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 .   9 0 6 ~ 9 1 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 . 27017          906       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   A  co m pa ct  five - b a nd pa tch  a nt enn a  cov ering   WLA N,  WiM A X ,  X,  a nd  K u - b a nds       Su t ha s inee  L a m ultr ee ,   Wutt hip o ng   T ha na m a la po ng ,   K a na w a t   Nua ng w o ng s a ,  Cha rins a k   Sa et ia w   D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   T e l e c o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g ,   R a j a ma n g a l a   U n i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y   I sa n  K h o n k a e n   C a m p u s,  K h o n k a e n ,   T h a i l a n d       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   24 ,  2 0 2 5   R ev i s ed   Ma y   12 ,  2025   A cc ep ted   Ma y   26 ,  2025       T h is  p a p e r  in tr o d u c e s  a   c o m p a c t,   lo w - p ro f il e ,   f iv e - b a n d   a n ten n a   f o r  w irele s s  c o m m u n ica ti o n   sy st e m s  o p e ra ti n g   a c ro ss   2 . 4 /5   G Hz   W LAN,  3 . 5   G H z   W i - M a x ,   a n d   7 . 5   G Hz   X -   a n d   K u - b a n d   f re q u e n c ies .   T h e   p ro p o se d   a n ten n a   u ti li z e s  a   n o v e l  c o n f ig u ra ti o n   w it h   a   d u a l - o v e rlap p in g   re c tan g u lar  p a tch   c o u p le d   t o   a   w id e   c ircu lar  sl o t  a n d   a n   i n v e rted   L - sh a p e d   stri p .   F a b rica ted   o n   a   sin g le - la y e r  F R4   su b stra te  ( ε r = 4 . 3 ,   th ick n e ss = 1 . 6   m m ),   th e   a n ten n a   e m p lo y s  a   5 0 - o h m   c o p lan a r  w a v e g u id e   f e e d ,   re su lt i n g   i n   a   c o m p a c t   f o o tp ri n t   o f   4 0 × 4 0 × 1 . 6   m m ³ .   Ex p e ri m e n tal  m e a su re m e n ts  a n d   sim u latio n s   d e m o n stra te  a   b i d irec ti o n a l   ra d iat io n   p a tt e r n   c o v e rin g   f iv e   d isti n c t  f re q u e n c y   b a n d s:  2 . 4 - 2 . 4 8 5   G Hz ,   3 . 4 - 3 . 6   G H z ,   5 . 1 5 - 5 . 8 2 5   G Hz ,   7 . 2 5 - 8 . 4   G Hz ,   a n d   1 3 . 4 - 1 7 . 7   G Hz .   T h e   a n ten n a   e x h ib it s  a   re tu rn   lo ss   b e tt e r  t h a n   1 0   d B  a c ro ss   a ll   b a n d s  a n d   p r o v id e s  a v e ra g e   g a in s  o f   1 . 7 8   d B i,   3 . 0 4   d Bi,   3 . 4   d Bi,   4 . 2 7   d Bi,   a n d   4 . 4 6   d Bi,   re sp e c ti v e ly .   T h e se   re su lt s  c o n f irm   th e   su c c e ss f u l  d e v e lo p m e n t  o f   a   f iv e - b a n d   a n ten n a   w it h   e x c e ll e n t  p e rf o r m a n c e   c h a ra c t e risti c s,  m a k in g   it   a   p ro m isin g   c a n d id a te  f o r  2 . 4 /5   G Hz   WL A N,  W i - M a x ,   a n d   X -   a n d   K u - b a n d   sa telli te  c o m m u n ica ti o n s,  w it h   a u to m o ti v e   v e h icle s b e in g   o n e   e x a m p le.   K ey w o r d s :   B id ir ec tio n al  p atter n   an te n n a   C o m p ac t a n ten n a   Fiv e - b an d   an ten n a   Mu lti - b an d   an ten n a   R ec tan g u lar   p atch   an ten n a   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 :   Su t h asi n ee   L a m u l tr ee   Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics a n d   T elec o m m u n icatio n   E n g in ee r in g ,   Facu lt y   o f   E n g in ee r i n g   R aj a m an g ala  U n i v er s it y   o f   T ec h n o lo g y   I s a n   K h o n k ae n   C a m p u s   Kh o n k ae n ,   4 0 0 0 0 ,   T h ailan d   E m ail:  s u t h as in ee . la @ r m u ti.a c . th       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  r ap id   ex p an s io n   o f   w ir e less   co m m u n icatio n   ap p licati o n s   d r iv es  th e  i n cr ea s i n g   d em an d   f o r   co m p ac t,  m u l ti - f u n ctio n al,   m u lti - b an d   an te n n as.  T h ese  ad v an ce d   an ten n as  ar e  cr u cial  f o r   m o d er n   w ir eles s   s y s te m s   [ 1 ] - [ 4 ] ,   s u p p o r tin g   d i v er s e  tec h n o lo g ies  s u c h   as  2 . 4 /5   GHz   W L A N,   W iM A X,   I o T ,   L T E ,   s u b - 6   5 G,   6 G,   an d   X/K u - b a n d   s atell ite  c o m m u n icatio n s .   T h eir   co m p ac t  an d   v er s atile  d es ig n   i s   es s en t ial  f o r   t h e  g r o w i n g   r an g e  o f   w ir ele s s   ap p licatio n s .   E f f ec ti v e  an ten n a  d esi g n   i s   cr itical  f o r   m u lti - b an d   p er f o r m an ce ,   i n f lu e n ci n g   g ain ,   b an d w id t h ,   an d   ef f icie n c y .   Mo d er n   w ir eles s   s y s te m s   d ep en d   o n   th ese  an ten n as ’   ab ili t y   to   o p er ate  ac r o s s   d iv er s e  f r eq u en c y   r a n g e s ,   ac h iev ed   t h r o u g h   i n n o v ati v e  m ater ial s   an d   g eo m etr ies   [ 5 ] - [ 9 ] .   Ho w e v er ,   o p tim izin g   t h ese  a n ten n a s   f o r   s p ec if ic  ap p licatio n s   w h ile  en s u r i n g   co n s i s ten t  p er f o r m an ce   ac r o s s   all  in te n d ed   b an d s   r e m ai n s   a  s i g n i f ican t c h allen g e.   Sev er al  tech n iq u e s   f o r   ac h iev i n g   m u l ti - b a n d   o p er atio n   in clu d e  m eta m ater ials   u tili zi n g   FR 4   s u b s tr ate  an d   co m p le m e n tar y   s p lit  r i n g   r eso n a to r s   [ 2 ] ;  f o r k - s h ap ed   r ad iatin g   co m p o n e n t s   [ 4 ] ;  elec tr o m a g n et ic - tr an s p ar en t  ca s ca d e  co m b   d ip o le  an ten n as  f o r   s h ar ed - ap er tu r e  b ase  s tatio n   ar r ay s   [ 1 0 ] ;  p a r tial  g r o u n d   p lan e s   w it h   d u al - s id ed   r ev er s e  s tag e  s tair s   [ 1 1 ] ;  an d   ar tif icial  m a g n etic  co n d u cto r   tech n iq u es  [ 1 2 ] .   