T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  23 ,   No .   4 ,  A u g u s t   20 25 ,   p p .   1 120 ~1 1 2 7   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI :  1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 23 i 4 . 26722          1120     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Desig n of a so ft  ci rcula r patch  ante nna  opera ting in  t he 60  GH z   ba nd f o r 5G /6 G  a pplica tions       Sa la h - E dd i ne  Didi 1 ,   I m a ne  H a lk ha m s 2 ,   Ab delha f id E s - S a qy 1 ,   M o ha mm ed  F a t t a h 1 ,   Sa id M a ze r 1 ,  M o ulh i m e  E l B e kk a li 1     1 A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   D a t a   S c i e n c e s,   a n d   Eme r g i n g   S y st e ms  L a b o r a t o r y   ( I A S S E  L a b o r a t o r y ) ,   S i d i   M o h a me d   B e n   A b d e l l a h   U n i v e r si t y ,   F e z ,   M o r o c c o     2 L S EED   L a b o r a t o r y ,   U P F ,   F e z ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct   11 ,  202 4   R ev i s ed   A p r   12 ,  2 0 2 5   A cc ep ted   Ma y   10 ,  2025       5 G /6 G   tec h n o lo g ies   re q u ire  h i g h e r - p e rf o r m a n c e   a n ten n a s  in   term s  o f  b a n d w id th ,   g a in ,   ra d iati o n ,   c o m p a c t  siz e ,   e ff icie n c y ,   a n d   lo w   c o st.   A t  th e   sa m e   ti m e ,   f e we r  n a tu ra l  d istu r b a n c e s,  su c h   a s  ra in   a n d   sn o w ,   a n d   f e w e r  n o n - n a tu ra l   d istu r b a n c e s.  T h is  is  t h e   c h a ll e n g e   f a c in g   sc ien ti f ic   re se a rc h   in to   a n ten n a   d e sig n   a n d   m a n u f a c tu re .   In   a d d i ti o n ,   in   t h is  p a p e r  w e   stu d y   a n d   d e sig n   a   f le x ib le  c ircu lar  m icro strip   p a tch   a n ten n a   o p e ra ti n g   in   th e   6 0   G Hz   b a n d   f o r  5 G /6 G   a p p li c a ti o n s.   T h is   a n ten n a   is   b a se d   o n   a   b i o so u r c e d   s u b stra te  f o r  in d u strial,   sc ien ti f ic,  a n d   m e d ica l  a p p li c a ti o n s.  F o r  t h is  st u d y ,   w e   w i ll   u se   tw o   tec h n iq u e s: o n e   c o n c e rn s t h e   d e f o rm a ti o n   o f   th e   g ro u n d   p lan e   d e f o rm a ti o n   o f   th e   g ro u n d   p lan e   a n d   su b stra te  t o   im p ro v e   th e   e lec tri c a l  p e rf o rm a n c e   o f   a   p ro p o s e d   a n ten n a .   A t  th e   sa m e   ti m e ,   th e   o th e r  is  t h e   p a ra m e tri c   stu d y   o f   th e   a p p ro p riate   p o siti o n   o f   a   c o a x ial  f e e d   p ro b e .   T h is  tec h n i q u e   h a s  th e   a d v a n tag e   o f   re q u iri n g   n o   ra d iati o n   c o n tri t i o n   o n   th e   p a rt  o f   th e   c o a x ial  p r o b e .   Ne x t,   sp e c ialize d   h ig h - f re q u e n c y   st ru c t u re   sim u lato r   ( HFS S )   sim u latio n   so f t w a re   is   u se d   t o   d e sig n   th is   a n ten n a ;  it   h a s  a   w id e   b a n d w id th   a b o v e   3   G Hz ,   a   g a in   o f   7 . 4 1   d B,   a   d irec ti v it y   o f   7 . 5 3   d B,   a   ra d iate d   p o w e r  o f   1 3 . 5 5   d Bm ,   a n   a c c e p ted   p o w e r  o f   1 3 . 6 7   d Bm ,   a n   in c i d e n t  p o w e r  o f   1 5 . 0 8   d Bm ,   a   ra d iatio n   e ff ici e n c y   o f   9 7 . 2 9   %   a n d   a n   e f f icie n c y   o f   9 8 . 4   % .   K ey w o r d s :   5G   6 0   GHz   Hig h - f r eq u e n c y   s tr u c tu r e  s i m u lato r   Me d ical   So f t a n ten n a  p atch   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Salah - E d d in e  Did i   A r ti f icial  I n telli g e n ce ,   Data   Sc ien ce s ,   a n d   E m er g i n g   S y s te m s   L ab o r ato r y   ( I A SS E   L ab o r ato r y )   Sid i M o h a m m ed   B en   A b d ella h   Un iv ir s it y   T is s a,   Ou lad   A l ian e,   T ao u n ate ,   Mo r o cc o     E m ail:  s a lah ed d in e. d id i @ u s m b a. ac . m a       1.   I NT RO D UCT I O N   5 G  is   th e  f i f t h   g e n er atio n   o f   w i r eless   ce ll u lar   tech n o lo g y ,   o f f e r in g   f as ter   u p lo ad   an d   d o w n lo ad   s p ee d s ,   s m o o th er   co n n ec tio n s ,   a n d   im p r o v ed   ca p ac it y   o v er   p r ev i o u s   n e t w o r k s .   T h is   tec h n o lo g y   is   m u ch   f as ter   an d   m o r e  r eliab le  t h an   c u r r en t  4 G   n et w o r k s   a n d   co u ld   tr an s f o r m   h o w   w e  u s e  th e  i n ter n et  to   ac ce s s   ap p licatio n s ,   s o cial  n et w o r k s ,   an d   in f o r m a tio n .   Fo r   ex a m p le,   tech n o lo g ies  s u c h   as  a u to n o m o u s   ca r s ,   ad v an ce d   g a m in g   ap p licatio n s ,   an d   liv e  s tr ea m in g   o f   m u l ti m ed ia  co n ten t,  w h ic h   r eq u ir e  h ig h l y   r eliab l e,   h ig h - s p ee d   d ata  co n n ec tio n s ,   ar e  s et  to   b en ef it  g r ea tl y   f r o m   5 G  co n n ec tiv it y   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   P r in ted   an ten n a s   ar e  tech n o lo g ical  d ev ices  th at  e n ab le  u s er s   to   r ec eiv e  s i g n als  f r o m   m o b ile  n et w o r k s .   L i k e  3 G  an d   4 G  a n ten n a s ,   5 G  an ten n a s   ac t  a s   s i g n al   a m p li f ier s .   T h an k s   to   t h e m ,   u s er s   ca n   r ec eiv e  5 G  f r o m   a  m o b ile  o p er ato r   [ 3 ] .   P o r ta b le  an ten n a s   h a v e  attr ac ted   m u c h   atte n tio n   r ec en tl y   d u e  t o   th eir   m an y   ad v an tag e s ,   in cl u d in g   f le x ib ilit y ,   li g h t w eig h t  an d   lo w   co s t.  T h e y   h av e  m a n y   ap p licatio n s   i n   w ir eless   co m m u n icati o n s   an d   s e n s o r s   [ 4 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l           Desig n   o f a   s o ft c ir cu la r   p a tc h   a n ten n a   o p era tin g   in   th e  6 0   GHz b a n d   fo r   5 G/6 G  …  ( S a la h - E d d i n e  Did i )   1121   T h e  s tr u ctu r e  o f   a  m icr o s tr ip   p atch   an te n n a  co n s is t s   m ai n l y   o f   th r ee   s tag e s :  a  m ai n   in s u la tin g   s ta g e,   i.e . ,   th e  s u b s tr ate,   a  s ta g e  co n t ain i n g   t h e  m e talized   p atch   ele m en t o n   o n e  s id e  o f   t h e  s u b s tr ate,   an d   th e  m etal lic   g r o u n d   p la n e  o n   t h e  o p p o s it e  s id e.   