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Shahanawaz Kamal (Universiti Sains Malaysia) Mohd Fadzil Bin Ain (Collaborative Microelectronic Design Excellence Centre) Ubaid Ullah (Al Ain University) Abdullahi S. B. Mohammed (Universiti Sains Malaysia) Roslina Hussin (Universiti Sains Malaysia) Mohamad Faiz Bin Mohamed Omar (Collaborative Microelectronic Design Excellence Centre) Fathul Najmi (Universiti Sains Malaysia) Zainal Arifin Ahmad (Universiti Sains Malaysia) Mohd Fariz Ab Rahman (Universiti Malaysia Kelantan) Mohd Nazri Mahmud (Universiti Sains Malaysia) Mohamadariff Othman (University of Malaya) Julie Juliewatty Mohamed (Universiti Malaysia Kelantan)
저널정보
한국전자파학회JEES Journal of Electromagnetic Engineering And Science Journal of Electromagnetic Engineering And Science Vol.22 No.4
발행연도
2022.7
수록면
459 - 471 (13page)

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The deployment of the millimeter (mmWave) frequency spectrum by fifth-generation (5G) device-to-device (D2D) wireless networks is anticipated to meet the growing demands for increased capacity. The antenna is regarded of as an important determinant that guarantees the maximum performance of wireless communication. This paper presents a low-profile magneto-electric (ME) dipole antenna for 5G mmWave D2D communication. A single-element quasi-loop radiator was designed to excite horizontal polarization, and a coaxial probe was used to produce vertical polarization. Subsequently, the structure of the radiator was transformed into a two-element quasi-loop antenna to achieve an omnidirectional radiation pattern with relatively enhanced gain. A coaxially fed T-junction microstrip element was implemented to equally distribute the signal between the two quasi-loop radiators and attain proper impedance matching. Furthermore, a pair of shorting pins was introduced into the two-element design to maintain the circularly polarized (CP) radiation. The finest values of the axial ratio and |S<SUB>11</SUB>| were derived by rigorously optimizing all the geometry parameters. Both single-element and two-element quasiloop antennas were fabricated and characterized experimentally on the air substrate. The advantage of avoiding a physical substrate is to realize a wide bandwidth, circumvent dielectric losses, and ascertain the maximum gain. The measured and simulated results agree thoroughly with each other. Stable in-band CP radiation were accomplished, thus confirming an appropriate field vector combination from the coaxial probe and the radiator. The finalized antenna engaged an area of ~7.6λ²<SUB>0</SUB> for operation at 23.9-30.0 GHz with an axial ratio 〈3 dB, radiation efficiency ~80%, and gain 〉5 dBic.
#5G mmWave #Antenna #Circular Polarization #D2D #Magneto-Electric Dipole

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. ANTENNA DESIGN AND CONFIGURATION
III. OPERATING PRINCIPLE
IV. PARAMETRIC INVESTIGATION
V. EXPERIMENTAL VALIDATION
VI. COMPARISON AND DISCUSSION
VII. CONCLUSION
REFERENCES

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