Oth er   ap p r o ac h es  in cl u d e  s id e - by - s id e  p lace m e n t  m u lti - r ad iato r s   [ 1 3 ]   an d   em b ed d ed   s c h e m es  [ 1 4 ] ,   m ea n d er   lin e s   a n d   s lo ts   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         A   co mp a ct  five - b a n d   p a tch   a n t en n a   c o ve r in g   W LA N ,   W iMAX ,   X ,   a n d   K u - b ands   ( S u th a s in ee   La mu ltr ee )   907   [ 1 4 ] ,  [ 1 5 ] ,   u s in g   d if f er en t  a n ten n a  t y p e s   f o r   d if f er e n t  b an d s   [ 1 6 ] ,   m u l ti - r ad iatin g   co m p o n en ts   [ 1 7 ] ,   s tu b   tu n in g   [ 5 ] ,   [ 1 8 ] ,   an d   s lo ts   w ith   lo ad in g   s t u b s   [ 1 9 ] .   Fu r th er   en h an ce m e n ts   ca n   b e  ac h iev ed   b y   m o d if y i n g   g r o u n d   p la n es  [ 2 0 ] ,  [ 2 1 ] ,   u s in g   s lo tted   g eo m e tr ies  [ 2 0 ] ,   [ 2 2 ] ,   ad j u s tin g   f ee d i n g   li n es  w i th   p ar asit ic  ele m en t s   [ 2 3 ] ,   em p lo y i n g   t h e  as y m m et r ic  co p lan ar   s tr ip - f ed   tech n iq u e  [ 2 4 ] ,   ex p lo r in g   v ar io u s   m o d es  w it h   s lo t  t u n in g   [ 2 5 ] ,   an d   u s in g   a  f r ac tal  tech n iq u e  [ 3 ] ,   [ 2 6 ] .   T h ese  s tr ate g ies  co n tr ib u te  to   i m p r o v in g   t h e  f u n ctio n alit y   a n d   ef f icien c y   o f   m u lti - b an d   an ten n as.   B id ir ec tio n al  an ten n as  ar e  cr u cial  f o r   w ir eless   co m m u n icatio n   in   s p ec if ic  en v ir o n m en ts   lik e  s tr ee ts ,   h ig h w ay s ,   s k y w alk s ,   co r r id o r s ,   tu n n els,  an d   s u b w ay   s tatio n s   [ 1 4 ] ,   [ 1 8 ] ,   [ 2 7 ] ,   en s u r in g   ad eq u ate  co v er ag e.   Sev er al  tech n iq u es  ac h iev e  b id ir ec tio n al  p r o p ag atio n .   T h ese  in clu d e  u tili zin g   w id e  s lo ts   to   m an ip u late  o m n id ir ec tio n al  r ad iatio n   [ 1 8 ] ,   th e  s p o o f   s u r f ac e  p lasm o n   p o lar ito n   ( SP P )   m eth o d   f o r   w id eb an d   en d - f ir e  an ten n as  [ 2 8 ] ,   r esh ap in g   s lo t  an ten n a  r ad iatio n   p atter n s   u s in g   ch ar ac ter is tic  m o d e  an aly s is   [ 2 9 ] ,   an d   co m b in in g   tw o   u n id ir ec tio n al  an ten n as,  s u ch   as  b ac k - to - b ac k   f r eq u en cy   s ca n n in g   tap e r ed   s lo t  an ten n a  ( FS T SA )   elem en ts   [ 3 0 ] .   T h e  m u lti - r eso n an ce   p r in cip le,   co m b in in g   m u ltip le  b o w - tie  an ten n as,  is   an o th er   ap p r o ac h   [ 3 1 ] .   T h ese  m eth o d s   im p r o v e  co m m u n icatio n   ef f icien cy   in   en v ir o n m en ts   r eq u ir in g   r o b u s t  s ig n al  co v er ag e.   T h is   p ap er   p r esen ts   a  b id ir ec tio n al  an ten n a  d esig n   in teg r atin g   a  d u al - o v er lap p in g   r ec tan g u lar   p atch   ( DORP )   w ith in   a  w id e  cir cu lar   s lo t  ( W C S)  an d   an   in v er ted - L   s h ap e  s tr ip   ( I L SS ) ,   f ed   b y   a  co p lan ar   w av eg u id e  ( C P W ) .   T h is   co m p ac t  an ten n a  o p er ates  ac r o s s   f iv e  b an d s ,   s u p p o r tin g   2 . 4 - 2 . 4 8 4   GHz   f o r   2 . 4   GHz   W L A N,   3 . 4 - 3 . 6   GHz   f o r   W iMA X,   5 . 1 5 - 5 . 8 2 5   GHz   f o r   5   GHz   W L A N,   7 . 2 5 - 8 . 4   GHz   f o r   X - b an d ,   an d     1 3 . 4 - 1 7 . 7   GHz   f o r   Ku - b an d   ap p licatio n s   ( s atellite  co m m u n icatio n s   an d   r ad ar ) .   I ts   m u lti - b an d   ca p ab ilit y   m ak es  it  s u itab le  f o r   u r b an   o u td o o r   m o b ilit y ,   r ec eiv in g   s ig n als  f r o m   W L A N/W iMA X  to w er s   an d   s atellites.  I t  ca n   also   b e  u s ed   in   h ig h - g ain   an ten n a  ar r ay s   f o r   s atellite  co m m u n icatio n s .   I n itial  th eo r etica l  d esig n   p ar am eter s   w er e  ca lcu lated   ( s ec tio n   2 )   an d   th en   s im u lated   in   C ST   m icr o w av e  s tu d io   [ 3 2 ] .   T h e  f in al  d esig n   p ar am eter s   w er e  d eter m in ed   th r o u g h   an   iter ativ e  s im u latio n   p r o ce s s .       2.   T H E   P RO P O SE D  M E T H O D    2 . 1 .     Ant enna   la y o ut  a nd   f o r m u la s   T h is   s ec tio n   d etails  th e  d esig n   o f   a  f iv e - b an d   b id ir ec tio n al  p atch   an ten n a  ( FB B P A ) ,   an   ex te n s io n   o f   o u r   p r ev io u s ly   d ev elo p ed   tr i - b an d   d esig n   ( T B B P A )   [ 1 8 ]   f o r   2 . 4 /5   GHz   W L A N  an d   Ku - b an d   o p er atio n .   T h e  T B B P A   ( Fig u r e  1 ( a)   [ 1 8 ] )   co n s is ted   o f   a  r ec tan g u lar   r ad iatin g   p atch   ( R R P )   o f   w id th   w r   an d   len g th   l r   w ith in   a  W C S  o f   r ad iu s   r .   T h is   W C S  w as  em p lo y ed   to   ac h iev e  b id ir ec tio n al  r ad iatio n   p atter n s .   A n   I L SS   w ith   d im en s io n s   l 1 ,  l 2 ,   an d   l 3 ,   p o s itio n ed   at  a  h eig h t  p   ab o v e  th e  g r o u n d   p lan e,   w as  u s ed   to   tu n e  im p ed an ce   m atch in g   at  th e  lo w er   f r eq u en cy   b an d .   