ti o n a El e c tro ma g n e ti c s S o c iety   ( ACE S )   J o u rn a l ,   v o l.   2 8 ,   p p .   4 1 1 - 4 1 8 ,   2 0 1 3 .   [4 ]   C.   W a rre n   e a l. ,   " Ex p e rim e n tal   a n d   M o d e led   P e rf o rm a n c e   o f   a   G ro u n d   P e n e trati n g   Ra d a A n ten n a   in   L o ss y   Die lec tri c s,"   IEE J o u rn a o S e l e c ted   T o p ics   in   Ap p li e d   E a rth   O b se rv a ti o n a n d   Rem o te  S e n si n g ,   v o l.   9 ,   p p .   2 9 - 3 6 ,   2 0 1 6 .   [5 ]   A .   A h m e d ,   e a l . ,   " De sig n   o f   UWB  A n ten n a   f o A ir - Co u p le d   Im p u lse   G ro u n d - P e n e trati n g   Ra d a r, "   I EE Ge o sc ien c e   a n d   Rem o te  S e n sin g   L e tt e r ,   v o l .   1 3 ,   p p .   9 2 - 9 6 ,   2 0 1 6 .     [6 ]   E.   A .   Et e ll isi,   e t   a l. ,   " W id e b a n d   M o n o sta ti c   S im u lt a n e o u T ra n sm it   a n d   Re c e iv e   (S TA R)  A n ten n a ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   An ten n a s a n d   Pr o p a g a ti o n ,   v o l .   6 4 ,   p p .   6 - 1 5 ,   2 0 1 6 .   [7 ]   E.   A .   Et e ll isi,   e a l. ,   " W id e b a n d   d u a l - m o d e   m o n o sta ti c   sim u lt a n e o u tran sm it   a n d   re c e iv e   a n ten n a   s y ste m , "   in   IEE E   In ter n a t io n a S y mp o si u m o n   A n te n n a s   a n d   Pr o p a g a ti o n   ( AP S UR S I ) ,   F a jard o ,   p p .   1 8 2 1 - 1 8 2 2 ,   2 0 1 6 .   [8 ]   S .   Ko z iel  e a l . ,   " A   S tru c tu re   a n d   S im u latio n - Driv e n   De sig n   o f   Co m p a c t   CP W - F e d   UW A n ten n a , "   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 .   7 5 0 - 7 5 3 ,   2 0 1 6 .   [9 ]   R. A .   P a n d h a re ,   e a l. ,   M in iatu rize d   m icro strip   a n ten n a   a rra y   u sin g   d e f e c ted   g ro u n d   stru c t u re   w it h   e n h a n c e d   p e rf o r m a n c e ,   En g in e e rin g   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   a n   I n ter n a ti o n a J o u rn a l ,   v o l.   19 ,   p p .   1 3 6 0 - 1 3 6 7 ,   2 0 1 6 .   [1 0 ]   N.  M .   T a m y is  e a l .,   Die lec tric  p ro p e rties   o h u ma n   sk in   i n   v i v o   in   t h e   fre q u e n c y   ra n g e   2 0 38 GH fo 4 2   h e a lt h y   v o lu n tee rs ,   in   P ro c e e d in g s o f   th e   2 8 t h   URSI  G e n e ra A ss e m b l y ,   2 0 0 5 .   [1 1 ]   D.  J.  Da n iels,  G ro u n d   P e n e trati n g   Ra d a r ,   L o n d o n ,   t h e   In sti tu ti o n   o E n g i n e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   2 0 0 4 .     [1 2 ]   X .   Zen g ,   e a l. ,   " A c c u ra c y   E v a l u a ti o n   o f   Ultra w id e b a n d   T i m e   Do m a in   S y ste m f o M ic ro w a v e   I m a g in g , "   IEE T ra n sa c ti o n o n   An ten n a s a n d   Pr o p a g a ti o n ,   v o l .   5 9 ,   p p .   4 2 7 9 - 4 2 8 5 ,   2 0 1 1 .                           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Ultr a - W id eb a n d   Mo n o s ta tic  A n ten n a   f o r   b eh in d   th W a ll De tectio n   ( Ja w a d   A li)   2941   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       J a w a d   Ali   re c e iv e d   B. En g .   (Ho n s . El e c tri c a E n g in e e rin g   d e g re e   f ro m   T h e   Un iv e rsit y   o L a n c a st e r,   UK   in   2 0 1 4 .   Cu rre n tl y   h e   jo i n e d   Ra d i o   C o m m u n ica ti o n s   a n d   A n ten n a   De sig n   (RA C AD lab o ra to ry ,   w h e re   h e   is  w o rk in g   to wa rd h is  M . En g .   d e g re e   a Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a lay sia   (UT HM),   Jo h o r,   M a lay sia .   