I n   t h e  g e n er al  ca s e,   p atc h   an ten n a  r ad iatio n   d ep en d s   o n   t h e  f r i n g i n g   f ield   p r o d u ce d   at  th e  ed g es  o f   t h e  p atch   ele m en t  [ 5 ] .   I n d ee d ,   th e  cir cu lar   p atch   a n ten n a  h as  a  n u m b er   o f   ad v a n tag e s ,   in cl u d in g   a  h i g h   d eg r ee   o f   co n tr o llab ilit y   ( r ad iu s ) ,   d esig n   f le x ib ilit y ,   r ed u ce d   d im e n s io n s   c o m p ar ed   w ith   t h o s e   o f   th e  r ec ta n g u lar   p atch   a n te n n a  at  t h e  s a m e  d esi g n   f r eq u e n c y   o f   1 6 %,  an d   b etter   co n tr o lla b ilit y   o f   its   r ad iatio n   [ 6 ] .   W ir eless   co m m u n icatio n   s y s te m s   r eq u ir e  h i g h - p er f o r m an ce   m icr o s tr ip   p atch   an ten n as  to   tr a n s m it  a n d   r ec eiv e  h i g h - q u alit y   s i g n a ls .   H o w e v er ,   p atch   an te n n a s   h a v e  c h ar ac ter is tic s   s u c h   as  lo w   g ain   an d   lo w   b an d w id t h .   T o   th is   en d ,   w e  p r o p o s e  a  cir cu lar   p atch   an ten n a  o f f er in g   g o o d   p er f o r m an ce .   T o   ac h iev e  th is ,   w e  u s e  t w o   tech n iq u es : o n e  th a t d ef o r m s   t h e  g r o u n d   p lan e  an d   o n e  t h at  o p tim izes t h e  f ee d   p o in t.   T h e  ch o ice  o f   s u b s tr ate  f o r   an t en n a  m an u f ac t u r in g   d ep en d s   o n   th e  s p ec i f ic  ap p licatio n .   Fo r   w ea r ab le   tech n o lo g y   in te g r ated   i n to   clo th i n g ,   te x ti les  ar e  a  p o p u lar   c h o ice  d u e  to   t h eir   ea s y   i n co r p o r atio n   in to   f ab r ics   [ 7 ] .   A d d itio n all y ,   p ap er - b ased   s u b s tr ate s ,   w h ic h   ar e  b o th   af f o r d ab le  an d   w id el y   ac ce s s ib le,   p r esen t  a  p r o m i s i n g   o p tio n   f o r   ec o - f r ien d l y   elec tr o n ics  [ 8 ] .   Po ly m er - b ased   s u b s tr ates  ar e  th e  m o s t  co m m o n l y   u s ed   in   an te n n a  m an u f ac t u r in g .   Am o n g   t h es e,   p o ly i m id e  ( Kap to n )   [ 9 ] ,   p o ly et h y le n e  ter ep h t h alate   ( P E T )   [ 1 0 ] ,   an d   p o ly d i m et h y l s ilo x an e  ( P DM S)  [ 1 1 ]   a r e  th e  m o s t  p r ev ale n t.  Ho w e v er ,   a  k e y   d i s ad v an tag e  o f   th ese  m ater ials   i s   th at  th e y   ar e  d er iv ed   f r o m   p etr o leu m - b ased   r eso u r ce s .   T h is   h as  led   to   in cr ea s ed   in ter est  in   e x p lo r in g   alter n ati v es   th at  ca n   m i n i m ize  th e  r elia n ce   o n   s u ch   m ater ial s ,   th er eb y   r ed u cin g   th e  en v ir o n m e n tal  i m p ac t  an d   d ep en d en ce   o n   f o s s il  f u e ls   i n   elec tr o n ic  d ev ices.  I n   r esp o n s e,   w e  s u g g e s t  u s i n g   a  b io - b ased   p o l y m er   as  a  s u b s tr ate  f o r   a  cir cu lar   p atch   an te n n a  d esig n e d   to   o p er ate  at  6 0   GHz   [ 1 2 ] .   I n   th e  av ailab le  s cie n ti f ic  liter atu r e,   w e  h a v e  f o u n d   s ev er al  t y p e s   an d   s tr u ct u r es o f   an te n n a s   ex p lo ited   in   th e  6 0   GHz   b an d   to   m ee t  th e  n ee d s   r elate d   to   cu r r en t  w ir eless   ap p licatio n s   f o r   5 G  an d   6 G  n et w o r k s .   I n   t h e   w o r k   o f   [ 1 3 ] ,   w e  f i n d   a  g e n er al  o v er v ie w   o f   m icr o s tr ip   p atch   an ten n as  w it h   b ea m f o r m i n g   f o r   f u tu r e  5 G/6 G   n et w o r k s ,   it  al s o   p r esen ts   th e   m et h o d s   an d   tec h n iq u es   p r ev i o u s l y   e m p lo y ed   f o r   an ten n a  d esig n ,   f o cu s in g   i n   p ar ticu lar   o n   th e  d ev elo p m e n t   an d   im p r o v e m en t  o f   an te n n a   p er f o r m an ce   s u ch   as  an alo g ,   d ig ital  an d   h y b r id   b ea m f o r m in g ,   b an d w id th ,   a n d   r ad iatio n .   A lan az i   et  a l.   [ 1 4 ] ,   w e  f i n d   th e  d esi g n   a n d   m a n u f ac t u r e  o f   a  4 ×4   MI MO   an te n n a  ar r a y   o p er ati n g   at  6 0   GHz .   T h e  a u th o r s   p r o p o s e  a  s e m icir cu lar   “ P ” - s h ap ed   an te n n a   t h at  ac h iev e s   t h e  f o llo w i n g   p ar a m e ter s : a   g ai n   o f   9   d B   an d   a  b an d w id t h   o f   6   GHz .   F u r th er m o r e,   A l h ar b i  et  a l.   [ 1 5 ]   is   d e v o ted   to   w o r k   o n   t h e  d e v e lo p m e n t  a n d   d esi g n   o f   a  6 0   G Hz  s er ies - f ed   co m p lian t  an te n n a  f o r   6 G  an d   b e y o n d   ap p licatio n s .   I t  o p er ates  in   th e   5 7   GHz   to   6 2   GHz   b an d ,   h as  attr ac tiv e  r etu r n   lo s s   a n d   r ad iatio n   ch ar ac ter is tics   f o r   6 G  an d   b e y o n d   ap p licatio n s ,   a n d   o f f e r s   a  g ai n   o f   1 4 . 7   d B i  as  w e ll  as   a  d ir ec tio n al  r a d iatio n   b ea m   i n   th e   h e m is p h er ical  v ie w i n g   d ir ec ti o n .   I n   ad d itio n ,   P atch   an ten n as  t y p icall y   h av e  a  n ar r o w   b a n d w id th ,   o f te n   n o t  ex ce ed in g   1 0 %,  w h ic h   m ak e s   co v er i n g   u n lice n s ed   6 0   GH z  f r eq u e n c y   b an d s   c h alle n g in g .   T o   ad d r ess   th i s   li m ita tio n ,   v ar io u s   tech n iq u e s   h av e  b ee n   p r o p o s ed   t o   en h an c e  th e  b an d w id t h .   T h ese  in clu d e  m o d i f icatio n s   s u c h   as  in tr o d u ci n g   a  U - s h ap ed   s lo t  in   t h e  p atch   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] ,   u s in g   a n   E - s h ap ed   p atch   a n ten n a  [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] ,   in co r p o r atin g   an   L - s h ap ed   p r o b e  [ 2 0 ] ,   a d d i n g   p ar asi tic  p atch e s   [ 2 1 ] ,   an d   e m p lo y i n g   a   h o r n   an te n n a  s tr u ct u r e  [ 2 2 ] .   Fo r   ex a m p le,   t h e  U - s h ap ed   p atch   an ten n a  ca n   ac h ie v e  a  b an d w i d th   i m p r o v e m en t  o f   u p   to   1 5 %  d u e  to   th e  ad d ed   s lo t.  