Fo r   th e  tr an s itio n   to   a  f iv e - b an d   o p er atio n ,   as  d ep icted   in   Fig u r e  1 ( b ) ,   a  s m aller   R R P   ( w ith   d im en s io n s   w r1   an d   l r1 )   w as  s tr ateg ically   p lace d   ab o v e  th e  o r ig in al  R R P .   I ts   p r ec is e  p o s itio n in g ,   in clu d in g   s p ac in g   ( s r )   an d   ce n ter   p o in t  ( p r ) ,   w as  m eticu lo u s ly   d esig n ed   to   in tr o d u ce   ad d itio n al  r eso n an ce s .   B o t h   a n t e n n a s   w e r e   f a b r i c a t e d   o n   a   c o s t - e f f e c t i v e   F R 4   s u b s t r a t e   ( w i d t h   w ,   l e n g t h   l ,   t h i c k n e s s     h = 1 . 6   m m ,   r e l a t i v e   p e r m i t t i v i t y   4 . 3 )   a n d   f e d   b y   a   50 - Ω  C PW   w i t h   a   f e e d   l i n e   l e n g t h   o f   l f ,   w i d t h   of   w f ,   g a p   o f   g ,  a n d   g r o u n d   p l a n e   l e n g t h   l g   b e n e a t h   t h e   R R P.   T h e   T B B PA   a c h i e v e d   a   1 0   d B   r e t u r n   l o s s   a c r o s s   2 - 2 . 5 6   G H z ,   4 . 4 2 – 6 . 8 2   G H z ,   a n d   1 3 . 2 6 - 1 7 . 7 0   G H z ,   w ith   an   ad d itio n al  r eso n an ce   o f   ar o u n d   8 . 9   GHz   ( Fig u r e  2 ,   d ash ed   lin e) .   T o   ex p an d   th is   to   f iv e - b an d   o p er atio n   an d   in tr o d u ce   tw o   n ew   r eso n an ce s   a t  ap p r o x im ately   3 . 5   GHz   an d   8   GHz   ( r ep r esen ted   b y   th e  s o lid   lin e  in   Fig u r e  2 ) ,   th e  s m aller   R R P   w as  ad d ed   as  d escr ib ed .   T h e  f o llo w in g   s ec tio n   an aly ze s   th e  im p ac t  o f   th e  u p p er   R R P   p ar am eter s   ( l r1 ,  w r1 ,  s r ,   an d   p r ) .             ( a)   ( b )       Fig u r e  1 .   Dev elo p m e n t o f   t h e  d esig n ed   an te n n a:  ( a)   T B B P A   [ 1 8 ]   an d   ( b )   FB B P A   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 :  9 0 6 - 917   908       Fig u r e   2 .   Si m u lated   | S 11 |   o f   th e  T B B P A   an d   FB B P A       I n itial  an te n n a  d i m en s io n s   w er e  ca lcu lated   u s in g   estab l is h ed   f o r m u la s   [ 1 8 ] ,   [ 3 3 ] .   T h e  lo w er   r ec tan g u lar   p atch   w id t h   ( w r )   was c alcu lated   f o r   a  5 . 5   GHz   r e s o n an ce :      = 2 √ 2 + 1   ( 1 )     w h er e  w r   w a s   t h e  r ec tan g u lar   p atch   w id th ,   c  w a s   t h e  s p ee d   o f   li g h t,  f  w as a   r eso n an t  f r eq u e n c y   ( 5 . 5   GHz ) ,   an d     w a s   t h e  r elati v e  p er m i tti v it y   o f   th e   F R 4   s u b s tr ate  ( a  v a lu e  o f   4 . 3 ) .   T h e  lo w er   r ec ta n g u lar   p atch   le n g t h   ( l r )  w a s   th e n   ca lc u lated :     = 2 √ − 0 . 824 ℎ [ ( + 0 . 3 ) ( + 0 . 264 ℎ ) ( − 0 . 258 ) ( + 0 . 8 ℎ ) ]   ( 2 )     w h er e  l r   w a s   th e  p atch   len g t h ;    w a s   th e  ef f ec ti v e  d ielec tr ic  co n s tan t  o f   t h e  s u b s tr ate,   an d   h   w a s   th e   s u b s tr ate  t h ic k n e s s .     = + 1 2 + − 1 2 √ 1 + 12 ℎ   ( 3 )     T h ese  ca lcu latio n s ,   w h ic h   ac co u n t  f o r   f r i n g i n g   ef f ec ts ,   y iel d ed   in itial  d im e n s io n s   o f   w r = 1 7   m m   a n d   l r   =1 2   m m .   T h e  u p p er   r ec tan g u lar   p atc h   d i m e n s io n s   ( w r1   a n d   l r1 )   f o r   a  7 . 5   GHz   r eso n an ce   w er e  ca lc u lated   s i m ilar l y ,   r es u lti n g   in   w r1 =1 2   m m   an d   l r1 =8   m m .   I n   ad d itio n ,   th e  f ee d   li n e  w id th   ( w f )   an d   l en g t h   ( l f )   f o r   50 - Ω  i m p ed an ce   m atch in g   w er e  ca l cu lated   u s in g   ( 4 )   an d   ( 5 )   f r o m   [ 1 8 ] ,   [ 3 3 ] .       = 2 ℎ { ( 60 2 √ ) − 1 −  ( 120 2 √ − 1 ) + − 1 2 (  ( 60 2 √ − 1 ) + 0 . 39 − 0 . 61 ) }   ( 4 )     w h er e  = 60 2 ( √ ) − 1 ,   Z 0   is   t h e  ch ar ac ter is t ic   i m p ed an ce   o f   5 0   Ω .     = 4 √    ( 5 )     A   f ee d   li n e  w id t h   w f   o f   3   m m   an d   len g t h   l f   o f   8   m m   w er e  ch o s en .   A   0 . 4   m m   g ap   ( g )   b et w e en   t h e  f ee d   lin e  an d   g r o u n d   p lan e  w a s   s el ec ted   to   ac h iev e  a  5 0 - Ω   i m p ed an ce ,   b ased   o n   ( 6 ) - ( 1 0 )   f r o m   [ 3 4 ] .     0 = 30 ′ ( ) √  ( )   ( 6 )     w h er e  K ( k )   an d   ′ ( )   ar e  th e  co m p l ete  ellip tic  in te g r al  o f   t h e  f ir s t  k in d ,     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         A   co mp a ct  five - b a n d   p a tch   a n t en n a   c o ve r in g   W LA N ,   W iMAX ,   X ,   a n d   K u - b ands   ( S u th a s in ee   La mu ltr ee )   909   ( ) = ∫  √ 1 − 2  2 0 , { 0 ≤ 2 < 1 0 ≤ < 2   ( 7 )     ′ ( ) = ( ′ ) = √ 1 − 2   ( 8 )     w h er e  th e  r atio   o f   K ( k )/ ′ ( )   an d   k   is   d ef i n ed   as:     ( ) ′ ( ) = {  [ 2 ( 1 + √ ′ ) / ( 1 − √ ′ ) ] , 0 ≤ ≤ 0 . 707 1  [ 2 ( 1 + √ ) / ( 1 − √ ) ] , 0 . 707 ≤ ≤ 1   ( 9 )     an d     = ( 2 + )   ( 1 0 )     T h e  s u b s tr ate  d i m e n s io n s   w er e  s et  to   4 0 ×4 0   m m ²  ( w × l )   f o r   a  co m p ac t  d esi g n .   T h e  W C S   r ad iu s   ( r )  w a s   d esig n ed   f o r   th e  d o m in a n t   TE 11   m o d e  at  2 . 