I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b er   20 25 ,   p p .   5 2 1 5 ~ 5 2 2 2   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 6 . pp 5 2 1 5 - 5 2 2 2           5215       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   H - sha ped  t erah e r tz  pa tc h anten na   with  m etama teria ls for  bio medica l appl ic a tions       K a o uta Sa idi   Ala o ui 1 ,   Sira j   Yo un es 2 ,   F o s hi J a o ua d 2   1 ES Da k h la,  Ib n   Z o h r   Un i v e rsity ,   Da k h la,  M o ro c c o   2 ER TTI   La b o r a t o r y ,   F a c u l t y   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y   F S Err a c h i d ia,  M o u la y   S m a il   Un iv e rsity ,   Err a c h i d ia,  M o ro c c o       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   6 ,   2 0 2 4   R ev is ed   J u l 2 9 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   1 6 ,   2 0 2 5       Th is  p a p e p re se n ts  th e   d e sig n   a n d   sim u latio n   o a n   H - sh a p e d   tera h e rtz   m icro strip   p a tch   a n ten n a   in te g ra ted   with   a   m e tam a teria (M TM )   lay e to   e n h a n c e   p e rfo rm a n c e   fo b io m e d ica se n sin g   a p p li c a ti o n s.  T h e   a n ten n a   m o d e led   u sin g   h ig h   fre q u e n c y   st ru c tu re   sim u lat o (HFS S ) ,   is   o p ti m ize d   fo r   4 . 3 7  THz   o p e ra ti o n .   W h il e   F R 4   i u se d   i n   sim u lati o n f o b a se li n e   a n a ly sis,   a lt e rn a ti v e   lo w - l o ss   su b stra tes   su c h   a p o l y imid e   o q u a rtz  a re   re c o m m e n d e d   fo p ra c ti c a THz   a p p li c a ti o n s.  Th e   a n te n n a   d e sig n   u se a n   F R 4   su b stra te   wi th   a   d iele c tri c   c o n sta n o f   4 . 4   a n d   a   th ick n e ss   o 2   μm .   G ro u n d   p lan e ,   fe e d   li n e ,   a n d   p a tch   a re   m a d e   o c o p p e m a teria l.   Th e   in te g ra ti o n   o th e   M T M   e n h a n c e   c lea rly   th e   a n ten n a   c h a ra c teristics .   Th is i n teg ra ti o n   h e lp s t o   imp r o v e   th e   a n ten n a   imp e d a n c e   m a tch i n g th e   re flec ti o n   c o e fficie n ts  wa e n h a n c e d   fro m   - 2 5 . 0 1   t o   - 6 3 . 1 0   d B.   Ad d it io n a ll y ,   th is  i n teg ra ti o n   b o o s a lso   th e   a n ten n a   ra d iatio n   c h a ra c teristics ,   in c re a sin g   th e   g a in   fro m   2 . 6 2   t o   3 . 8 6   d B   a n d   t h e   d irec ti v it y   fro m   3 . 5 7   t o   4 . 9 7   d B.   K ey w o r d s :   An ten n im p e d an ce   m atch i n g   B io m ed ical   Me tam ater ials   Patch   an ten n a   T er ah er tz   T h is i 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 :   Kao u tar   Said i A lao u i   E ST  Dak h la,   I b n   Z o h r   Un iv er s ity   Dak h la,   Mo r o cc o   E m ail:  k . alao u is aid i@ u iz. ac . m a       1.   I NT RO D UCT I O N   T er ah er tz  ( T Hz)   wav es  r ef er   to   elec tr o m ag n etic  r a d iatio n   with   f r eq u en cies  r a n g in g   f r o m   0 . 1   t o     1 0   T Hz  ( wav ele n g th s   b etwe e n   3 0   a n d   3 , 0 0 0   µm ) ,   s itti n g   b etwe en   th m icr o wav e   an d   i n f r ar ed   r e g io n s   o f   th s p ec tr u m .   C o m p a r ed   t o   o t h er   f r eq u en cy   b an d s ,   T Hz  wa v e s   ex h ib it  s tr o n g   p en etr atio n   t h r o u g h   m an y   n o n - p o lar   an d   n o n - m etallic  m ater ials   b u ar h ea v ily   a b s o r b ed   b y   wate r   m o lecu les.  D u to   th eir   lo p h o t o n   en er g y ,   T Hz  r a d iatio n   is   n o n - io n izin g   an d   n o n - i n v asiv e.   Or g an ic  m o lecu les  o f ten   d is p lay   s tr o n g   ab s o r p tio n   an d   s ca tter in g   in   t h T Hz  r an g b ec au s o f   th lo w - f r eq u e n cy   v ib r atio n al  an d   r o tatio n al  t r an s itio n s   u n iq u t o   ea ch   m o lecu le,   c r ea tin g   ch a r ac ter is tic  f in g er p r in s p ec tr a   [ 1 ] [ 3 ] .   As  r esu lt,  T Hz   tech n o lo g y   f in d s   ap p licatio n s   in   f ield s   lik f o o d   s cien ce ,   ag r icu ltu r e,   b io lo g y ,   s ec u r ity   s cr ee n in g   a n d   co m m u n icatio n s   [ 4 ] [ 1 3 ] .   Desig n in g   ef f icien T Hz  a n te n n as  p r esen ts   s ig n if ican ch all en g es  d u t o   in tr in s ic  p r o p er ti es  o f   T Hz  wav es,  lik lim ited   p e n etr at io n   d e p th   a n d   h ig h   p r o p ag atio n   lo s s es.  Ad d r ess in g   th e s is s u es  r eq u ir es  in n o v ativ e   tech n iq u es  to   im p r o v a n ten n p er f o r m an ce .   S ev er al  s o lu tio n s   h a v b ee n   p r o p o s ed ,   in clu d in g   s lo ttin g   tech n iq u es  [ 1 4 ] ,   alter n ativ s u b s tr ates  [ 1 5 ] ,   p ar tial  g r o u n d   p lan es  [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] ,   an d   m eta - s u r f ac es  [ 1 8 ] with   th m o s t p r o m is in g   ap p r o ac h   b ein g   th u s o f   m etam ate r ials   [ 1 9 ] .   Me tam ater ials   ar s y n th eti s tr u ctu r es  s p ec if ically   d esig n ed   to   p o s s ess   elec t r o m ag n etic   ch ar ac ter is tics   th at  d o   n o e x is in   n atu r ally   o cc u r r in g   m at er ials   [ 2 0 ] .   