T h e  E - s h ap ed   p atch   a n te n n a  s h o w s   a  2 1 . 7 %  in cr ea s e  i n   i m p ed a n ce   b an d w id th ,   t h an k s   to   t h e  in cl u s io n   o f   th e  E - s h ap ed   n o tc h .   W h ile  h o r n   an te n n as  ca n   also   i m p r o v e  b an d w id th ,   t h e y   te n d   to   b e  m o r e  co s tl y   d u e  to   th e ir   co m p le x   d esi g n .   T h e  u s e  o f   cir cu lar   p atc h   a n ten n a s   i n   t h e  6 0   GHz   b an d   is   ess e n tia l  f o r   h i g h - s p ee d   w ir eles s   co m m u n icatio n   tec h n o lo g ies  s u ch   as 5 G/6 G  an d   W i - Fi.  I n d e ed ,   th is   t y p e  o f   an te n n a  b en e f i ts   f r o m   n e w   d esig n   tech n iq u es  t h at  o p ti m ize  e f f i cien c y ,   m i n iat u r izatio n ,   an d   p er f o r m a n ce ,   p ar ticu lar l y   f o r   m o b ile  d e v ices  an d   co n n ec ted   o b j ec ts .   T h eir   ab ilit y   to   o p er ate  in   th e  6 0   GHz   b an d ,   co m b in ed   w it h   cir cu lar   p o la r izatio n ,   g u ar an tees   o p tim u m   p er f o r m an ce   i n   co m p lex   en v ir o n m e n ts ,   m a k i n g   th e m   cr u cial  to   th e  ev o lu t io n   o f   co m m u n icatio n   n et w o r k s .   T h e  s tr u ct u r e  o f   t h is   w o r k   is   o u tli n ed   as  f o llo w s :  W e  b eg in   w ith   a n   i n tr o d u c tio n ,   f o llo w ed   b y   a   d escr ip tio n   o f   th e  a n te n n a  d es ig n   p r o ce s s .   Ne x t,  w e  p er f o r m   s i m u latio n s   o f   t h e  a n ten n a  u s in g   h i g h - f r eq u e n c y   s tr u ct u r e  s i m u lato r   ( HFS S )  s o f t w ar e.   W e  th e n   co m p ar e  t h e  o b tain ed   r esu lt s   w it h   t h o s e  f o u n d   i n   t h e  e x is t in g   liter atu r e.   Fi n all y ,   w e  co n clu d e  th e  s t u d y   w it h   a  s u m m ar y   o f   th e  f i n d i n g s .       2.   CIRCU L AR  P AR T CH   AN T E NNA  D E S I G N  M E T H O D   2 . 1 .     T he  a i m   o f   s elec t ing   t he  6 0   G H z  f re qu ency   ba nd   T h e  6 0   GHz   b an d   o f f er s   ef f ici en t  t h r o u g h p u t  ( u p   to   s ev er al  g ig ab it s )   w it h   lo w   lat e n c y .   T h e  6 0   GHz   f r eq u en c y   b an d   s u f f er s   f r o m   p ath   atten u atio n   t h at  i s   ap p r o x i m atel y   a  t h o u s an d   ti m es  h ig h er   th a n   th at  o f   a  2   GHz   s ig n al  i n   f r ee   s p ac e.   I t  is   s p ec if ical l y   i n te n d ed   to   s u p p o r t  w ir ele s s   n e t w o r k   ap p licatio n s   t h at  d e m a n d   ex tr e m e l y   h ig h   d ata  tr an s f er   s p ee d s .   T h is   b an d   is   s u itab le  f o r   tr an s f er r in g   lar g e  f iles ,   s tr ea m i n g   h ig h - d ef i n itio n   v id eo ,   an d   o th er   s i m ilar   tas k s .   A d d itio n al l y ,   it  i s   co m m o n l y   u s ed   in   w ir eles s   lo ca l  ar ea   n et w o r k s   ( W L ANs),   w ir ele s s   p er s o n al  ar ea   n et w o r k s   ( W P A Ns),   an d   p o in t - to - p o in t  co m m u n icat io n   l in k s   [ 2 3 ] .   P r ev io u s l y ,   th e s e   f r eq u en c ies  w er e  n o t s u itab le  f o r   b o d y   ar ea   n e t w o r k s   ( B A N s ) .   B ec au s e  o f   i ts   h ig h   at m o s p h er ic  r ed u ctio n ,   lo w  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   4 ,  A u g u s t   20 25 :  1 120 - 1 1 2 7   1122   in ter f er e n ce   w ith   o th er   n et w o r k s ,   co m p ac t  co m p o n en t s ,   av ai lab le  b an d w id th ,   an d   lo w   s k i n   ab s o r p tio n   b y   th e   h u m a n   b o d y ,   th e  6 0   GHz   b an d   is   attr ac tiv e  f o r   b o d y   n et w o r k   ap p licatio n s   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   Nev er t h eles s ,   th a n k s   to   th e  ev o lu tio n   o f   cir cu it  i n teg r at io n   s o lu tio n s ,   s ev er al  tech n o lo g ical  an d   f i n an c ial  o b s tacle s   h av e  b ee n   o v er co m e.     2 . 2 .     P r o po s ed  a nte nn a   g eo m et ry   Desig n i n g   t h e  cir cu lar   p atc h   a n ten n a  i n v o lv e s   ca lc u lati n g   k e y   p ar a m eter s   s u c h   a s   t h e  s u b s t r ate  h eig h t   an d   th e  p h y s ical  r ad i u s   o f   t h e  p atch .   T h ese  ca lc u latio n s   a r e  b ased   o n   th e  f o r m u la s   p r o v id ed   in   [ 2 6 ] – [ 2 8 ] ,  in cl u d in g   ( 1 ) - ( 4 ) .   Fo r   th is   s tu d y ,   w e  s elec t  a  p o ly e s ter   s u b s tr ate  w i th   a  th ic k n e s s   o f   0 . 3   m m ,   a  r elativ e   p er m i tti v it y   o f    = 3 . 2 ,   a  lo s s   ta n g e n t  o f   0 . 0 0 3 ,   an d   a  p atch   r ad i u s   o f   0 . 8 5   m m .   Fi g u r e  1   ill u s tr ates  t h e   p r o p o s ed   an ten n a  co n f i g u r ati o n .   I n   ad d itio n ,   th e  v al u es  o f   its   p ar am e ter s   ar e  s h o w n   i n   T ab le   1 .   Fo r   p o w er   s u p p l y ,   w e  u s e  t h e  co ax ial  p r o b e  p o w er   s u p p l y   m e th o d .   T h is   m et h o d   in v o l v es  r u n n in g   a  co ax ial  lin e  th r o u g h   th e  g r o u n d   p lan e  a n d   th e  d iele ctr ic.             Fig u r e  1 .   P r o p o s ed   an ten n a  g e o m e tr y       T ab le  1 .   T h e  p ar am eter s   o f   t h i s   an te n n a   P a r a me t e r s   V a l u e s (m m)   h   0 . 3   ( L s  -   W s)   ( 4 . 2   -   4 . 4 )   (L G   -   W G )   ( 5   -   5)   R   0 . 8 5       As a  r esu lt,  co n tact  b et w ee n   t h e  ce n tr al  co n d u cto r   an d   th e  r a d iatin g   ele m e n t is  m ad e  at  a  p o in t o n   th e   ax is   o f   s y m m etr y ,   ap p r o x i m at el y   n ea r   t h e  ed g e.   I t  is   d ir ec tl y   s o ld er ed   to   th e  r ad iatin g   ele m en t  at  a  p o in t w h er e   m atc h in g   i s   ac h iev ed ,   w h ile  t h e  o u ter   co n d u cto r   is   co n n ec ted   to   th e  g r o u n d   p lan e.   T h e  ac t u al   r ad iu s   o f   t h e  p atch   is   d eter m i n ed   u s i n g   ( 1 ) :     = ( 1 + 2 ℎ  [   2 ℎ ] + 1 . 7726 ) 0 . 5     ( 1 )     w h er e :     = 8 . 