4 5   GHz   u s in g   ( 1 1 )   [ 1 8 ] ,   [ 3 3 ] :     = 18 , 412 2 √ 0 0   ( 1 1 )     w h er e  0   w a s   t h e  p er m ea b ilit y   i n   f r ee   s p ac e,   an d   0   w as t h e  p er m itti v it y   i n   f r ee   s p ac e.     A   r ad i u s   o f   1 7   mm   w as   u s ed .   T h e  g r o u n d   p la n e  le n g t h   ( l g )   b en ea th   th e   r ad iatin g   p atc h   w a s   s et   to     7   m m .   A   s i n g le - ar m   I L SS   w it h   w id t h   l 1 ,   th ic k n e s s   l 2 ,   an d   len g t h   l 3   w as  attac h ed   to   th e  in n er   w a ll  o f   th e  W C S   at  p o s itio n   p   ( Fi g u r e  1 ( a) )   to   g en er ate  r eso n an ce   at  2 . 4 5   GHz .   T h e  to tal  I L SS   le n g t h   ( l 1   +  l 3 )   w a s   ap p r o x im a tel y   o n e - q u ar ter   o f   t h e  w av ele n g t h   at  2 . 4 5   GHz   [ 1 8 ] .     2 . 2 .     K ey   pa ra m et er   ef f ec t s   T h is   s ec tio n   d escr ib es   th e  d es ig n   r atio n ale  a n d   s tr u ctu r e  o f   th e  d ev elo p ed   an te n n a,   f o c u s i n g   o n   t h e   ad d itio n   o f   t h e  u p p er   R R P .   T h e  p r o p o s ed   an ten n a  ( Fi g u r e  1 ( b ) )   b u ild s   u p o n   a  T B B P A ,   w h ic h   co m p r is e s   a  lo w er   R R P   w ith in   a  W C S  i n t eg r ated   w ith   a n   I L SS   a n d   f e d   b y   a  5 0 - O h m   C P W .   T h e  T B B P A   r eso n ates  at     2 . 2   GHz   ( - 1 7 . 8 5   d B ) ,   5 . 3 1   G Hz  ( - 2 6 . 5 1   d B ) ,   an d   1 5 . 4 9   G Hz  ( - 1 7 . 6 9   d B ) .   A   s m aller   R R P   w a s   ad d ed   a b o v e  th e  ex i s ti n g   o n e  to   i n tr o d u ce   ad d itio n al  r eso n an ce s .   I n itial  p ar am eter s   f o r   th i s   u p p er   R R P   w er e  w r1 =1 2   m m ,   l r1 =8   m m ,   an d   s r   an d   p r = 0   m m .   T h is   ad d itio n   g en er at es  t w o   n e w   r e s o n a n t  f r eq u en cies.  Su b s eq u e n t  ad j u s t m e n ts   to   t h e  u p p er   R R P   p ar am eter s   ( l r1 ,  w r1 ,  s r ,   a n d   p r )   w er e  p er f o r m ed   to   o p ti m ize  th eir   p er f o r m a n ce   w it h i n   t h e  f i n al  FB B P A   d esi g n .   T h e  ef f ec t  o f   w r1   o n   t h e  r ef le ctio n   co ef f icie n t  ( | S 11 | )   w as  i n itiall y   a s s e s s ed   b y   v ar y in g   it s   len g t h   ( 1 0 ,   1 2 ,   an d   1 4   m m )   w h ile  h o ld in g   all  o t h er   p ar a m eter s   co n s ta n t,  as   s h o w n   in   Fi g u r e  3 .   C h a n g e s   i n   w r1   s ig n i f ica n tl y   i n f l u en ce d   t h e  f o u r th   f r eq u en c y   b an d   ( 7 . 5   GHz ) .   Dec r ea s in g   w r1   ca u s e s   a  d o w n w ar d   s h i f t  i n   th e   lo w er   r eso n a n t  f r eq u en c y ,   p o ten tiall y   m er g i n g   th e  t h ir d   an d   f o u r t h   b an d s .   T h er ef o r e,   w r1 =1 2   m m   w a s   s elec ted   f o r   f u r t h er   an al y s is   o f   t h e  r e m ain i n g   p ar a m e ter s .           Fig u r e  3 .   T h e  ef f ec t o f   w r1   o n   | S 11 |   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 :  9 0 6 - 917   910   A f ter   an aly zin g   th e  ef f ec t  o f   w r1 ,   th e  im p ac t  o f   l r1   o n   | S 11 |   w as  in v esti g ated   b y   v ar y in g   its   len g th   to   6 ,   8 ,   an d   1 0   m m   as  d ep icted   in   Fig u r e  4 .   T h e  r esu lts   s h o w   th at  l r1   p r im ar ily   af f ec ts   th e  s ec o n d ,   th ir d ,   an d   f o u r th   f r eq u en cy   b an d s .   Dec r ea s in g   l r1   lo w er s   th e  r eso n an t  f r eq u en cy ,   d ee p en in g   th e  | S 11 |   an d   p o ten tially   m er g in g   th e  th ir d   an d   f o u r th   b an d s   b elo w   6   GHz .   C o n v er s ely ,   at  h ig h er   f r eq u en cies,  a  s h o r ter   l r1   s h if ts   th e  h ig h er   r eso n an t  f r eq u en cy   u p w ar d s .   W h ile  l r1 =6   m m   an d   l r1 =1 0   m m   ac h iev e  a  1 0   d B   r etu r n   lo s s   ac r o s s   f o u r   b an d s ,   l r1 =6   m m   m er g es  th e  s ec o n d   an d   th ir d   b an d s ,   an d   l r1 =1 0   m m   m er g es  th e  th ir d   an d   f o u r th .   T h er ef o r e,   l r1 =8   m m   w as  ch o s en   as  th e  o p tim al  v alu e  f o r   s u b s eq u en t  an aly s is .   T h e  n ex t  s tep   in v o lv es  in v esti g atin g   th e  p o s itio n in g   o f   th e  u p p er   R R P .           Fig u r e  4 .   T h e  ef f ec t o f   l r1   o n   | S 11 |       Fig u r e  5  illu s tr ates   th e  im p ac t  o f   th e  s p ac in g   ( s r )   b etw ee n   th e  lo w er   R R P   an d   th e  u p p er   R R P   as  th e  u p p er   R R P   is   m o v ed   u p w ar d   b y   d is tan ce s   o f   0 ,  1 ,   an d   2  m m .   T h e  r esu lts   in d icate   th at  in cr ea s in g   th e  s p ac e  im p r o v es  | S 11 |   f o r   th e  th ir d   b an d ;  h o w ev er ,   it  n eg ativ ely   af f ec ts   | 11 |   f o r   th e  s ec o n d   b an d   an d   ca u s e s   an   u p w ar d   s h if t  in   th e  h ig h er   r eso n an ce   f r eq u en cy   f o r   th e  f o u r th   b an d .   A s   a  r esu lt,  a  s p ac in g   ( s r )   o f   0   m m   is   ch o s en   as  th e  o p tim al  co n f ig u r atio n .           Fig u r e  5 .   T h e  ef f ec t o f   s r   o n   | S 11 |       Nex t,  th e  ef f ec t  o f   s h if tin g   th e  u p p er   R R P   h o r izo n tally   to   th e  lef t  ( - )   an d   r ig h t  ( +)   o n   | S 11 |   is   ex am in ed ,   as  d ep icted   in   Fig u r e  6 .   