T h r o u g h   th e   p r ec is tu n in g   o f   t h eir   p er m itti v ity   an d   p e r m ea b ilit y ,   th ese  m ater ials   en a b le  e x ce p tio n al  c o n tr o l   o v e r   ele ctr o m ag n etic  wa v b eh av io r ,   wh ich   ca n   s u b s tan t ially   en h an ce   th e   p er f o r m a n c o f   d ev ices  lik e   ter ah er tz   ( T Hz)   an ten n as   [ 2 1 ] Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 2 1 5 - 5 2 2 2   5216   T h is   wo r k   f o c u s es  o n   th p e r f o r m an ce   o p tim izatio n   o f   ter ah er tz  ( T Hz)   H - s h ap ed   p atch   a n ten n as  th r o u g h   th e   in co r p o r atio n   o f   s p ec if ically   en g in ee r ed   m etam ater ial  s tr u ctu r es,  aim in g   to   f u lf ill  s tr in g en r eq u ir e m en ts   ass o ciate d   with   b io m ed ical  s en s in g   an d   im a g in g   ap p licatio n s .   n o v el  m etam ater ial  u n it  ce ll,  d esig n ed   f o r   ef f icien o p er atio n   in   th T Hz   f r eq u e n cy   b a n d ,   is   p r o p o s ed   to   ad d r ess   p er s is ten ch allen g es  s u ch   as  lim ited   o p er atio n al   b an d wid th ,   s u b o p t im al  r ad iatio n   e f f icien cy ,   an d   im p ed an ce   m is m atch in g .   T h s tu d y   en co m p ass es  f u ll - wav elec tr o m ag n etic  s i m u latio n s   an d   r ig o r o u s   th eo r etica m o d elin g   to   q u an tif y   th im p ac o f   th m etam ater ial  o n   k ey   an ten n a   p er f o r m an ce   in d icato r s ,   in cl u d in g   r ad iatio n   ef f icien c y ,   g a in ,   an d   d ir ec tiv ity .   Ad d itio n ally ,   co m p r eh e n s iv an aly s is   o f   th elec tr o m ag n etic  in ter ac tio n   m ec h an is m s   is   co n d u cted ,   em p h asizin g   th in f lu en ce   o f   th m etam ater ial  o n   wav p r o p a g atio n   d y n am ics,  r eso n an ce   b eh av io r ,   an d   im p ed an ce   tr a n s f o r m atio n   ch a r ac ter is tics   with in   th T Hz  r eg im e.   T h s tr u ctu r e   o f   th e   p ap e r   is   as  f o llo ws:   s ec tio n   1   d etails  th d esig n   m eth o d o l o g ies  an d   p h y s ical  co n f ig u r atio n s   o f   b o th   th H - s h ap ed   an ten n an d   th m eta m ater ial  in clu s io n .   Sectio n   2   p r esen ts   th o r o u g h   d is cu s s io n   o f   th n u m e r ical  r esu lts   s u p p o r ted   b y   an al y tical  v alid atio n .   T h f in al  s ec tio n   s y n th esizes  th m ain   f in d in g s ,   o u tlin es  th s tu d y s   lim itatio n s ,   an d   p r o p o s es  f u tu r r esear ch   d ir ec tio n s   to   f u r th er   ex p lo it  m etam ater ial - en ab led   e n h an ce m en ts   in   T Hz  an ten n a   s y s tem s .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     T he  co nfig ura t io o f   t h a nte nn a   T h e   p r o p o s e d   d e s i g n   u s e s   FR 4   a s   t h s u b s t r a t e   w i t h   a   t h i c k n es s   o f   2   μ m   a n d   d ie l e ct r i c   c o n s ta n t   = 4 . 4 .   W h i l FR 4   is   w i d el y   a d o p t e d   in   m i c r o w a v e   a p p l i c at i o n s ,   i ts   u s e   a t   t e r a h e r t z   f r e q u e n c ie s   i s   l im i t e d   d u e   t o   i ts   h i g h   d i e l e c t r i c   l o s s e s   a n d   m e c h a n i c al   f r a g i l it y   a s m a l t h i c k n es s es .   I t   is   s e l e ct e d   h e r e   o n l y   f o r   s i m u l a t i o n   p u r p o s es .   I n   p r a c t i c a T H i m p l e m e n t a t i o n s ,   l o w - l o s s   s u b s t r at e s   s u c h   a s   q u a r t z ,   p o l y i m i d e ,   o r   h i g h - r es is t i v it y   s i l ic o n   a r p r e f e r r e d .   T h e   m e t a l li c   c o m p o n e n t s   ( p at ch ,   f e e d   l i n e ,   a n d   g r o u n d )   a r e   m o d e l e d   u s i n g   c o p p e r   w i t h   a   co n d u c t i v i t y   o f   5 . 8 × 1 0 7   S / m   a n d   a   t h i c k n es s   o f   0 . 5   μ m ,   w h i c h   e x c e e d s   t h e   s k i n   d e p t h   a t   4 . 3 7   T H z .   T h i s   e n s u r e s   p r o p e r   c u r r e n t   c o n d u c t i o n   d e s p i t e   h ig h - f r e q u e n c y   l o s s e s .   Al t e r n a tiv e   m a t e r i a ls   s u c h   as   g o l d   o r   s i l v e r   c o u l d   f u r t h e r   r e d u c e   o h m i c   l o s s e s .   O u r   a n t e n n a   f e a t u r es   a   p a t c h   d e s i g n   wi t h   a   p a r ti a l   g r o u n d   s t r u c t u r e ,   i m p l e m e n t e d   o n   a n   F R 4   s u b s t r at e,   m e a s u r i n g   L × W   i n   t o t al   d i m e n s i o n s .   T h e   m e a s u r e m e n ts   o f   t h e   p a t c h   a n t e n n a   w e r e   e s t a b l i s h e d   u t i li z i n g   t h s u b s e q u e n t   e q u a ti o n s   [ 2 2 ] :     = 2 2 + 1       ( 1 )     w h e r e     i s   t h e   v e l o c it y   o f   l i g h t ,   f   t h e   f r e q u e n c y   a n d     i s   t h e   d i el ec t r i c   o f   t h e   s u b s t r at e .     ε re f f = ε r +1 2 + ε r - 1 2 [ 1+ 12h w ] - 1 2     ( 2 )     w h e r e       i s   t h e   e f f e ct i v e   d i el e c t r ic   a n d     t h e   s u b s t r a t e   t h i c k n e s s ,     L =0.41 2 h s ( ε r e f + 0.3 ) ( w h s + 0.26 4 ) ( ε r e f - 0.25 8 ) ( w h s + 0.8 )     ( 3 )     wh er ΔL   is   th len g th   e x ten s io n . ,      = 2   ( 4 )     wh er Lp   is   th p atch   le n g th   a n d   L eff   is   th ef f ec tiv len g th .     = 2     ( 5 )     2 . 2 .     