7 91 × 1 0 9 √     ( 2 )     As  s h o w n   i n   ( 1 )   d o es  n o t  ac co u n t  f o r   th e  ed g e  ef f ec t.  Si n ce   t h e  ed g e  ef f ec t  in cr ea s e s   th e  elec tr ical  s ize   o f   th e  p atch ,   t h e  ef f ec ti v e  p atc h   r ad iu s   i s   ap p lied ,   w h ic h   is   g i v en   b y   ( 3 ) .     = ( 1 + 2 ℎ  [   2 ℎ ] + 1 . 7726 ) − 0 . 5       ( 3 )     C o n s eq u en tly ,   th e   r es o n an t f r e q u en cy   o f   th e  T MZ 11 0   d o m in an t is  ca lcu la te d   b y   ( 2 ) .     ( ) 110 = 1 . 8412 2 √     ( 4 )     w h er e  c   is   th e   s p e ed   o f   lig h t   in   f r e e  s p ac e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l           Desig n   o f a   s o ft c ir cu la r   p a tc h   a n ten n a   o p era tin g   in   th e  6 0   GHz b a n d   fo r   5 G/6 G  …  ( S a la h - E d d i n e  Did i )   1123   3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N    I n   th i s   s ec tio n ,   w e  u s e  th e  H FS S  s i m u la tio n   s o f t w ar e  to   p r o d u ce   r esu lts   f o r   th i s   an te n n a.   T h ese  r esu lt s   in cl u d e  elec tr ical  p ar a m e ter s   s u ch   as S1 1 ,   s tan d i n g   w a v e  r ati o ,   an d   b an d w id th ,   a s   w el l  as   r ad iatio n   p ar a m eter s   s u c h   as  g ain ,   d ir ec ti v it y ,   a n d   ef f icien c y   [ 4 ] ,  [ 2 9 ] .     3 . 1 .     E lect rica l pa ra m et er s   T h e  elec tr ical  ch ar ac ter is tic s   o f   an   a n te n n a  ar e  u s ed   to   d eter m i n e  th e  ap p r o p r iate  m atc h in g   cir cu it  a n d   in ter co n n ec tio n   n ee d ed   to   co n n ec t  a n   a n ten n a  to   a   tr an s m i tt er /r ec eiv er .   Fo r   m o r e  co m p le x   a n ten n a  t y p es,  t h e   elec tr ical  ch ar ac te r is tics   o f   an   an ten n a  ar e  also   u s ed   to   d esig n   th e  R F  alg o r it h m s   an d   cir cu i ts   u s ed   to   d r iv e  th e   an ten n a.   T h is   an te n n a  ac h ie v es  g o o d   r esu lts   s u c h   as  S 11 = - 5 0 . 7 7   d B   w it h   a  w id e  b an d w id th   ab o v e  4   GHz ,   r an g i n g   f r o m   6 0 . 5   GHz   to   6 4 . 9 1   GHz ,   as  s h o w n   in   Fi g u r e  2 ,   an d   VSW R =1 . 0 0 5 8   at  r eso n an t   f r eq u e n c y ,   as   s h o w n   i n   Fi g u r e  3 .   T h er ef o r e,   th e  p r o p o s ed   an ten n a ’ s   el ec tr ical  p er f o r m an ce   is   s u i ta b le  f o r   5 G  m ed ical   ap p licatio n s .           Fig u r e  2 .  Gr ap h ical  r ep r esen ta tio n   o f   S 11           Fig u r e  3 .   T h e  r ep r esen tati v e  cu r v e  o f   V SW R       3 . 2 .     Ra dia t io n pa ra m et er s   W h en   elec tr o n s   g en er ated   b y   a  ti m e - v ar y in g   s i g n a l  w ith   s u f f icie n t  h i g h - f r eq u e n c y   co m p o n en t s   p ass   th r o u g h   a n   u n s h ield ed   co n d u c to r ,   th e  r esu lt  i s   th e  cr ea tio n   o f   an   elec tr o m ag n etic  w a v e,   o r   an ten n a  r ad iatio n .   An   an ten n a ’ s   f ar   f ield   i s   th e   s p ec if ic  d is ta n ce   at  w h ic h   t h e  elec tr ic  an d   m ag n etic  f iel d s   o f   th e  a n te n n a ’ s  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   4 ,  A u g u s t   20 25 :  1 120 - 1 1 2 7   1124   elec tr o m ag n etic  r ad iatio n   p att er n   ar e  p er f ec tl y   o r t h o g o n a l.  A n te n n a  p ar a m eter s   ar e  g e n er all y   m ea s u r ed   in   t h e   f ar   f ield .   T h e  r ad iatio n   b eh av io r   o f   an   an ten n a  is   d escr ib ed   b y   s ev er al  k e y   p ar a m eter s ,   in cl u d in g   r ad iatio n   p atter n ,   ap er tu r e  an g le,   d ir ec tiv it y ,   g ai n ,   ef f ic ien c y   a n d   p o lar izatio n .   T h is   an ten n a  also   p r o d u ce s   in ter esti n g   r esu lt s ,   n o tab l y   g ain   G= 7 . 4 1   d B   as  s h o w n   i n   Fi g u r e  4 ,   s in ce   Fig u r e  4 ( a)   illu s tr ates  t h e  g ai n   p atter n   in   3 D  b u t   Fig u r e  4 ( b )   d em o n s tr ates  th e  g ain   p atter n   i n   2 D,   as  d o es  d i r ec tiv it y   D= 7 . 5 3   d B   as  s h o w n   in   Fi g u r e  5 ,   w h il e   Fig u r e  5 ( a)   s h o w s   t h e  3 D  d ir ec tiv it y   p atter n   an d   Fig u r e  5 ( b )   th e  2 D  d ir ec tiv it y   p atter n   f o r   ef f icie n c y   o f     η =9 8 . 4 4   %  at   a  r eso n an t  f r eq u e n c y   o f   6 0   GH.   I t  ca n   b e  s ee n   th at  th e  p r o p o s ed   an ten n a  al s o   o f f er s   g o o d   r ad iatio n   p er f o r m a n ce   f o r   5 G  m ed ical  a p p licatio n s .           ( a)   ( b )     Fig u r e  4 .   I llu s tr atio n   o f   ( a)   th e   3 D  g ain   a n d   ( b )   th e  2 D  g ain             ( a)   ( b )     Fig u r e  5 .   I llu s tr atio n   o f   ( a)   th e   3 D  d ir ec tiv it y   a n d   ( b )   th e  2 D  d ir ec tiv it y       3 . 3 .     T he  co m pa riso n o f   t he  re s ult s   o bta ined by   t he  pro po s ed  a nte nn a   t o   prev io us   re s ea rc h   I n   th is   s ec tio n ,   w e  p r ese n t  a  c o m p ar ati v e  s tu d y   o f   t h e  r es u lt s   o b tain ed   b y   t h e  p r o p o s ed   an ten n a   an d   th o s e  in   t h e  liter at u r e.   I n   ad d itio n ,   w e  s u m m ar ize  th e  r es u lt s   o b tain ed   b y   t h is   w o r k   a n d   th o s e  ex i s ti n g   i n   t h e   cu r r en t liter at u r e,   as s h o w n   i n   T ab le  2 .       T ab le  2 .  C o m p ar ativ e  r es u lt s   R e f   S 11   ( d B )   BW   ( G H z )   G a i n   ( d B )   η  ( %)   [3 0 ]   - 1 9 . 2 6   0 . 6 5 7   4 . 4 3   7 3 . 7   [3 1 ]   - 2 3 . 2 8   2 . 8   5 . 2 4   6 7 . 6 1   [3 2 ]   - 2 9 . 6   2 . 6 2   5 . 1 7   -   [3 3 ]   - 65   2 . 8 2   5 . 2 5   9 2 . 5   P r o p o se d   a n t e n n a   - 5 0 . 7 7   3 . 0 1   7 . 4 1   9 8 . 4       T ab le   2   s h o w s   th e  s i m u lat io n   r esu lt s   o b tain ed   b y   t h e  p r o p o s e d   an ten n a  a n d   th e  r esu l ts   o f   cu r r en t  w o r k   av ailab le  in   th e  s c ien t if ic  liter a tu r e.   