T h e  p ar am eter   p r   is   ad j u s ted   to   - 2 ,   0 ,   an d   2 - m m   v alu es.  T h e  f in d in g s   r ev ea l  th at  m o v in g   th e  u p p er   R R P   h o r izo n tally   af f ec ts   th e  f ir s t,  s ec o n d ,   an d   f o u r th   b an d s ,   w h ile  th e  th ir d   an d   f if th   b an d s   r em ain   u n ch an g ed .   Sp ec if ically ,   s h if tin g   to   th e  lef t  at  - 2   m m   r esu lts   in   a  d eter io r atio n   o f   | S 11 | ,   p ar ticu lar ly   at  f r eq u en cies  b elo w   3   GHz ,   an d   ca u s es  th e  r eso n an ce   f r eq u en cy   to   s h if t  u p w ar d .   I n   co n tr ast,  m o v in g   to   th e  r ig h t  p r o d u ce s   d if f er en t  ef f ec ts .   No tab ly ,   p r   o f   - 2   m m   ten d s   to   m er g e  th e  s ec o n d   an d   th ir d   b an d s ,   w h er ea s   p r   o f   2   m m   m er g es  th e  f ir s t  an d   s ec o n d   b an d s .   T h er ef o r e,   th e  o p tim al  d esig n   p o s itio n s   th e  u p p er   R R P   at  th e  ce n ter   o f   th e  lo w er   R R P   ( p r  =  0 ) .     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         A   co mp a ct  five - b a n d   p a tch   a n t en n a   c o ve r in g   W LA N ,   W iMAX ,   X ,   a n d   K u - b ands   ( S u th a s in ee   La mu ltr ee )   911       Fig u r e  6 .   T h e  ef f ec t o f   p r  on   |S 11 |       T h e  o p tim ized   FB B P A   p ar am eter s ,   d er iv ed   th r o u g h   C ST   s im u latio n s ,   ar e  s u m m ar ized   in   T ab le  1 .   A s   s h o w n   in   Fig u r e  7 ,   th e  an ten n a  ac h iev es  a  1 0   d B   r etu r n   lo s s   ac r o s s   f iv e  b an d s :  1 . 9 - 2 . 8   GHz ,   3 . 1 - 4 . 2   GHz ,   4 . 7 - 6 . 0   GHz ,   6 . 7 - 8 . 6   GHz ,   an d   1 3 . 3 - 1 7 . 7   GHz .   T h e  an ten n a  ex h ib its   a  b id ir ec tio n al  r ad iatio n   p atter n .   T h e  s im u lated   g ain   r an g es  f r o m   1 . 3   to   2 . 2 6   d B i,  2 . 3 4   to   3 . 7 3   d B i,  2 . 9 8   to   3 . 8 2   d B i,  3 . 9 2   to   4 . 6 2   d B i,  an d   3 . 6 9   to   5 . 2 2   d B i  f o r   ea ch   r esp ec tiv e  b an d .   T h e  co r r esp o n d in g   r ad iatio n   ef f icien cies  r an g e  f r o m   6 1 %  to   7 8 %,  7 5 %  to   8 6 %,  8 2 % t o   8 6 %,  7 8 % to   8 0 %,  an d   6 8 % to   7 7 %.       T ab le  1 .   Fin al  FB B P A   p ar am e ter   v alu e s   V a r i a b l e   P a r a me t e r   P h y si c a l   S i z e   ( mm )   w   T h e   w i d t h   o f   t h e   s u b s t r a t e   40   l   T h e   l e n g t h   o f   t h e   s u b s t r a t e   40   r   T h e   r a d i u s o f   t h e   w i d e   c i r c u l a r   sl o t   17   l r   T h e   r e c t a n g u l a r   l e n g t h   o f   t h e   l o w e r   R R P   10   w r   T h e   r e c t a n g u l a r   w i d t h   o f   t h e   l o w e r   R R P   19   l r1   T h e   r e c t a n g u l a r   l e n g t h   o f   t h e   u p p e r   R R P   8   w r1   T h e   r e c t a n g u l a r   w i d t h   o f   t h e   u p p e r   R R P   12   s r   T h e   sp a c i n g   b e t w e e n   t h e   u p p e r   a n d   l o w e r   R R P s   0   l 1   T h e   sh o r t   l e n g t h   o f   I L S S   2   l 2   T h e   w i d t h   o f   I L S S   1   l 3   T h e   l e n g t h   o f   I L S S   13   p   T h e   p o si t i o n   h e i g h t   o f   I L S S   30   h   T h e   t h i c k n e ss o f   t h e   su b st r a t e   1 . 6   l f   T h e   l e n g t h   o f   t h e   f e e d i n g   st r i p   8   w f   T h e   w i d t h   o f   t h e   f e e d i n g   s t r i p   3   l g   T h e   l e n g t h   o f   t h e   g r o u n d   p l a n e   7   g   T h e   g a p   b e t w e e n   t h e   f e e d   l i n e   a n d   t h e   g r o u n d   p l a n e   0 . 4           Fig u r e  7 .   Si m u lated   | S 11 |   a n d   g ain   o f   t h e  FB B P A   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 :  9 0 6 - 917   912   3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T o   v alid ate  th e  s im u latio n   r esu lts ,   an   FB B P A   p r o to ty p e  w as  f ab r icate d   ac co r d in g   to   th e  d im en s io n s   s p ec if ied   in   T ab le  1   ( Fig u r e  8 ) .   Fig u r e  8 ( a)   s h o w s   th e  s ch em atic  m o d el,   an d   Fig u r e  8 ( b )   s h o w s   th e  f ab r icate d   p r o to ty p e.   T h e  FB B P A   p r o to ty p e  w as  s o ld er ed   to   a  5 0 - o h m   s u b m in iatu r e  v er s io n   A   co n n ec to r   f o r   co n n ec tio n   to   a  co ax ial  f ee d   lin e.   A n   E 5 0 6 3 A   n etw o r k   an aly ze r   w as  u s ed   to   m ea s u r e  th e  r ef lecti o n   co ef f icien t  ( | S 11 | ) ,   r ad iatio n   p atter n s ,   an d   an ten n a  g ain .   Fig u r e  9   illu s tr ates  th e  n u m er ical  an d   ex p er im en tal  v alu es  o f   | S 11 | .   B o th   v alu es  ex h ib it  a  s im ilar   tr en d ,   w ith   m o s t  n u m er ical  v alu es  alig n in g   clo s ely   w ith   th e  ex p er im en tal  r esu lts .   T h e  o b s er v ed   d ev iatio n   ca n   lik ely   b e  attr ib u ted   to   a  s lig h t  d if f er en ce   in   th e  s etu p s :  th e  ex p er im en tal  co n f ig u r atio n   in clu d ed   a  5 0 - o h m   s u b m in iatu r e  v er s io n   A   co n n ec to r ,   w h ich   w as  n o t  r ef lecte d   in   th e  s im u latio n .   