T he  a nte nn a   des ig n   T h e   H - s h a p e d   p at c h   a n te n n a   i s   v a r i a n o f   t h e   t r a d i ti o n a r e c t a n g u l a r   p at c h   a n t e n n b u t   w i t h   a n     H - l i k e   g e o m e t r y   t h a t   o f f e r s   s e v e r a l   p e r f o r m a n c e   a d v a n t a g e s .   T h e   h o r i z o n t a l   a n d   v e r t i c a l   s e g m e n ts   o f   t h   H - s h a p e d   p a tc h   c a n   b e   o p t im i z e d   t o   a c h i e v d e s i r e d   r es o n a n t   f r e q u e n c i es ,   b a n d wi d th ,   a n d   p o l a r i z at i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         H - s h a p ed   tera h ertz   p a tch   a n t en n a   w ith   meta ma teri a ls   fo r     ( K a o u ta r   S a id A la o u i )   5217   c h a r a c t e r is t i cs .   T h is   d es i g n   i n h e r e n t l y   s u p p o r t s   m u l t i - b a n d   o p e r a t i o n s   d u e   t o   t h e   p r e s e n c o f   m u l t i p l e   r es o n a n t   m o d e s ,   m a k i n g   it   i d ea l   f o r   b r o a d b a n d   a p p l i c a t i o n s   s u c h   as   b io m e d i c a l .   F o r   t h e   p r o p o s e d   d es i g n ,   t h a n t e n n a s   r a d i a t i n g   e l e m e n t   i s   f a b r ic a t e d   o n   a n   F R 4   s u b s t r a t e   w i t h   a   r e lat i v e   d i e l e ct r i c   c o n s t a n t   ( = 4 . 4 ) ,   a   l o s s   t a n g e n t   o f   0 . 0 2 ,   a n d   a   p h y s i c a l   t h i c k n e s s   o f   2 μ m ,   e n s u r i n g   m e c h a n i c a l   s t a b i li t y   a n d   c o n s i s t e n t   e l e ct r o m a g n e t i c   b e h a v i o r   w i t h i n   t h e   d e s i g n a t e d   f r e q u e n c y   r a n g e .   T h e   p r o p o s e d   a n t e n n a ,   i s   c r e a t e d   b y   c u t t i n g   t w o   p a r a l l e l   s l o ts   i n t o   r e c t a n g u l a r   p a t c h .   T h i s   s t r u c t u r e   a l l o w s   f o r   b e t t e r   c o n t r o l   o f   t h e   a n t e n n a ' s   r es o n a n t   f r e q u e n c y   a n d   b a n d w i d t h ,   e n a b l i n g   i m p r o v e d   p e r f o r m a n c e   c o m p a r e d   t o   a   s t a n d a r d   r e ct a n g u l a r   p a t c h .   T h e   s l o ts   w it h in   t h e   p a t c h   h e l p   i n   f i n e - t u n i n g   t h e   i m p e d a n c e   m a tc h i n g   a n d   a c h i e v i n g   d u a l   o r   w i d e - b a n d   o p e r a t i o n .   T h e s e   s l o ts   c a n   a l s o   r e d u c e   t h p h y s i c a l   s i z e   o f   t h e   a n t e n n a   w h i l e   m a i n t a i n i n g   i t s   e l ec t r i c al   le n g t h ,   m a k i n g   t h e   a n t e n n a   m o r e   c o m p a c t .   F i g u r e   1   o f f e r s   a   d et a i le d   v i e o f   t h a n t e n n a ' s   s t r u ct u r e   a n d   il l u s t r a t es t h e   it e r a ti v e   d es i g n   p r o c e s s   u s e d .   T a b l e   1   o u tl i n es   t h e   k e y   p h y s i c a l   d i m e n s i o n s   o f   t h e   p r o p o s e d   a n t e n n a ,   w h i c h   w e r e   o p t i m i z e d   t o   e n s u r e   p r o p e r   r e s o n a n c e   a n d   i m p e d a n c e   m a t c h i n g   wi t h i n   t h e   t a r g e t e d   T H z   f r e q u e n c y   r a n g e .           Fig u r 1 .   T h p r o p o s ed   H - s h ap ed   p atch   an ten n a   d esig n       T ab le  1.   An ten n d im e n s io n s   V a r i a b l e   V a l u e   ( µ m)   V a r i a b l e   V a l u e   ( µ m)   W S   69   g   15   L S   54   Wf   4 . 8   L pa   34   Lf   15   W pa   52   S 1   30   hs   2   S 2   10       S 3   38       2 . 3 .     T he  m et a ma t er ia ls   des ig   T h d esig n e d   m etam ater ial   ( MT M)   s tr u ctu r e   co n s is ts   o f   a   3 ×3   ar r ay   o f   u n it  ce lls ,   o cc u p y in g   a   to tal  ar ea   o f   W M ×L M ,   an d   im p le m e n ted   o n   a n   FR 4   s u b s tr ate   with   th ic k n ess   o f   2 μ m .   E ac h   u n it  ce ll  is   co m p o s ed   o f   s p lit - r in g   r eso n ato r   ( SR R ) ,   f o r m e d   b y   two   c o n ce n tr i m etallic  r in g s   with   a   d ef in ed   g ap   C   o f   2 μ m ,   en ab lin g   r eso n an ce   at  T Hz  f r eq u en cies.  T h e   g eo m etr ic  co n f ig u r atio n   an d   to p o l o g y   o f   th e   SR R   elem en ts   ar d ep icted   in   Fig u r e   2 .   T h e   d e tailed   d im en s io n al   s p ec if icatio n s ,   in clu d in g   b o t h   th e   o v er a ll  MT ar r a y   an d   in d iv id u al   SR R   u n it  ce ll  p ar a m eter s ,   ar p r o v id ed   in   T a b le  2 .   T h e   m etam ater ial   lay er   is   s tr ateg ically   p lace d   at   v er tical  d is tan ce   o f   2 0 μ m   b en ea th   th e   r ad iatin g   an te n n a   s tr u ctu r to   m ax im ize   elec tr o m ag n etic  c o u p lin g   an d   en h an ce   r ad iatio n   p er f o r m an ce .   T h MT lay e r   is   as s u m ed   to   b s u p p o r te d   b y   t h in   d ielec tr ic  la y er ,   en s u r in g   s tr u ctu r al  f ea s ib ilit y   an d   m ain tain in g   co n s is ten elec tr o m ag n etic  co u p lin g .   T h s im u latio n   s etu p   av o id s   s u s p en s io n   in   air   an d   c o n s id er s   r ea lis tic  in teg r atio n   s ce n ar io .   T h MT lay er   is   p o s itio n ed   at  v er tical  o f f s et  o f   2 0 μ m   b en ea th   th r ad iatin g   p atch .   T h is   s p atial   co n f ig u r atio n   p lay s   a   cr u ci al  r o le  i n   en h an cin g   th e   a n ten n a’ s   o v er all  elec tr o m ag n etic  p er f o r m a n ce ,   p ar ticu lar ly   b y   im p r o v in g   im p ed an ce   m atc h in g   a n d   r a d iatio n   ef f icien c y .   