I t  ca n   b e  s ee n   th at  th e  p r o p o s ed   an ten n a  g e n er ates  i n ter esti n g   p er f o r m a n ce s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l           Desig n   o f a   s o ft c ir cu la r   p a tc h   a n ten n a   o p era tin g   in   th e  6 0   GHz b a n d   fo r   5 G/6 G  …  ( S a la h - E d d i n e  Did i )   1125   co m p ar ed   to   o th er   w o r k s   i n   ter m s   o f   b a n d w id t h ,   g ai n ,   an d   e f f icien c y ,   as  s h o w n   i n   T ab le   2 .   Fo r   ex a m p le,   th e   w o r k   o f   [3 0 ]   p er f o r m s   les s   well  th a n   th at   o f   [3 1 ]   in   ter m s   o f   S 11 ,   b an d w id t h ,   an d   g ai n ,   wh ile  i ts   e f f icie n c y   is   h ig h er   th a n   t h at  o f   [3 1 ] ,   a s   s h o w n   in   T a b l e   2 .   F u r t h e r m o r e ,   t h e   a n t en n a   p r o p o s e d   b y   th e   a u th o r s   o f   [ 3 1 ]  o u t p e r f o r m s   th a t   o f   [3 2 ] ,   w ith   t h e   ex c e p ti o n   o f   S 1 1 .   Fu r th e r m o r e ,   th e   w o r k   o f   [ 3 3 ]   p r o d u c e s   a   b e t t e r   r ef l e ct i o n   c o e f f i ci en t   an d   h ig h e r   g ai n   th an   th e   o t h e r   w o r k ,   w ith   th e   ex c ep t i o n   o f   t h e   p r o p o s e d   an t en n a ,   a s   s h o w n   in   T a b l e   2 .       4.   CO NCLU SI O N    I n   th i s   p ap er ,   w e  h av e  ca r r ied   o u t a   s tu d y   an d   d esi g n   o f   a  cir cu lar - s h ap ed   f le x ib le  p atch   a n ten n a  f o r   a   f r eq u en c y   o f   6 0   GHz   in   5 G/6 G  m ed ical  ap p licatio n s .   I n   th i s   ca s e,   w e  p r o p o s ed   d esig n   m eth o d s   th at  ac h iev ed   g o o d   p ar am eter s ;  o n e  o f   t h ese   m eth o d s   is   t h e  d ef o r m a tio n   o f   th e  g r o u n d   p lan e  as  w e ll  as  th e  s u b s tr ate  w h ile   an o th er   m et h o d   is   r elate d   to   t h e  co ax ial  f ee d li n e.   I n   ad d itio n ,   th is   w o r k   ac h ie v es  b etter   p er f o r m an ce   th a n   t h e  liter atu r e,   s u c h   as   S1 1 ,   b an d wid th ,   g a in   an d   e f f icie n c y .   T h e  r esu lt s   o b tain ed   ar e  S1 1   o f   - 5 0 . 7 7   d B ,   b an d w id t h   o f   3 . 0 1   GHz ,   g ain   o f   7 . 4 1   d B   an d   ef f icie n c y   o f   9 8 . 4   %.  W e  h o p e  th at  th is   a n ten n a  w il l  s er v e  as  a  s i m p li f ied ,   lo w - co s t,  h ig h l y   i n teg r ated ,   l o w - p o w er   i n f o r m atio n   tr a n s m itter   o r   r ec eiv er ,   p av i n g   t h e  w a y   f o r   n u m er o u s   ap p licatio n s   in   d i v er s e  f ield s   s u ch   a s   au g m en ted   r ea lit y ,   h o lo g r ap h y ,   s en s i n g ,   a n d   ar tif icial  i n telli g e n ce ,   as  w el l   as  q u an t u m   o p tics   an d   q u an t u m   i n f o r m atio n   s cien ce .   I n   th e  f u tu r e,   th e  p r o p o s ed   an ten n a  w i ll  b e  u s ed   to   d esig n   an d   b u ild   a  n e w   an ten n a  ar r a y   d ed icate d   to   ar tif icial  in telli g e n ce .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   W .   H o n g   e t   a l . ,   “ M u l t i b e a m  a n t e n n a   t e c h n o l o g i e s  f o r   5 G   w i r e l e ss  c o mm u n i c a t i o n s, ”   I EEE   T ra n s a c t i o n s  o n   An t e n n a s   a n d   Pro p a g a t i o n ,   v o l .   6 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   6 2 3 1 – 6 2 4 9 ,   D e c .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T A P . 2 0 1 7 . 2 7 1 2 8 1 9 .   [ 2 ]   N .   O .   P a r c h i n ,   A .   U l l a h ,   H .   Ja h a n b a k h sh ,   R .   A b d - A l h a me e d ,   a n d   P .   Ex c e l l ,   “ A   d e si g n   o f   b e a m - st e e r a b l e   a n t e n n a   a r r a y   f o r   u se   i n   f u t u r e   mo b i l e   h a n d se t s,”   I n t e r n a t i o n a l   S c h o l a rl y   a n d   S c i e n t i f i c   Re s e a rc h   &   I n n o v a t i o n ,   v o l .   1 4 ,   n o .   5 ,   p .   2 0 2 0 ,   2 0 2 0 .   [ 3 ]   S .   F a y e   e t   a l . ,   “ A   su r v e y   o n   EM F - a w a r e   m o b i l e   n e t w o r k   p l a n n i n g , ”   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   8 5 9 2 7 – 8 5 9 5 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 2 9 7 0 9 8 .   [ 4 ]   S. - E.   D i d i   e t   a l . ,   “ C r e a t i o n   o f   a   so f t   c i r c u l a r   p a t c h   a n t e n n a   f o r   5 G   a t   a   f r e q u e n c y   o f   2 . 4 5   G H z , ”   i n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   D a t a   S c i e n c e   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   2 0 2 4 ,   p p .   4 7 3 – 4 7 9 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 4 8 5 7 3 - 2 _ 6 8 .   [ 5 ]   Y .   Z h u ,   K .   C h e n ,   S . - Y .   T a n g ,   C .   Y u ,   a n d   W .   H o n g ,   “ U l t r a w i d e b a n d   st r i p - l o a d e d   sl o t t e d   c i r c u l a r   p a t c h   a n t e n n a   a r r a y   f o r   mi l l i me t e r - W a v e   a p p l i c a t i o n s , ”   I EEE  An t e n n a s  a n d   W i re l e ss  Pr o p a g a t i o n   L e t t e r s ,   v o l .   2 2 ,   n o .   9 ,   p p .   2 2 3 0 – 2 2 3 4 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L A W P . 2 0 2 3 . 3 2 8 1 7 8 5 .   [ 6 ]   M .   S r i n u b a b u   a n d   N .   V .   R a j a se k h a r ,   “ A   c o mp a c t   a n d   h i g h l y   i so l a t e d   i n t e g r a t e d   8 - p o r t   M I M O   a n t e n n a   f o r   su b - 6   G H z   a n d   mm - w a v e   5G - N R   a p p l i c a t i o n s, ”   R e su l t s   i n   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   2 5 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r i n e n g . 2 0 2 5 . 1 0 4 0 6 8 .   [ 7 ]   S. - E.   D i d i ,  I .   H a l k h a ms ,  M .   F a t t a h ,   Y .   B a l b o u l ,   S .   M a z e r ,   a n d   M .   El   B e k k a l i ,   “ D e si g n   o f   a   h a n d h e l d   b u t t o n   a n t e n n a   w i t h   a n   o p e r a t i n g   f r e q u e n c y   o f   6 0   G H z   i n   t h e   5 G   mi l l i me t e r   b r a n d , ”   i n   C o n v e rg e n c e   o f   An t e n n a   T e c h n o l o g i e s ,   El e c t ro n i c s,  a n d   A I ,   2 0 2 4 ,   p p .   4 6 1 – 4 7 2 .   d o i :   1 0 . 4 0 1 8 / 9 7 9 - 8 - 3 6 9 3 - 3 7 7 5 - 2 . c h 0 2 4 .   [ 8 ]   A .   