He   Jo in e d   El e c tri c a En g in e e rin g   De p a rtm e n o f   COMS AT S   In stit u te  o f   In f o rm a t io n   T e c h n o l o g y   (CII T ),   Lah o re ,   P a k istan   i n   2 0 1 5 ,   w h e re   h e   is  a ss o c iate d   w it h   th e   c l u ste o f   A n ten n a   a n d   Ra d a r   Re se a rc h   G ro u p .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e d iele c tri c   b a se d   m a teria stu d y ,   a n ten n a   d e sig n i n g ,   ra d a stu d y   a n d   d u a b a n d   tran sc e iv e r.   Em a il :en g rja wa d . a li @o u tl o o k . c o m             Ro s h a y a ti  Y a h y a   re c e iv e d   h e first  d e g re e   in   Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a lay sia   (U T HM)  in   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g   (T e l e c o m m u n ica ti o n i n   2 0 0 6 .   S h e   jo i n e d   UT HM  in   2 0 0 7   a a   tu to a n d   h o n o re d   a   M a ste d e g re e   in   El e c tri c a a n d   El e c tr o n ics - T e lec 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 lay si a   (UT M in   2 0 0 9 .   S h e   a w a rd e d   a   P h in   th e   sa m e   u n iv e rsity   a sh e   w a d o in g   h e M . En g   a W irele ss   Co m m u n ica ti o n   Ce n tre   (W CC),   UT M .   He re se a rc h   in tere sts  in c lu d in g   a n ten n a   d e sig n ,   RF   a n d   m icro w a v e ,   a n d   a n ten n a   f o b io m e d ica e n g in e e rin g   a p p li c a ti o n s.   Em a il rh a y a ti @u th m . e d u . m y             No o r sa li z a   A b d u ll a h   re c e iv e d   B. En g .   a n d   M . En g .   d e g re e in   El e c tro n ics   a n d   T e le c o m m u n ica ti o n f ro m   th e   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   (U TM ),   M a lay sia ,   in   2 0 0 3   a n d   2 0 0 5 ,   re sp e c ti v e l y ,   a n d   h e P h . D.   d e g re e   f ro m   S h izu o k a   Un iv e rsity ,   S h i z u o k a ,   Ja p a n ,   in   2 0 1 2 .   I n   2 0 0 3 ,   sh e   jo i n e d   U n iv e rsiti   T u n   H u ss e in   On n   M a lay sia   (UTHM ),   M a lay sia ,   a a   T u to a n d   a w a rd e d   a   sc h o lars h ip   to   f u rth e h e M . E n g .   a n d   P h . D .   d e g re e s.  He re se a rc h   in tere st  i n c lu d e   a rra y   a n ten n a ,   a d a p ti v e   b e a m f o r m in g ,   a n d   m o b il e   c o m m u n ica ti o n s.   Em a il n sa li z a @u th m . e d u . m y         S y a r fa   Za h i r a h   S a p u a n   re c e iv e d   th e   B . En g   d e g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   (Ho n s)  f ro m   Ko lej  Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a la y sia   in   2 0 0 3 ,   M . S c   in   C o m m u n ica ti o n   En g in e e ri n g   f ro m   Na n y a n g   T e c h n o l o g ica Un iv e rsi ty ,   S in g a p o re   in   2 0 0 9   a n d   P h in   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a l a y sia   (U T HM)  in   2 0 1 4 .   S h e   is  p r e se n tl y   a   S e n io L e c tu re in   th e   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   De p a rtme n t,   UT HM  a n d   a   P ri n c ip le  Re se a rc h e o f   th e   El e c tro m a g n e ti c   Co m p a ti b il it y   Re se a r c h   Clu ste a th e   Re se a rc h   Ce n ter  f o A p p li e d   El e c tro m a g n e ti c s ,   UT HM.   He re se a rc h   in tere sts  a re   El e c tro m a g n e ti c   Co m p a ti b il it y ,   A n ten n a   Ca li b ra ti o n   a n d   Ra d i o   F re q u e n c y   m e a su re m e n ts.   Em a il s y a r f a @u th m . e d u . m y           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.