T h e   in ten tio n a p lace m en o f   t h e   MT co n tr ib u tes  to   th s u p p r ess io n   o f   r ef lecte d   wav es  an d   m itig ates  u n d esire d   b ac k   r ad iatio n ,   r esu ltin g   in   im p r o v e d   f o r wa r d   en er g y   tr a n s m is s io n   an d   r ed u ce d   p o we r   lo s s es.  T h r elativ p o s itio n in g   o f   t h MT M   s tr u ctu r with   r esp ec t to   th a n ten n is   illu s tr ated   in   Fig u r e s  3 ( a)   a n d   3 ( b ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 2 1 5 - 5 2 2 2   5218       Fig u r 2 .   Desig n   m et h o d o lo g y   o f   th p r o p o s ed   m etam ater ial  lay o u t a n d   u n it c ell  g e o m etr y       T ab le  2 .   MT d i m en s io n s   V a r i a b l e   V a l u e ( µ m)   V a r i a b l e   V a l u e ( µ m)   W M   79   R2   6   L M   66   C   2   R1   10               ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   T h p r o p o s ed   MT M   b ased   an ten n a r ch itectu r ( a)   to p   v iew  an d   ( b )   s id v iew       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     Ref lect io n c o ef f icient   a nd   VSWR    F i g u r e   4   i l l u s t r a te s   t h e   r e f l e c ti o n   c o e f f i c i e n t   ( S 1 1 )   a n d   v o l ta g e   s t a n d i n g   w a v e   r at i o   ( VSW R )   o f   t h p r o p o s e d   a n t e n n a ,   b o t h   w i t h   a n d   w i t h o u t   t h e   M T M .   T h i n c l u s i o n   o f   t h e   M T M   r es u l t s   i n   a   s u b s ta n t i al   i m p r o v e m e n t   i n   a n t e n n a   p e r f o r m a n c e ,   a s   e v i d e n c e d   b y   a   s i g n if i c a n t   r e d u c t i o n   i n   S 1 1   f r o m   - 2 5 . 0 1   t o   - 6 3 . 1 0   d B .   T h is   in d icate s   m u c h   b etter   i m p ed an ce   m atch in g   an d   a   co n s id er ab le  d ec r ea s in   t h r e f lectio n   o f   in cid e n t   elec tr o m ag n etic  wav es,  wh ich   en h an ce s   th e f f icien cy   o f   th e   an ten n a.             Fig u r 4 .   R ef lectio n   c o ef f icien t a n d   VSW R   o f   th p r o p o s ed   a n ten n with   an d   with o u t M T M   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         H - s h a p ed   tera h ertz   p a tch   a n t en n a   w ith   meta ma teri a ls   fo r     ( K a o u ta r   S a id A la o u i )   5219   I n   ad d itio n   to   th im p r o v e m e n in   S1 1 ,   th VSW R   is   al s o   s ig n if ican tly   en h an ce d ,   d r o p p in g   f r o m   1 . 1 1 8   to   1 . 0 0 1 .   T h is   n ea r - id ea VSW R   v alu d em o n s tr at es  alm o s p er f ec t   im p ed a n ce   m atch in g ,   wh ich   m in im izes  en er g y   lo s s   an d   e n s u r es  ef f icien tr an s m is s io n   o f   elec tr o m ag n etic  en er g y   th r o u g h   th an ten n a.   T h ese  im p r o v e m en ts   h ig h lig h t   th cr itical  r o le  o f   th MT i n   o p tim izin g   th an ten n a' s   o v er all  p er f o r m an ce .     3 . 2 .   G a in    T h r ad iatio n   p atter n   o f   an   a n ten n is   k ey   in d icato r   o f   h o ef f icien tly   elec tr o m ag n eti en er g y   is   r ad iated   in to   s p ac e.   Fig u r es  5 ( a)   an d   5 ( b )   illu s tr ate  th 2 r ad iatio n   p atter n s   with o u an d   with   th MT M,   wh ile  Fig u r es  5 ( c)   a n d   5 ( d )   p r esen th c o r r esp o n d in g   3 D   r ep r esen tatio n s .   A   clea r   im p r o v em en t   in   g ain   is   o b s er v ed   with   th in te g r atio n   o f   th MT M,   in cr ea s in g   f r o m   2 . 6 2 to   3 . 8 6 d B .   T h is   c o n f ir m s   th e   MT M’ s   ef f ec tiv en ess   in   en h a n cin g   th an ten n a' s   p er f o r m an ce .   B y   in tr o d u cin g   th MT s tr u ctu r e,   th r ad iatio n   p atter n   b ec o m es  m o r f o cu s e d ,   with   r ed u ce d   s id l o b es  an d   s tr o n g er   m ain   lo b e,   im p r o v in g   d ir ec tio n ality   an d   o v er all  r ad iatio n   ef f icien c y .   Placed   b en ea th   th s u b s tr ate,   th MT M   m o d if ies  th n ea r - f ield   d is tr ib u tio n   b y   co n s tr u ctiv ely   r ed ir ec tin g   s u r f ac c u r r en ts   to wa r d   t h e   b r o a d s id d ir ec tio n .   T h is   n o o n ly   co n f i n es  th e   r ad iated   en er g y   m o r e f f ec tiv ely   b u also   m i n im izes  u n d esi r ed   r ad iatio n .   Ad d itio n ally ,   th MT co n tr ib u tes  to   p o lar izatio n   s tab ilit y   b y   alig n in g   th d o m in a n t c u r r en t p at h s   alo n g   th f ee d   a x is .           ( a)   ( b )         ( c)   ( d )     Fig u r 5 .   Gain   o f   th p r o p o s ed   an ten n ( a )   2 with   MT M,   ( b )   2 with o u t M T M,   ( c)   3 wi th   MT M,   an d     ( d )   3 with o u t M T M       3 . 3 .   Dire ct iv i t y     Fig u r e  6   p r esen ts   th s im u late d   d ir ec tiv ity   p atter n s   o f   th e   p r o p o s ed   an ten n a   in   two   co n f i g u r atio n s Fig u r 6 ( a)   with   th in teg r ated   MT lay er   an d   Fig u r 6 ( b )   with o u it.  T h in co r p o r atio n   o f   th MT r esu lts   in   s u b s tan tial  en h a n ce m en i n   d ir ec tiv ity ,   in cr ea s in g   f r o m   3 . 5 7 t o   4 . 9 7 d B   co r r esp o n d in g   to   an   ap p r o x im ate   im p r o v em e n o f   3 9 . 