T h is   ap p r o ac h   w as  in ten tio n al,   as  th e  f o cu s   w as  o n   ex am in in g   th e  in tr in s ic  p r o p er ties   o f   th e  an ten n a  its elf ,   m in im izin g   th e  in f lu en ce   o f   ex ter n al  co m p o n en ts ,   an d   r ed u cin g   s im u latio n   tim e.   T h e  s im u lated   | S 11 |   r esu lts   r em ain ed   b elo w   - 1 0   d B   ac r o s s   th e  f r eq u en cy   r an g es  o f   1 . 9 - 2 . 8   GHz ,   3 . 1 - 4 . 2   GHz ,   4 . 7 - 6 . 0   GHz ,   6 . 7 - 8 . 8   GHz ,   an d   1 3 . 3 - 1 7 . 7   GHz .   I n   co m p ar is o n ,   th e  m ea s u r ed   | S 11 |   r esu lts   w er e  b elo w   - 1 0   d B   ac r o s s   th e  r an g es  o f   1 . 9 - 2 . 7   GHz ,   3 . 3 - 3 . 8   GHz ,   4 . 7 - 5 . 8   GHz ,   7 . 2 - 8 . 4   GHz ,   an d   1 2 . 2 - 1 8   GHz .           ( a)   ( b )     Fig u r e  8 .   T h e  FB B P A : ( a)   lay o u t  m o d el   an d   ( b )   p r o to ty p e           Fig u r e  9 .   C o m p ar in g   s i m u late d   an d   m ea s u r ed   | S 11 |       B e y o n d   i m p e d a n c e   c h a r a c t e r i s t i c s ,   t h e   3 D   a n d   n o r m a l i z e d   r a d i a t i o n   p a t t e r n s   o f   t h e   p r o p o s e d   F B B PA   i n   t h e   xz -   a n d   yz - p l a n e s   w e r e   m e a s u r e d   a t   2 . 4 5 ,   3 . 5 ,   5 . 5 ,   7 . 5 ,   a n d   1 6 . 7   G H z   a s   p l o t t e d   i n   F i g u r e s   1 0 ( a )   t o   ( e ) ,   r esp ec tiv ely .   T h e  FB B P A   ex h ib ited   a  b id ir ec tio n al  r ad iatio n   p atter n   w ith   d is tin ct  m ain   b ea m   s h ap es  f o r   ea ch   b an d .   A t  2 . 4 5   GHz   an d   3 . 5   GHz ,   th e  m ain   b ea m   p r o p ag ated   in   b o th   f o r w ar d   an d   b ac k w ar d   d ir ec tio n s   as  d ep icted   in   Fig u r es  1 0 ( a)   an d   1 0   ( b ) .   Ho w ev er ,   at  5 . 5   GHz ,   7 . 5   GHz ,   an d   1 6 . 7   GHz ,   th e  m ain   b ea m   w as  elev ated   b y   ap p r o x im ately   3 5 °  as  ex h ib ited   in   Fig u r es  1 0 ( c)   to   ( e) .   L in ea r   p o lar izatio n   w ith   cr o s s - p o lar izatio n   lev els  b elo w   - 3 0   d B   w as  o b s er v ed   ac r o s s   all  b an d s .   Sim u lated   an d   m ea s u r ed   g ain s   w er e,   r esp ec tiv ely :  2 . 1 /1 . 7 9   d B i  at  2 . 4 5   GHz ;  3 . 2 4 /3 . 3 6   d B i  at  3 . 5   GHz ;  3 . 3 6 /3 . 3 6   d B i  at  5 . 5   GHz ;  4 . 0 2 /3 . 4 4   d B i  at  7 . 5   GHz ;  4 . 8 6 /5 . 5 1   d B i  at  1 3 . 7   GHz ;  an d   3 . 8 5 /3 . 4 6   d B i  at  1 6 . 7   GHz .   Sim u lated   r ad iatio n   ef f icien cies  w er e  at  least  6 1 %,  7 5 %,  8 2 %,  7 8 %,  an d   6 8 %  f o r   th e  f iv e  b an d s ,   r esp ec tiv ely .   No te  th at  th e  r ad iatio n   p atter n   in   th e  f if th   b an d   is   m ea s u r ed   at  th e  u p p er   ed g e  o f   th e  f r eq u en cy   b an d .   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         A   co mp a ct  five - b a n d   p a tch   a n t en n a   c o ve r in g   W LA N ,   W iMAX ,   X ,   a n d   K u - b ands   ( S u th a s in ee   La mu ltr ee )   913     ( a)     ( b )     ( c)     ( d )     ( e)     Fig u r e  1 0 .   Si m u lated   an d   m ea s u r ed   r ad iatio n   p atter n s   at:  ( a)   2 . 4 5   GHz ,   ( b )   3 . 5   GHz ,   ( c )   5 . 5   GHz ,     ( d )   7 . 5   GHz ,   an d   ( e)   1 6 . 7   GHz     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 :  9 0 6 - 917   914   T h e  elec tr ical  p er f o r m an ce   o f   th e  p r o p o s ed   m u lti - b an d   an ten n a  w as  co m p ar ed   to   ex is tin g   o m n id ir ec tio n al,   u n id ir ec tio n al,   an d   b id ir ec tio n al  an ten n as,  as  s u m m ar ized   in   T ab le  2 .   T h e  p r o p o s ed   d esig n   d em o n s tr ates  a  m o r e  co m p ac t  f o r m   f ac to r   an d   s im p lif ied   s tr u ctu r e  r elativ e  to   th e  f iv e - b an d   an ten n a  d escr ib ed   in   [ 3 ]   ( o m n id ir ec tio n al,   FR 4   s u b s tr ate) ,   w ith   co m p ar ab le  g ain   p er f o r m an ce   ac r o s s   th e  co n s id er ed   f r eq u en cy   b an d s .   C o m p ar ed   to   th e  tr i - b an d   an ten n a  ar r ay s   in   [ 1 3 ]   an d   [ 1 6 ]   ( b o th   co n s tr u cted   u s in g   R O4 0 0 3 ) ,   th e  p r o p o s ed   d esig n   o f f er s   a  m o r e  co m p ac t  s ize.   W h ile  th e  an ten n a  in   [ 1 3 ]   ( b id ir ec tio n al)   ex h ib its   h ig h er   g ain ,   it  d em o n s tr ates  lo w er   g ain   in   its   lo w er   f r eq u en cy   b an d .   T h e  an ten n a  in   [ 1 6 ]   ( u n id ir ec tio n al)   is   m o r e  co m p lex   in   s tr u ctu r e.   C o m p ar ed   to   th e  an ten n a  in   [ 1 8 ]   ( FR - 4   s u b s tr ate,   b id ir ec tio n al) ,   th e  p r o p o s ed   FB B P A   ac h iev es  a  s m aller   r elativ e  s ize,   s u p p o r ts   m o r e  r eso n an t  b an d s ,   an d   ex h ib its   s lig h tly   b etter   g ain   ac r o s s   all  o p er atio n al  ba n d s ,   d esp ite  o p er atin g   at  th e  h ig h est  f r eq u en cy .   C o m p ar ed   to   th e  an ten n a  in   [ 2 3 ]   ( o m n id ir ec tio n al,   th in n est  s u b s tr ate) ,   th e  p r o p o s ed   d esig n   s h o w s   s lig h tly   lo w er   g ain   ac r o s s   all  th e  s am e  f r eq u en cy   b an d s .   