Es - saq y   e t   a l . ,   “ H i g h   r e j e c t i o n   se l f - o sci l l a t i n g   u p - c o n v e r si o n   mi x e r   f o r   f i f t h - g e n e r a t i o n   c o mm u n i c a t i o n s , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J EC E) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   5 ,   p p .   4 9 7 9 – 4 9 8 6 ,   O c t .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 3 i 5 . p p 4 9 7 9 - 4 9 8 6 .   [ 9 ]   A .   El   K r o u k ,   A .   Es - S a q y ,  M .   F a t t a h ,  S .   M a z e r ,  M .   El   B e k k a l i ,   a n d   M .   M e h d i ,   “ G i l b e r t   c e l l   d o w n - c o n v e r si o n   mi x e r   f o r   T H z   w i r e l e ss   c o mm u n i c a t i o n , ”   i n   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   S m a rt   E n v i r o n m e n t ,   2 0 2 3 ,   p p .   4 7 5 – 4 8 0 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 2 6 2 5 4 - 8 _ 6 8 .   [ 1 0 ]   S. - E.   D i d i ,  I .   H a l k h a ms ,  M .   F a t t a h ,   Y .   B a l b o u l ,   S .   M a z e r ,   a n d   M .   El   B e k k a l i ,   “ D e si g n   o f   a   mi c r o st r i p   a n t e n n a   p a t c h   w i t h   a   r e c t a n g u l a r   sl o t   f o r   5 G   a p p l i c a t i o n s   o p e r a t i n g   a t   2 8   G H z , ”   T ELKO M N I K A  ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ) ,   v o l .   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   5 2 7 – 5 3 6 ,   Ju n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / t e l k o mn i k a . v 2 0 i 3 . 2 3 1 5 9 .   [ 1 1 ]   Y. - F .   T sao ,   A .   D e sai ,   a n d   H . - T .   H su ,   “ D u a l - b a n d   a n d   d u a l - p o l a r i z a t i o n   C P W   F e d   M I M O   a n t e n n a   f o r   f i f t h - g e n e r a t i o n   mo b i l e   c o mm u n i c a t i o n s  t e c h n o l o g y   a t   2 8   a n d   3 8   G H z , ”   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   4 6 8 5 3 – 4 6 8 6 3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 7 1 2 4 8 .   [ 1 2 ]   S .   D i d i ,  I .   H a l k h a ms ,  M .   F a t t a h ,   Y .   B a l b o u l ,   S .   M a z e r ,   a n d   M .   El   B e k k a l i ,   “ S t u d y   a n d   d e s i g n   o f   a   5 G   M i l l i me t e r   b a n d   p a t c h   a n t e n n a   w i t h   a   r e so n a n t   f r e q u e n c y   o f   6 0   G H z , ”   J o u r n a l   o f   N a n o -   a n d   El e c t ro n i c   P h y si c s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p p .   0 2 0 1 5 - 1 - 0 2 0 1 5 – 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 2 1 2 7 2 / j n e p . 1 5 ( 2 ) . 0 2 0 1 5 .   [ 1 3 ]   M .   A .   S a e e d   a n d   A .   O .   N w a j a n a ,   “ A   r e v i e w   o f   b e a mf o r mi n g   mi c r o st r i p   p a t c h   a n t e n n a   a r r a y   f o r   f u t u r e   5 G / 6 G   n e t w o r k s,”   Fr o n t i e rs   i n   Me c h a n i c a l   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   9 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f me c h . 2 0 2 3 . 1 2 8 8 1 7 1 .   [ 1 4 ]   M .   D .   A l a n a z i ,   W .   A .   E.   A l i ,   A .   M .   A m e e n ,   A .   A .   I b r a h i m ,   a n d   B .   M .   Y o u se f ,   “ Q u a d   p o r t   P - sh a p e d   M I M O   a n t e n n a   a r r a y   f o r   6 0   G H z   a p p l i c a t i o n s , ”   H e l i y o n ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 2 ,   J u n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . h e l i y o n . 2 0 2 4 . e 3 3 0 2 1 .   [ 1 5 ]   K .   H .   A l h a r b i ,   J .   B .   K a mi l i ,   A .   N e l l a ,   R .   W .   A l d h a h e r i ,   a n d   M .   M .   S h e i k h ,   “ A   se r i e s - f e d   c o n f o r mal   a n t e n n a   a t   6 0   G H z   f o r   6 G   a n d   b e y o n d   a p p l i c a t i o n s, ”   E l e k t r o n i k a   i r  El e k t r o t e c h n i k a ,   v o l .   3 0 ,   n o .   2 ,   p p .   3 8 – 4 5 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 7 5 5 / j 0 2 . e i e . 3 6 7 0 6 .   [ 1 6 ]   T .   Jan g   a n d   C .   S .   P a r k ,   “ 6 0 - G H z   w i d e b a n d   L - p r o b e   c i r c u l a r   sl o t t e d   E - s h a p e d   p a t c h   a n t e n n a   a r r a y , ”   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   7 9 9 3 9 – 7 9 9 4 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 9 4 7 0 8 .   [ 1 7 ]   A .   Es - sal e h ,   M .   B e n d a o u e d ,   S .   L a k r i t ,   S .   D a s,  a n d   A .   F a i z e ,   “ D e si g n   a sp e c t s   o f   M I M O   a n t e n n a s   a n d   i t s   a p p l i c a t i o n s:   A   c o mp r e h e n si v e   r e v i e w , ”   Re s u l t s  i n   E n g i n e e ri n g ,  v o l .   2 5 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r i n e n g . 2 0 2 4 . 1 0 3 7 9 7 .   [ 1 8 ]   J.  Y i n ,   Q .   W u ,   C .   Y u ,   H .   W a n g ,   a n d   W .   H o n g ,   “ B r o a d b a n d   sy mm e t r i c a l   E - sh a p e d   p a t c h   a n t e n n a   w i t h   m u l t i mo d e   r e so n a n c e   f o r   5 G   M i l l i me t e r - W a v e   a p p l i c a t i o n s,”   I EE E   T ra n s a c t i o n s   o n   A n t e n n a s   a n d   Pro p a g a t i on ,   v o l .   6 7 ,   n o .   7 ,   p p .   4 4 7 4 – 4 4 8 3 ,   Ju l .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T A P . 2 0 1 9 . 2 9 1 1 2 6 6 .   [ 1 9 ]   L .   X i a n g   e t   a l . ,   “ W i d e b a n d   si n g l e   a n d   d u a l   l i n e a r l y   p o l a r i z e d   mag n e t o - e l e c t r i c   d i p o l e   a r r a y   a n t e n n a s  f o r   5 G / 6 G   M i l l i me t e r - W a v e   a p p l i c a t i o n s, ”   I EE E  O p e n   J o u rn a l   o f   An t e n n a s   a n d   Pr o p a g a t i o n ,   v o l .   5 ,   n o .   2 ,   p p .   5 2 5 – 5 3 9 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / O JA P . 2 0 2 4 . 3 3 6 7 2 4 2 .   [ 2 0 ]   S .   R .   G o v i n d a r a j u l u ,   R .   H o k a y e m,  a n d   E.   A .   A l w a n ,   “ A   6 0   G H z   M i l l i me t e r - W a v e   a n t e n n a   a r r a y   f o r   3 D   a n t e n n a - in - p a c k a g e   a p p l i c a t i o n s, ”   I EE E  A c c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   1 4 3 3 0 7 – 14 3 3 1 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 1 2 1 3 2 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   4 ,  A u g u s t   20 25 :  1 120 - 1 1 2 7   1126   [ 2 1 ]   J. - F .   