2 1 %.  T h is   co n s id er ab le  g ain   h i g h lig h ts   th MT M' s   ef f ec tiv en ess   in   im p r o v in g   th e   an ten n a’ s   d ir ec tio n al  r ad iatio n   ch ar ac ter is tics   b y   co n ce n tr atin g   th r ad iated   en er g y   m o r e f f icien tly   alo n g   th e   m ain   b ea m   ax is .   B y   ac tin g   as   r ef lecto r ,   th MT h elp s   to   r ed u ce   u n d esire d   r ad iatio n   i n   o th er   d ir ec tio n s ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 2 1 5 - 5 2 2 2   5220   en s u r in g   th at  m o r o f   th tr an s m itted   en er g y   is   co n ce n tr ated   in   th in ten d ed   d ir ec tio n .   T h is   n o t o n ly   im p r o v es  th an ten n a s   d ir ec tio n al  p er f o r m an ce   b u also   c o n tr ib u tes  to   o v er all  s y s tem   e f f icien cy ,   m ak in g   t h an ten n a   m o r ef f ec tiv e   f o r   b io m e d ical  ap p licatio n s .           ( a)   ( b )     Fig u r 6 .   Dir ec tiv ity   o f   th p r o p o s ed   an te n n ( a )   with   MT M   an d   ( b )   with o u t M T M       T h e   o b s e r v e d   e n d - f i r e   r a d i a ti o n   p a t t e r n   i n   t h e   b as e   s t r u ct u r e   i s   at t r i b u t e d   t o   a s y m m et r y   i n   t h e   p a r t i al  g r o u n d   p l a n e   a n d   s u b s t r a t e   e f f e c t s   at   T H z   f r e q u e n c i es .   W h i le   p a t c h   a n t e n n a s   t y p i ca l l y   r a d ia t e   i n   t h e   b r o a d s i d d i r e c t i o n ,   m i n ia t u r i z e d   a n d   h ig h - f r e q u e n c y   e f f e c t s   c a n   d i s t o r t   t h is   b e h a v i o r .   W i t h   M T M   in t e g r a t i o n ,   a   m o r s t a b l e   b r o a d s i d e   r es p o n s e   is   r e c o v e r e d .   T a b l e 3   h i g h l i g h t s   th e   i m p a c t   o f   M T M   i n t e g r a ti o n   o n   k e y   a n t e n n a   c h a r a c t e r is t i cs   b y   c o n t r as t i n g   th e   r e s u l ts   o b t a i n e d   wi t h   a n d   w it h o u t   t h e   m e t a m at e r i a l   s t r u ct u r e .       T ab le  3 An ten n p e r f o r m an ce   co m p ar is o n   with   an d   with o u MT M     W i t h o u t   M T M   W I TH   M TM   S 11   ( d B )   - 2 5 . 0 1   - 6 3 . 1 0   V S W R   1 . 1 1 8   1 . 0 0 1   G a i n   ( d B )   2 . 6 2   3 . 8 6   D i r e c t i v i t y   ( d B )   3 . 5 7   4 . 9 7       T h T ab le  4   co m p ar es  d if f er e n an ten n a   d esig n s   b ased   o n   s ize,   o p er atin g   f r e q u en c y ,   S1 1   ( r ef lectio n   co ef f icien t) ,   an d   g ain .   T h a n ten n as  in   r ef er en ce s   [ 1 4 ] ,   [ 2 3 ] [ 2 5 ]   h av s izes  r an g in g   f r o m   2 3 × 1 9   µm ²  to   5 0 ×5 0   µm ²,   with   f r eq u en cies  b etwe en   4 . 6 0   an d   4 . 9 5   T Hz.   T h ese  d esig n s   ac h iev S1 1   v a lu es  b etwe en   - 3 8 . 0 0   an d   - 5 5 . 3 1   d B ,   in d icatin g   g o o d   im p ed a n ce   m atch in g ,   an d   th eir   g ain   v a r ies f r o m   3 . 1 0   to   5 . 0 6   d B .       T ab le  4 An ten n p e r f o r m an ce   co m p ar is o n   with   o th er   a n ten n d esig n s   R e f .   S i z e   ( µ m 2 )   F r e q u e n c y   ( TH z )   S 11   ( d B )   G a i n   ( d B )   [ 2 3 ]   2 3 × 1 9   4 . 9 5   5 5 . 3 1   4 . 2 5   [ 2 4 ]   3 2 × 3 6   4 . 6 0   4 4 . 2 8   3 . 1 0   [ 1 4 ]   5 0 × 5 0   4 . 8 3   3 8 . 0 0   4 . 3 0   [ 2 5 ]   4 9 × 3 5   4 . 9 2   4 4 . 7 3   5 . 0 6   Th i s   w o r k     69 × 54   4 . 3 7   - 6 3 . 1 0   3 . 8 6       I n   co n tr ast,  th d esig n   in   t h is   wo r k   s tan d s   o u with   a   s ig n i f ican tly   lar g er   s ize  o f   6 9 × 5 4   µm ²  an d   lo wer   o p er atin g   f r e q u en c y   o f   4 . 3 7   T Hz.   Desp ite  th lar g er   s ize,   th is   d esig n   ac h iev es  th b est  S1 1   v alu o f     - 6 3 . 1 0   d B ,   s h o win g   e x ce llen im p ed an ce   m atch in g ,   f a r   s u r p ass in g   th o th er   d esig n s .   Alth o u g h   its   g ain     ( 3 . 8 6   d B )   is   s lig h tly   lo wer   th a n   s o m o th er   d esig n s ,   th e   s u p e r io r   S1 1   p er f o r m a n ce   m a k es  it   h ig h ly   ef f icien t   in   r ed u cin g   s ig n al  r ef lectio n ,   d e m o n s tr atin g   th a n ten n a' s   im p r o v ed   d esig n   an d   ef f icien c y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         H - s h a p ed   tera h ertz   p a tch   a n t en n a   w ith   meta ma teri a ls   fo r     ( K a o u ta r   S a id A la o u i )   5221   3 . 4 .   E f f iciency   T h T ab le  5   illu s tr ates  th r ad iatio n   ef f icien cy ,   ca lcu lated   as   g ain /d ir ec tiv ity ,   was  f o u n d   to   b 7 3 . 1 with o u MT an d   7 7 . 7 with   MT M,   co n f ir m in g   th b en e f it  o f   th e   m etam ater ial  n o t   o n ly   in   d ir ec tio n ality   b u t a ls o   in   r e d u cin g   u n wan te d   lo s s es.       T ab le  5 .   R ad iatio n   ef f icien cy   C o n f i g u r a t i o n   G a i n   ( d B )   D i r e c t i v i t y   ( d B )   Ef f i c i e n c y   ( %)   W i t h o u t   M T M   2 . 6 2   3 . 5 7   7 3 . 1   W i t h   M T M   3 . 8 6   4 . 9 7   7 7 . 7       4.   CO NCLU SI O   T h co m b in atio n   o f   H - s h a p ed   ter ah er tz  p atch   an te n n as with   m etam ater ials   p r esen ts   s ig n i f ican t le ap   f o r war d   in   t h d e v elo p m e n o f   h ig h - p er f o r m a n ce   an te n n as  f o r   b io m e d ical  ap p licatio n s .   