T h e  an ten n a  in   [ 3 1 ]   ( f lex ib le  m ater ials ,   co m p lex   s tr u ctu r e)   p r o v id es  a  s tab le  b id ir ec tio n al  p atter n   w ith   h ig h er   g ain   b u t  is   lim ited   to   a  s in g le  f r eq u en cy   b an d .   Ov er all,   th e  p r o p o s ed   an ten n a  d is tin g u is h es  its elf   b y   its   co m p ac t  r elativ e  elec tr ical  s ize,   th e  m ax im u m   n u m b er   o f   r eso n an t  b an d s   s u p p o r ted ,   an d   its   n o tab le  g ain   p er f o r m an ce   ac r o s s   all  o p er atio n al  b an d s .       T ab le  2 .   P er f o r m a n ce   co m p ar i s o n   w it h   ex i s ti n g   d esig n s       I n   th is   s tu d y ,   a  s in g le  an ten n a  w as  ex am in ed ,   d esig n ed ,   an aly ze d ,   an d   im p lem en ted ,   an d   its   im p ac t  o n   f u n d am en tal  an ten n a  th eo r y   w as  illu s tr ated   th r o u g h   lab o r ato r y   test in g .   T h e  ev alu atio n   in clu d ed   th e  an ten n a ’ s   1 0   d B   r etu r n   lo s s ,   r ad iatio n   p atter n ,   an d   g ain .   Fu r th er m o r e,   th is   w o r k   p r esen ts   im p o r tan t  in s ig h ts   in to   an ten n a  d esig n   an d   its   ap p licatio n s .   Fu tu r e  im p r o v em en ts   to   th e  FB B P A ,   in c lu d in g   o p tim ized   h ig h - f r eq u en cy   m ater ial  s elec tio n   an d   MI MO /ar r ay   co n f ig u r atio n s ,   ar e  r ec o m m en d ed   f o r   en h an ce d   p er f o r m an ce .       4.   CO NCLU SI O N    T h is   s tu d y   p r esen ts   th e  d esig n   an d   im p lem en tatio n   o f   a  co m p ac t,  b id ir ec tio n al  p atter n ,   f iv e - b an d   an ten n a  co v er in g   2 . 4 / 5   GHz   W L A N,   3 . 5   GHz   W iMA X,   7 . 5   GHz   X - b an d ,   an d   1 3 . 4 - 1 7 . 7   GHz   Ku - b an d   ap p licatio n s .   T h e  an ten n a  f ea tu r es  d u al - o v er lap p in g   r ec tan g u lar   p atch es,  a  w id e  cir cu lar   s lo t,  an d   an   in v er ted   L - s h ap ed   s tr ip ,   an d   is   f ed   b y   a  5 0 - o h m   co p lan ar   w av eg u id e.   A   b id ir ec tio n al  r ad iatio n   p atter n   an d   a  r etu r n   lo s s   b elo w   - 1 0   d B   ar e  ac h iev ed   ac r o s s   all  f iv e  b an d s .   T h e  g o o d   ag r ee m en t  b etw ee n   s im u lated   an d   m ea s u r ed   r esu lts   v alid ates  th e  d esig n .   Me asu r ed   g ain s   ar e  1 . 7 9   d B i  ( 2 . 4 5   GHz ) ,   3 . 3 6   d B i  ( 3 . 5   GHz ) ,   3 . 3 6   d B i    ( 5 . 5   GHz ) ,   3 . 4 4   d B i  ( 7 . 5   GHz ) ,   5 . 5 1   d B i  ( 1 3 . 7   GHz ) ,   an d   3 . 4 6   d B i  ( 1 6 . 7   GHz ) ,   clo s ely   co r r elatin g   w ith   s im u lated   g ain s   o f   2 . 1   d B i,  3 . 2 4   d B i,  3 . 3 6   d B i,  4 . 0 2   d B i,  4 . 8 6   an d   3 . 8 5   d B i,  r esp ec tiv ely .   T h is   p r o p o s ed   an ten n a  d em o n s tr ates  p r o m is in g   p er f o r m an ce   f o r   m u lti - b an d   w ir eless   co m m u n icatio n   s y s tem s .   T h is   r esear ch   R e f e r e n c e s   S i z e   (m )   S u b s t r a t e   o f   m a t e r i a l   P a t t e r n   - 1 0   d B   b a n d w i d t h .   G a i n   ( d B i )   C o mp l e x i t y   [ 3 ]   4 5 × 4 5 × 0 . 9 7   F R 4   N e a r l y   o mn i d i r e c t i o n a l   1 . 8 1 – 1 . 8 5   G H z ,   2 . 7 6 – 2 . 8 2   G H z ,   2 . 9 0 - 2 . 9 8   G H z ,   4 . 2 4 – 4 . 4 4   G H z ,   5 . 7 5 – 6   G H z   1 . 3 8 /   2 . 6 7 /   6 . 0 1 /   3 . 7 1 /   3 . 7 2   me d i u m   [ 1 3 ]   3 1 × 2 8 × 1 . 2 1   R O 4 0 0 3   B i d i r e c t i o n a l   8 4 0 – 9 2 4   M H z ,   3 – 3 . 7 4   G H z ,   4 . 9 – 5 . 5 4   G H z ,   1/   6/   10   l o w   [ 1 6 ]   2 0 8 × 7 1 × 1 2   R O 4 0 0 3   U n i d i r e c t i o n a l   1 . 8 5 – 2 . 1 5   G H z ,   3 . 4 – 3 . 6   G H z ,   5 . 4 – 5 . 6   G H z   6 . 5 /   5 . 5 /   5   h i g h   [ 1 8 ]   2 8 × 2 8 × 1 . 1 2   FR - 4   B i d i r e c t i o n a l   2 . 1 – 2 . 7   G H z ,   4 . 8 2 – 6 . 1   G H z ,   1 2 . 7 3 – 1 8   G H z   2 . 3 5 /   4 . 4 1 /   4 . 7 1   l o w   [ 2 3 ]   3 0 × 1 3 × 0 . 0 3   R o g e r s5 8 8 0   O mn i d i r e c t i o n a l   0 . 6 4 – 0 . 7 1   G H z ,   1 . 3 8 – 1 . 4 3   G H z ,   2 . 2 6 – 2 . 4 4   G H z ,   3 . 6 0 – 3 . 7 2   G H z ,   5 . 3 6 – 5 . 7 1   G H z   - 1 /   0 . 9 9 /   2 . 2 7 /   3 . 4 6 /   4 . 8 1   l o w   [ 3 1 ]   35 × 33 × 0 . 0 2   P ET   f i l m   B i d i r e c t i o n a l   1 . 2 3 – 2 . 8 8   G H z ,   3 . 8   me d i u m   T h i s w o r k   2 5 × 2 5 × 1 . 0 1   FR - 4   B i d i r e c t i o n a l   1 . 9 – 2 . 7   G H z ,     3 . 3 – 3 . 8   G H z ,     4 . 7 – 5 . 8   G H z ,     7 . 2 – 8 . 4   G H z ,     1 2 . 2 – 1 8   G H z   1 . 7 9 /  3 . 3 6 /  3 . 4 4 /  5 . 5 1 /  3 . 4 6   l o w     me a n s   a   f r e e - sp a c e   w a v e l e n g t h   a t   t h e   l o w e st   o p e r a t e d   f r e q u e n c y .   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         A   co mp a ct  five - b a n d   p a tch   a n t en n a   c o ve r in g   W LA N ,   W iMAX ,   X ,   a n d   K u - b ands   ( S u th a s in ee   La mu ltr ee )   915   ad v an ce s   m u ltif u n ctio n al  w ir eless   co m m u n icatio n   b y   p r o v id in g   an   ef f icien t  f iv e - b an d   b id ir ec tio n al  p atter n   an ten n a  s o lu tio n ,   s u p p o r tin g   cu r r en t  d em an d s   in   W L A N,   W iMA X,   an d   s atellite  co m m u n icatio n   s y s tem s .   