L i n   a n d   Q . - X .   C h u ,   “ E n h a n c i n g   b a n d w i d t h   o f   C P   m i c r o st r i p   a n t e n n a   b y   U si n g   p a r a s i t i c   p a t c h e s  i n   a n n u l a r   se c t o r   sh a p e s  t o   c o n t r o l   e l e c t r i c   f i e l d   c o mp o n e n t s , ”   I E EE  A n t e n n a s a n d   Wi re l e ss   Pr o p a g a t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   1 7 ,   n o .   5 ,   p p .   9 2 4 – 9 2 7 ,   M a y   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L A W P . 2 0 1 8 . 2 8 2 5 2 3 6 .   [ 2 2 ]   H .   Y .   K i m,  T .   H .   Ja n g ,   H .   H .   B a e ,   a n d   C .   S .   P a r k ,   “ A   6 0   G H z   c o mp a c t   m u l t i d i r e c t i o n a l - b e a m   a n t e n n a - in - p a c k a g e   f o r   mo b i l e   d e v i c e s,”   I EEE  An t e n n a s  a n d   W i rel e ss  Pr o p a g a t i o n   L e t t e r s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 4 3 4 – 2 4 3 8 ,   N o v .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L A W P . 2 0 1 9 . 2 9 3 9 6 3 0 .   [ 2 3 ]   M .   H .   S h a r a f ,   A .   I .   Z a k i ,   R .   K .   H a mad ,   a n d   M .   M .   M .   O mar ,   “ A   n o v e l   d u a l - b a n d   ( 3 8 / 6 0   G H z )   p a t c h   a n t e n n a   f o r   5 G   mo b i l e   h a n d se t s , ”   S e n s o rs ,   v o l .   2 0 ,   n o .   9 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 0 0 9 2 5 4 1 .   [ 2 4 ]   S .   R a z a f i m a h a t r a t r a ,   J.  S a r r a z i n ,   A .   B e n l a r b i - D e l a i ,   a n d   P .   D e   D o n c k e r ,   “ H o r n   a n t e n n a   d e si g n   f o r   B A N   M i l l i me t e r   w a v e   o n - b o d y   c o mm u n i c a t i o n , ”   i n   2 0 1 4   I EEE  An t e n n a s   a n d   Pr o p a g a t i o n   S o c i e t y   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o si u m   ( AP S U R S I ) ,   Ju l .   2 0 1 4 ,   p p .   3 5 8 – 3 5 9 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A P S . 2 0 1 4 . 6 9 0 4 5 1 1 .   [ 2 5 ]   D .   D a g h o u j ,   M .   F a t t a h ,  S .   M a z e r ,   Y .   B a l b o u l ,   a n d   M .   El   B e k k a l i ,   “ U W B   w a v e f o r m  f o r   a u t o mo t i v e   sh o r t   r a n g e   r a d a r , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o n   E n g i n e e r i n g   Ap p l i c a t i o n s   ( I REA) ,   v o l .   8 ,   n o .   4 ,   p p .   1 5 8 – 1 6 4 ,   J u l .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 5 8 6 6 / i r e a . v 8 i 4 . 1 8 9 9 7 .   [ 2 6 ]   R .   H .   T h a h e r   a n d   L .   M .   N o r i ,   “ D e si g n   a n d   a n a l y si s  o f   mu l t i b a n d   c i r c u l a r   mi c r o st r i p   p a t c h   a n t e n n a   f o r   w i r e l e ss  c o mm u n i c a t i o n , ”   Pe ri o d i c a l s  o f   En g i n e e r i n g   a n d   N a t u r a l   S c i e n c e s (P EN ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   2 3 – 3 0 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 2 1 5 3 3 / p e n . v 1 0 i 3 . 2 9 9 6 .   [ 2 7 ]   A .   J.  A .   A l - G b u r i ,   Z .   Z a k a r i a ,   I .   M .   I b r a h i m ,   a n d   E.   B .   A .   H a l i m,  “ M i c r o st r i p   p a t c h   a n t e n n a   a r r a y s  d e si g n   f o r   5 G   w i r e l e ss  b a c k h a u l   a p p l i c a t i o n   a t   3 . 5   G H z , ”   i n   Re c e n t   A d v a n c e s  i n   E l e c t r i c a l   a n d   El e c t ro n i c   E n g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r  S c i e n c e ,  2 0 2 2 ,   p p .   7 7 – 8 8 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 981 - 16 - 9 7 8 1 - 4 _ 9 .   [ 2 8 ]   A .   Es - S a q y   e t   a l . ,   “ C o mp a r a t i v e   st u d y   b e t w e e n   g i l b e r t   a n d   c a s c o d e   mi x e r s  f o r   5 G   mm - W a v e   s y st e ms,”   i n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   D a t a   S c i e n c e   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   2 0 2 4 ,   p p .   4 6 0 – 4 6 5 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 4 8 5 7 3 - 2 _ 6 6 .   [ 2 9 ]   S. - E.   D i d i ,  I .   H a l k h a ms ,  A .   Es - sa q y ,  M .   F a t t a h ,  S .   M a z e r ,   a n d   M .   El   B e k k a l i ,   “ C r e a t i o n   o f   a   so f t   c i r c u l a r   p a t c h   a n t e n n a   f o r   b i o - me d i c a l   a p p l i c a t i o n s  f o r   5 G   a t   f r e q u e n c y   2 . 4 5   G H z , ”   Re su l t s  i n   En g i n e e ri n g ,   v o l .   2 2 ,   Ju n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r i n e n g . 2 0 2 4 . 1 0 2 3 1 9 .   [3 0 ]   M .   I .   A h me d   a n d   M .   F .   A h me d ,   “ A   w e a r a b l e   f l e x i b l e   a n t e n n a   i n t e g r a t e d   o n   a   sm a r t   w a t c h   f o r   5 G   a p p l i c a t i o n s, ”   J o u rn a l   o f   P h y s i c s :   C o n f e re n c e   S e r i e s ,   v o l .   1 4 4 7 ,   n o .   1 ,   J a n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 4 2 - 6 5 9 6 / 1 4 4 7 / 1 / 0 1 2 0 0 5 .   [3 1 ]   J.  P .   K u mar,   C .   S .   P r i y a ,   P .   D .   V .   N .   S a i ,   N .   M .   K u mar,  a n d   E .   P .   K u mar,   “ A   c o m p a c t   f o u r   p o r t   mi mo   a n t e n n a   f o r   M i l l i me t e r   w a v e s  5 G   a p p l i c a t i o n s,”   I n d u st r i a l   E n g i n e e r i n g   J o u r n a l ,   v o l .   5 2 ,   n o .   3 ,   p p .   8 8 2 – 8 8 9 ,   2 0 2 3 .   [3 2 ]   H .   M .   M a r h o o n   a n d   N .   Q a se m,  “ S i m u l a t i o n   a n d   o p t i m i z a t i o n   o f   t u n e a b l e   mi c r o st r i p   p a t c h   a n t e n n a   f o r   f i f t h - g e n e r a t i o n   a p p l i c a t i o n s   b a se d   o n   g r a p h e n e , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   El e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e ri n g   ( I J E C E) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   5 ,   p p .   5 5 4 6 – 5 5 5 8 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 0 i 5 . p p 5 5 4 6 - 5 5 5 8 .   [3 3 ]   A .   Jab b a r ,   Q .   H .   A b b a s i ,   M .   A l i   I mr a n ,   a n d   M .   U .   