T h e   p r o p o s ed   an ten n a   em p lo y s   s lo tted   r ad iatin g   p atch   with   p ar tial  g r o u n d   p lan co n f ig u r atio n ,   co u p led   with   MT lay er   co m p o s ed   o f   3 ×  3   a r r ay   o f   SR R   elem en ts .   T h e   in teg r a tio n   o f   th e   MT s tr u ct u r l ea d s   to   s ig n if ica n t   en h an ce m e n ts   in   th an ten n a’ s   elec tr o m ag n etic  p er f o r m an ce .   No tab ly ,   th r ef lectio n   co ef f icien ( S₁₁)   im p r o v es  f r o m   −2 5 . 0 1 to   −6 3 . 1 0 d B ,   th g ain   in c r ea s es  f r o m   2 . 6 2 to   3 . 8 6 d B ,   an d   t h d i r ec tiv ity   r is es  f r o m   3 . 5 7   to   4 . 9 7 d B .   T h ese  m ar k ed   im p r o v em en ts   u n d er s co r th s y n er g is tic  ef f ec o f   MT in teg r atio n ,   d em o n s tr atin g   its   p o ten tial to   s ig n if ican tly   b o o s t r ad iatio n   e f f icien cy   an d   im p e d an ce   m atch in g .   C o n s eq u en tly ,   th p r o p o s ed   d esig n   s h o ws  s tr o n g   p r o m is f o r   h ig h - p er f o r m an ce   ap p licatio n s ,   p ar ticu l ar ly   in   b io m ed ical   s en s in g   an d   im ag in g   d o m ain s .   W h ile  th SR R   u n it  ce ll  g eo m etr y   is   co n v en tio n al,   th n o v elty   o f   th p r esen wo r k   lies   in   th o p tim ized   s p atial  in teg r atio n   o f   th MT with   th p atch   s tr u ctu r e.   T h is   alig n m en en ab les  ef f ec tiv r eso n a n ce   co u p lin g ,   en h an cin g   r ef lectio n   s u p p r ess io n ,   g ain ,   a n d   d ir ec ti v ity   s im u ltan eo u s ly   in   t h e   T Hz  b an d .   Fo r   m o r ex p e r im e n ts   with   th p r o p o s ed   d esig n ,   th SAR   ca lcu latio n   ca n   b d o n in   th f u tu r e.         RE F E R E NC E S   [ 1 ]   C .   R ø n n e   a n d   S .   R .   K e i d i n g ,   L o w   f r e q u e n c y   sp e c t r o sc o p y   o f   l i q u i d   w a t e r   u si n g   TH z - t i m e   d o m a i n   s p e c t r o s c o p y ,   J o u rn a l   o f   Mo l e c u l a r   L i q u i d s ,   v o l .   1 0 1 ,   n o .   1 3 ,   p p .   1 9 9 2 1 8 ,   N o v .   2 0 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / S 0 1 6 7 - 7 3 2 2 ( 0 2 ) 0 0 0 9 3 - 4.   [ 2 ]   E.   B e r r y   e t   a l . D o   i n   v i v o   t e r a h e r t z   i ma g i n g   s y s t e ms  c o m p l y   w i t h   s a f e t y   g u i d e l i n e s? ,   J o u rn a l   o f   L a se Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 5 ,     n o .   3 ,   p p .   1 9 2 1 9 8 ,   A u g .   2 0 0 3 ,   d o i :   1 0 . 2 3 5 1 / 1 . 1 5 8 5 0 7 9 .   [ 3 ]   N .   M .   B u r f o r d   a n d   M .   O .   El - S h e n a w e e ,   R e v i e w   o f   t e r a h e r t z   p h o t o c o n d u c t i v e   a n t e n n a   t e c h n o l o g y ,   O p t i c a l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   5 6 ,   n o .   1 ,   p .   1 0 9 0 1 ,   Ja n .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 7 / 1 . O E. 5 6 . 1 . 0 1 0 9 0 1 .   [ 4 ]   L.   A f sa h H e j r i ,   P .   H a j e b ,   P .   A r a ,   a n d   R .   J .   E h s a n i ,   A   c o mp r e h e n s i v e   r e v i e w   o n   f o o d   a p p l i c a t i o n s   o f   t e r a h e r t z   sp e c t r o sc o p y   a n d   i ma g i n g ,   C o m p re h e n s i v e   Re v i e w s   i n   F o o d   S c i e n c e   a n d   F o o d   S a f e t y ,   v o l .   1 8 ,   n o .   5 ,   p p .   1 5 6 3 1 6 2 1 ,   S e p .   2 0 1 9 ,     d o i :   1 0 . 1 1 1 1 / 1 5 4 1 - 4 3 3 7 . 1 2 4 9 0 .   [ 5 ]   C. - H .   F e n g   a n d   C .   O t a n i ,   T e r a h e r t z   s p e c t r o sc o p y   t e c h n o l o g y   a s   a n   i n n o v a t i v e   t e c h n i q u e   f o r   f o o d :   C u r r e n t   s t a t e - of - t h e - A r t   r e sea r c h   a d v a n c e s ,   C ri t i c a l   Re v i e w i n   Fo o d   S c i e n c e   a n d   N u t r i t i o n ,   v o l .   6 1 ,   n o .   1 5 ,   p p .   2 5 2 3 2 5 4 3 ,   A u g .   2 0 2 1 ,     d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 0 4 0 8 3 9 8 . 2 0 2 0 . 1 7 7 9 6 4 9 .   [ 6 ]   L.   A f sa h - H e j r i ,   E.   A k b a r i ,   A .   T o u d e sh k i ,   T.   H o ma y o u n i ,   A .   A l i z a d e h ,   a n d   R .   E h sa n i ,   T e r a h e r t z   s p e c t r o s c o p y   a n d   i ma g i n g :   A   r e v i e w   o n   a g r i c u l t u r a l   a p p l i c a t i o n s,   C o m p u t e rs  a n d   El e c t ro n i c i n   A g ri c u l t u re ,   v o l .   1 7 7 ,   p .   1 0 5 6 2 8 ,   O c t .   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 2 0 . 1 0 5 6 2 8 .   [ 7 ]   H .   G e   e t   a l . A p p l i c a t i o n s   o f   TH z   s p e c t r a l   i ma g i n g   i n   t h e   d e t e c t i o n   o f   a g r i c u l t u r a l   p r o d u c t s,   Ph o t o n i c s ,   v o l .   8 ,   n o .   1 1 ,   p .   5 1 8 ,   N o v .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / p h o t o n i c s 8 1 1 0 5 1 8 .   [ 8 ]   X .   Y a n g   e t   a l . B i o m e d i c a l   a p p l i c a t i o n o f   t e r a h e r t z   s p e c t r o sc o p y   a n d   i ma g i n g ,   T r e n d i n   B i o t e c h n o l o g y ,   v o l .   3 4 ,   n o .   1 0 ,     p p .   8 1 0 8 2 4 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t i b t e c h . 2 0 1 6 . 0 4 . 0 0 8 .   [ 9 ]   M .   W a n ,   J .   