Mo r eo v er ,   th is   d ev e lo p m en t  lay s   a  f o u n d atio n   f o r   th e  f u tu r e  in teg r atio n   o f   m o b ile  in ter n et,   I o T   co n n ec tiv ity ,   r ad ar ,   an d   s atellite  tech n o lo g ies.        ACK NO WL E D G E M E NT S    W e  ex ten d   o u r   s i n ce r e  g r atit u d e  to   A s s t.  P r o f .   Dr .   A d ir e k   J an ta k u n   f o r   h is   ex p er t  g u id an ce   o n   g r ap h ical  ele m en ts .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O N   T h is   r esear ch   p r o j ec t  is   s u p p o r ted   b y   Scie n ce   R esear c h   an d   I n n o v a tio n   Fu n d   Ag r e e m en t  No .   FF 6 8 /KKC /0 2 4 .       AUTHO R  CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT     T h is   j o u r n al  u s e s   th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d i v id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au t h o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co lla b o r atio n .     Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Su t h asi n ee   L a m u l tr ee   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   W u tth ip o n g   T h an a m alap o n g       ✓       ✓   ✓   ✓   ✓             Kan a w at  N u a n g w o n g s a           ✓           ✓       ✓     C h ar i n s a k   Saetia w     ✓   ✓               ✓         ✓     C   :  C o n ce p tu aliza t io n   M   :    M eth o d o lo g y   So   :    So f t w ar e   Va   :    Va lid atio n   Fo   :    Fo r m al  a n al y s i s   I   :    I n v est ig atio n   R   :    R eso u r ce s   D   :   D ata  C u r atio n   O   :   W r itin g   -   O r ig i n al  Dr a f t   E   :   W r itin g   -   R e v ie w   &   E d iti n g   Vi   :    Vi s u a lizatio n   Su   :    Su p er v is io n   P   :    P r o j ec t a d m i n is tr atio n   Fu   :    Fu n d in g   ac q u i s itio n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     T h e  au th o r s   d ec lar e  n o   co n f l ic t o f   in ter es t.       E T H I CAL AP P RO V AL     T h is r e se a rc h   d id   n o t  i n v o lv e   a n y   e x p e ri m e n tatio n   o n   h u m a n   p a rti c i p a n ts o r   a n im a ls.       DATA AV AI L AB I L I T Y    Data   av ailab ilit y   d o es n o t a p p ly   to   th i s   p ap er .       RE F E R E NC E S    [ 1 ]   S .   L a mu l t r e e ,   M .   P h a l l a ,   P .   K u n k r i t t h a n a c h a i ,   a n d   C .   P h o n g c h a r o e n p a n i c h ,   “ D e si g n   o f   a   c i r c u l a r   p a t c h   a n t e n n a   w i t h   p a r a si t i c   e l e me n t s  f o r   5 G   a p p l i c a t i o n s,”   I J E  T ra n sa c t i o n s  C :   Asp e c t s ,   v o l .   3 6 ,   n o .   9 ,   p p .   1 6 8 6 - 9 4 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 5 8 2 9 / i j e . 2 0 2 3 . 3 6 . 0 9 c . 1 3   2 3 .     [ 2 ]   Y .   F r i st ,   M .   El h a b c h i ,   a n d   M .   N .   S r i f i ,   “ A   c o mp a c t   mu l t i b a n d   a n t e n n a   b a se d   o n   me t a mat e r i a l   f o r   L - b a n d ,   W i M a x ,   C - b a n d ,   X - b a n d ,   a n d   K u - b a n d   a p p l i c a t i o n s,”   T ELKO MN I K A ,   v o l .   2 2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 15 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / t e l k o mn i k a . v 2 2 i 1 . 2 5 2 0 4   [ 3 ]   M .   M a r z o u k ,   Y .   R h a z i ,   I .   H .   N e j d i ,   a n d   M .   S a i h ,   “ A   n e w   p r i n t e d   mu l t i b a n d   f r a c t a l   t r i a n g u l a r   a n t e n n a   f o r   w i r e l e ss  a p p l i c a t i o n , ”   T ELKO MN I K A ,   v o l .   2 2 ,   n o .   1 ,   p p .   55 - 64 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / t e l k o mn i k a . v 2 2 i 1   [ 4 ]   Y .   A mr a o u i   e t   a l . ,   “ H i g h   g a i n   M I M O   a n t e n n a   w i t h   mu l t i b a n d   c h a r a c t e r i z a t i o n   f o r   t e r a h e r t z   a p p l i c a t i o n s,”   S c i . Af r. ,  v o l .   2 6 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . sci a f . 2 0 2 4 . e 0 2 3 8 0   [ 5 ]   Y .   A mr a o u i   e t   a l . ,   “ T e r a h e r t z   d u a l - b a n d   a n t e n n a   d e si g n   w i t h   i m p r o v e d   p e r f o r man c e s  u si n g   F S S - b a se d   me t a s u r f a c e   c o n c e p t   f o r   w i r e l e ss a p p l i c a t i o n s,”   S c i . Af r . ,  v o l .   2 7 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . sci a f . 2 0 2 5 . e 0 2 5 6 6   [ 6 ]   K .   S r e e l a k sh mi ,   G .   S .   R a o ,   a n d   M .   N .   V .   S .   S .   K u mar,  “ A   c o mp a c t   g r o u n d e d   a sy mm e t r i c   c o p l a n a r   st r i p - f e d   f l e x i b l e   mu l t i b a n d   r e c o n f i g u r a b l e   a n t e n n a   f o r   w i r e l e ss  a p p l i c a t i o n s,”   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   1 9 4 4 9 7 - 1 9 4 5 0 7 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i : 1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 3 0 3 3 5 0 2   [ 7 ]   C .   C a mac h o - G o me z   e t   a l . ,   “ D e si g n   o f   a   mu l t i - b a n d   mi c r o st r i p   t e x t i l e   p a t c h   a n t e n n a   f o r   L T E  a n d   5 G   se r v i c e s  w i t h   t h e   C R O - S L   e n se mb l e , ”   Ap p l .   S c i . ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p .   1 1 6 8 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i : 1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 0 0 3 1 1 6 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.