R e h ma n ,   “ D e si g n   o f   a   6 0   G H z   mi c r o st r i p   a n t e n n a   f o r   m u l t i - g i g a b i t   i n d u s t r i a l   c o mm u n i c a t i o n   i n   v i e w p o i n t   o f   i n d u st r y   4 . 0 , ”   i n   2 0 2 2   I n t e r n a t i o n a l   W o rks h o p   o n   A n t e n n a   T e c h n o l o g y   ( i WA T ) ,   M a y   2 0 2 2 ,   p p .   2 3 5 – 2 3 8 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i W A T 5 4 8 8 1 . 2 0 2 2 . 9 8 1 0 9 9 9 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       S a la h - E d d in e   Did i          a s  b o rn   i n   1 9 9 0   i n   T issa ,   M o ro c c o .  He   re c e iv e d   h is  P h . D .   in   El e c tri c a l  En g in e e rin g   a n d   T e lec o m m u n ica ti o n s  f ro m   th e   Un iv e rsity   o f   S id i  M o h a m e d   Be n   A b d e ll a h ,   in   2 0 2 4 .   He   a lso   re c e iv e d   h is  M a ste r ’ s  d e g re e   in   M icro e l e c tro n ics   f ro m   th e   F a c u lt y   o f   S c ien c e s,  Dh a r  EL   M a h ra z   F e z   M o ro c c o   i n   2 0 1 6 .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   sa lah e d d in e . d id i@u sm b a . a c . m a .         I m a n e   H a l k h a m s           a s  b o rn   in   1 9 8 8   in   F e z ,   M o r o c c o .   S h e   re c e iv e d   h e r  P h . D .   in   M icro e lec tro n ics   f ro m   th e   Un iv e rsity   o f   S id i  M o h a m m e d   Be n   A b d e ll a h ,   i n   2 0 1 7 .   S h e   a lso   re c e iv e d   h e r  E n g in e e rin g   d e g re e   in   N e tw o rk s  a n d   T e l e c o m m u n ica ti o n s  f ro m   th e   Na ti o n a l  S c h o o l  o f   A p p li e d   S c ien c e s  o f   F e z   in   2 0 1 2 .   Cu rre n t ly ,   sh e   is  a   p ro fe ss o r  a t  th e   En g in e e rin g   S c ien c e   F a c u lt y   o f   UP F .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   im a n e . h a lk h a m s@ u s m b a . a c . m a .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l           Desig n   o f a   s o ft c ir cu la r   p a tc h   a n ten n a   o p era tin g   in   th e  6 0   GHz b a n d   fo r   5 G/6 G  …  ( S a la h - E d d i n e  Did i )   1127     Abd e lh a fid   Es - S a q y           a s  b o r n   i n   1 9 9 2   i n   T issa ,   M o ro c c o .   He   re c e iv e d   h is P h . D .   in   El e c tri c a l  En g i n e e rin g   a n d   T e lec o m m u n ica ti o n s  f ro m   th e   Un iv e rsity   o f   S id i   M o h a m e d   Be n   A b d e ll a h ,   in   2 0 2 2 .   He   a lso   re c e iv e d   h is  M a ste r ’ s  d e g re e   in   M icro e l e c tro n ics   f ro m   th e   F a c u lt y   o f   S c ien c e s,  Dh a r  EL   M a h ra z   F e z   M o ro c c o   i n   2 0 1 8 .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  e ss a q y a b d e lh a f id @g m a il . c o m .         M o h a m m e d   F a tta h           re c e iv e d   h is  P h . D.  i n   T e lec o m m u n ica ti o n s  a n d   CE M   a t  th e   Un iv e rsit y   o f   S id i  M o h a m e d   Be n   A b d e ll a h   (US M BA )  F e z ,   M o r o c c o ,   i n   2 0 1 1 .   He   is  a   p ro f e ss o r  in   th e   El e c tri c a l  E n g in e e rin g   De p a rtm e n t  o f   th e   Hig h   sc h o o l  o f   tec h n o lo g y   a t  th e   M o u lay   Is m a il   Un iv e rsit y   (UMI ) ,   M e k n e s,  M o ro c c o   a n d   h e   is  re s p o n si b le  f o r  th e   re se a rc h   tea m   ‘ In telli g e n t  S y ste m s,  Ne t wo rk s  a n d   T e lec o m m u n ica ti o n s ’ ,   I M AG E  lab o ra to ry ,   UMI .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  m . fa tt a h @u m i. a c . m a .         S a id   M a z e r           w a s  b o rn   in   1 9 7 8 .   He   re c e iv e d   a   P h . D .   d e g re e   in   E lec tro n ics   a n d   S ig n a l  P r o c e ss in g   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   M a rn e - La - V a ll é e ,   Ch a m p s - su rM a rn e ,   F ra n c e .   He   is cu rre n tl y   a   f u ll   p ro f e ss o r  a t  th e   Na ti o n a l  S c h o o l  o f   A p p li e d   S c ien c e s o f   F e z ,   M o ro c c o .   He   is  a   m e m b e r  o f   I A S S E  L a b o ra to ry ,   Un iv e rsit y   o f   S id i  M o h a m e d   Be n   A b d e ll a h   F e z .   His   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   t h e   d e v e lo p m e n t  o f   m icro w a v e - p h o to n i c s  d e v ice s  f o r  ra d io - o v e r  f ib e r  a n d   w irele ss   a p p li c a ti o n s,  a n d   h e   is  a lso   in v o lv e d   i n   n e two rk   se c u rit y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   at   e m a il :   m a z e r sa id @g m a il . c o m .         M o u lh i m e   El  B e k k a li           h o l d e r  a   d o c to ra te  i n   1 9 9 1   f ro m   th e   UST L   Un iv e rsit y - L il le  1 - F ra n c e .   He   w o rk e d   o n   a n ten n a s  p ri n ted   a n d   th e ir   a p p l ica ti o n s  t o   m icro w a v e   ra d a r.   S in c e   1 9 9 2 ,   h e   w a s  a   p ro f e ss o r  a t  th e   G ra d u a te  S c h o o l  o f   T e c h n o lo g y ,   F e z   (ES T F )  a n d   h e   w a s  a   m e m b e r  o f   th e   T ra n s m i ss io n   a n d   Da ta  P ro c e ss in g   L a b o ra t o ry   (LT T I).   I n   1 9 9 9 ,   h e   r e c e i v e d   a   s e c o n d   d o c t o r a t e   i n   e le c tr o m a g n e t i c   c o m p a t i b i l i ty   f r o m   S i d i   M o h a m e d   Be n   A b d e l l a h   U n i v e rs i ty   ( U S M BA ) .   S i n c e   2 0 0 9 ,   he   h a s   b e e n   Vi c e - P r e s i d e n t   o f   R e se a rc h   a n d   C o o p e r a t i o n   a t   t h e   S i d i   M o h a m e d   B e n   A b d e l la h   U n i v e rs i ty   ( U S M BA )  i n   F e z - M o ro c c o   u n t i l   2 0 1 8 .   C u r r e n t l y ,   h e   w o r k s   i n   t h e   t e l e c o m m u n i c a t i o n   d o m a i n ,   h e   i s   a   p r o f e ss o r   a t   t h e   N a t i o n a l   S c h o o l   o f   A p p l i e d   S c i e n c e s   ( E N S A F )   a n d   a   m e m b e r  o f   t h e   L IA S S E   la b o r a t o ry   a t   S i d i   M o h a m e d   B e n   A b d e l l a h   U n i v e rs i ty .   He   c a n   b e   c o n t a c te d   a t   e m a i l :   m o u l h i m e . e l . b e k k a l i @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.