J.  H e a l y ,   a n d   J.  T .   S h e r i d a n ,   Te r a h e r t z   p h a se  i ma g i n g   a n d   b i o m e d i c a l   a p p l i c a t i o n s,   O p t i c L a ser  T e c h n o l o g y   v o l .   1 2 2 ,   p .   1 0 5 8 5 9 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . o p t l a st e c . 2 0 1 9 . 1 0 5 8 5 9 .   [ 1 0 ]   Z.   Y a n ,   L. - G .   Z h u ,   K .   M e n g ,   W .   H u a n g ,   a n d   Q .   S h i ,   TH z   me d i c a l   i ma g i n g :   f r o i n   v i t r o   t o   i n   v i v o ,   T re n d i n   Bi o t e c h n o l o g y v o l .   4 0 ,   n o .   7 ,   p p .   8 1 6 8 3 0 ,   J u l .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t i b t e c h . 2 0 2 1 . 1 2 . 0 0 2 .   [ 1 1 ]   T.   Li ,   L.   Z h a n g ,   J.  A .   H e ,   S .   X .   Z h a n g ,   a n d   D .   Y .   G u ,   Te r a h e r t z   t i m e - d o m a i n   sp e c t r o s c o p y   f o r   i d e n t i f i c a t i o n   o f   h a z a r d o u s   su b s t a n c e i n   m a i l ,   G u a n g   Pu   X u e   Y u   G u a n g   Pu   F e n   X i / S p e c t ro sc o p y   a n d   S p e c t ra l   An a l y si s ,   v o l .   3 9 ,   n o .   1 2 ,   p p .   3 7 2 4 3 7 3 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 9 6 4 / j . i ss n . 1 0 0 0 - 0 5 9 3 ( 2 0 1 9 ) 1 2 - 3 7 2 4 - 0 7 .   [ 1 2 ]   A .   H i r a t a   a n d   M .   Y a i t a ,   U l t r a f a st   t e r a h e r t z   w i r e l e ss  c o mm u n i c a t i o n s ,   I E EE  T ra n s a c t i o n s   o n   T e r a h e r t S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y v o l .   5 ,   n o .   6 ,   p p .   1 1 2 8 1 1 3 2 ,   2 0 1 5 .   [ 1 3 ]   W .   F e n g ,   S . - T .   W e i ,   a n d   J. - C .   C a o ,   6 G   t e c h n o l o g y   d e v e l o p me n t   v i si o n   a n d   t e r a h e r t z   c o mm u n i c a t i o n ,   Ac t a   Ph y s i c a   S i n i c a   v o l .   7 0 ,   n o .   2 4 ,   p .   2 4 4 3 0 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 7 4 9 8 / a p s. 7 0 . 2 0 2 1 1 7 2 9 .   [ 1 4 ]   S .   M   a n d   G .   M .   M ,   P e r f o r ma n c e   p r e d i c t i o n s   o f   sl o t t e d   g r a p h e n e   p a t c h   a n t e n n a   f o r   mu l t i - b a n d   o p e r a t i o n   i n   t e r a h e r t z   r e g i me ,   O p t i k ,   v o l .   2 0 4 ,   p .   1 6 4 2 2 3 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j l e o . 2 0 2 0 . 1 6 4 2 2 3 .   [ 1 5 ]   M .   A .   K .   K h a n ,   T .   A .   S h a e m,   a n d   M .   A .   A l i m,   G r a p h e n e   p a t c h   a n t e n n a s   w i t h   d i f f e r e n t   s u b st r a t e   s h a p e s   a n d   mat e r i a l s,   O p t i k v o l .   2 0 2 ,   p .   1 6 3 7 0 0 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j l e o . 2 0 1 9 . 1 6 3 7 0 0 .   [ 1 6 ]   F .   A l a m,   M .   A .   I sl a m,   M .   F .   A h m e d ,   M .   M .   I sl a m ,   a n d   M .   H .   K a b i r ,   D e si g n   o f   e l l i p t i c a l   p a t c h   a n t e n n a   w i t h   p a r t i a l   g r o u n d   a t   TH z   f r e q u e n c y   b a n d ,   i n   2 0 2 2   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Re c e n t   P ro g r e sses   i n   S c i e n c e ,   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   ( I C RPS ET) ,   D e c .   2 0 2 2 ,   p p .   1 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R P S ET 5 7 9 8 2 . 2 0 2 2 . 1 0 1 8 8 5 0 0 .   [ 1 7 ]   S .   Y o u n e a n d   F .   J a o u a d ,   E n h a n c e m e n t   o f   a   TH z   p a t c h   a n t e n n a   p e r f o r ma n c e   u si n g   me t a m a t e r i a l f o r   b i o me d i c a l   a p p l i c a t i o n s,   i n   Pro c e e d i n g   o f   t h e   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o n n e c t e d   O b j e c t a n d   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   ( C O C I A 2 0 2 4 ) 2 0 2 4 ,   p p .   2 2 2 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 2 1 5 - 5 2 2 2   5222   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 031 - 7 0 4 1 1 - 6 _ 4 .   [ 1 8 ]   M .   Jh a ,   D .   S a ma n t a r a y ,   a n d   S .   B h a t t a c h a r y y a ,   A   TH z   a n t e n n a   w i t h   sa n d w i c h e d   m e t a su r f a c e   f o r   q u a d b a n d   a p p l i c a t i o n ,   O p t i c s   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   4 9 3 ,   p .   1 2 6 9 9 5 ,   A u g .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . o p t c o m. 2 0 2 1 . 1 2 6 9 9 5 .   [ 1 9 ]   M .   H u ss a i n ,   W .   A w a n ,   M .   A l z a i d i ,   N .   H u ssai n ,   E .   A l i ,   a n d   F .   F a l c o n e ,   M e t a m a t e r i a l a n d   t h e i r   a p p l i c a t i o n   i n   t h e   p e r f o r ma n c e   e n h a n c e me n t   o f   r e c o n f i g u r a b l e   a n t e n n a s :   a   r e v i e w ,   Mi c ro m a c h i n e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p .   3 4 9 ,   Ja n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / mi 1 4 0 2 0 3 4 9 .   [ 2 0 ]   W .   H u a n g   e t   a l . R e se a r c h   p r o g r e ss   o f   t e r a h e r t z   w a v e   d y n a m i c   c o n t r o l   o f   d i g i t a l   c o d e d   me t a s u r f a c e s,   O p t i c a n d   L a sers  i n   En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 7 4 ,   p .   1 0 7 9 7 7 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . o p t l a se n g . 2 0 2 3 . 1 0 7 9 7 7 .   [ 2 1 ]   A .   Y .   I .   A sh y a p   e t   a l . Tr i p l e - b a n d   met a mat e r i a l   i n sp i r e d   a n t e n n a   f o r   f u t u r e   t e r a h e r t z   ( TH z )   a p p l i c a t i o n s ,   C o m p u t e rs ,   Ma t e r i a l s   & C o n t i n u a ,   v o l .   7 2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 7 1 1 0 8 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / c m c . 2 0 2 2 . 0 2 5 6 3 6 .   [ 2 2 ]   S .   Y o u n e a n d   F .   J a o u a d ,   W e a r a b l e   p a t c h   a n t e n n a   w i t h   r e c t a n g u l a r   sl o t s   a n d   d e f e c t e d   g r o u n d   f o r   b i o me d i c a l   a p p l i c a t i o n s,   i n   2 0 2 3   I E EE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e ren c e   o n   C o n t e m p o ra r y   C o m p u t i n g   a n d   C o m m u n i c a t i o n ( I n C 4 ) ,   2 0 2 3 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I n C 4 5 7 7 3 0 . 2 0 2 3 . 1 0 2 6 3 1 0 9 .   [ 2 3 ]   P .   P r i n c e ,   G .   K a u r ,   V .   M e h t a ,   a n d   E .   S i d h u ,   R e c t a n g u l a r   t e r a h e r t z   m i c r o st r i p   p a t c h   a n t e n n a   d e s i g n   f o r   v i t a mi n   K 2   d e t e c t i o n   a p p l i c a t i o n s,   i n   2 0 1 7   1 st   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t ro n i c s,   Ma t e r i a l En g i n e e r i n g   a n d   N a n o - T e c h n o l o g y ,   I E ME N T e c h 2 0 1 7 ,   p p .   1 3 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EM EN T EC H . 2 0 1 7 . 8 0 7 6 9 2 9 .   [ 2 4 ]   S .   P .   J.  C h r i s t y d a ss  a n d   N .   N u r h a y a t i ,   M u l t i b a n d   TH z   r e c t a n g u l a r   m i c r o st r i p   p a t c h   a n t e n n a   w i t h   h e x a g o n a l   c o mp l e me n t a r y   s p l i t   r i n g   r e s o n a t o r ,   i n   I C RA C O S   2 0 2 1   -   2 0 2 1   3 rd   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Re se a r c h   a n d   Ac a d e m i c   C o m m u n i t y   S e rvi c e s :   S u s t a i n a b l e   I n n o v a t i o n   i n   Re se a rc h   a n d   C o m m u n i t y   S e r v i c e s f o B e t t e r   Q u a l i t y   o f   L i f e   t o w a r d s S o c i e t y   5 ,   2 0 2 1 ,   p p .   2 0 3 2 0 8 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R A C O S 5 3 6 8 0 . 2 0 2 1 . 9 7 0 2 0 8 3 .   [ 2 5 ]   S .   Y o u n e s ,   F .   J a o u a d ,   a n d   K .   S a i d i   A l a o u i ,   E n h a n c i n g   t e r a h e r t z   p a t c h   a n t e n n a   p e r f o r m a n c e   w i t h   m e t a ma t e r i a l s   f o r   b i o me d i c a l   a p p l i c a t i o n s,   T EL K O 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 a n d   C o n t r o l ) ,   v o l .   2 3 ,   n o .   2 ,   p p .   2 6 7 2 7 4 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / t e l k o m n i k a . v 2 3 i 2 . 2 6 2 2 6 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        K a o u ta r   S a id Al a o u         is   a n   a ss istan p ro fe ss o o h ig h e e d u c a ti o n   i n   tele c o m m u n ica ti o n a n d   e lec tro n ics   a th e   Da k h la  Hig h e S c h o o l   o Tec h n o l o g y ,   I b n   Zo h r   Un iv e rsity ,   Ag a d ir ,   M o ro c c o ,   si n c e   2 0 2 1 .   S h e   o b tain e d   h e n a ti o n a d o c t o ra te  in   2 0 2 0   fr o m   th e   F a c u lt y   o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o lo g y   in   Err a c h id ia  a M o u lay   Is m a il   Un iv e rsity   in   M e k n e s,   M o ro c c o .   Cu rre n tl y ,   sh e   is  t h e   c o o r d in a t o o t h e   e lec tri c a e n g i n e e rin g   b ra n c h   a t   th e   Da k h la   Hig h e S c h o o o Tec h n o l o g y .   H e re se a rc h   in tere sts  e n c o m p a ss   o p ti c a fib e r,   OCD M A,  a n d   p a tch   a n ten n a s fo b i o m e d ica a p p li c a ti o n s.  S h e   c a n   b e   c o n tac t e d   a t:   k . a lao u isa id i@ u iz.ac . m a .         Yo u n e S ira j           re c e iv e d   h is  m a ste r' d e g re e   in   i n d u strial  c o m p u ter  e n g in e e rin g   a n d   in stru m e n tati o n   fro m   th e   F a c u lt y   o S c ie n c e   a n d   Tec h n o l o g y   E rra c h id ia  (F S TE ),   M o u la y   Ism a il   Un iv e rsity ,   M o ro c c o ,   i n   2 0 2 0 .   P re se n tl y ,   h e   is  p u rsu i n g   a   P h . D.  a F S TE   i n   Err a c h i d ia,   M o u la y   Ism a il   Un iv e rsit y ,   M e k n e s,  sta rti n g   in   2 0 2 2 .   His  re se a rc h   fo c u se o n   t h e   d e sig n   a n d   o p ti m iza ti o n   o p a tch   a n te n n a f o b io m e d ica a p p li c a ti o n s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   y . sira j@e d u . u m i. a c . m a .         J a o u a d   F o shi           is  a   p ro fe ss o r   o h ig h e e d u c a ti o n   in   tele c o m m u n ica ti o n a t   th e   F a c u lt y   o S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y   in   Err a c h i d ia,  M o ro c c o ,   sin c e   2 0 0 8 .   He   o b tai n e d   h is   n a ti o n a d o c to ra te   in   2 0 0 1   fro m   th e   F a c u lt y   o S c ien c e a M o u lay   Ism a il   Un i v e rsity   in   M e k n e s,  M o ro c c o .   Cu rre n tl y ,   h e   se rv e a th e   d e a n   o F S TE .   His  re se a rc h   in tere sts  e n c o m p a ss   th e   i n v e sti g a ti o n   o p a tch   a n ten n a in   v a ri o u s   a p p l ica ti o n s.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il j. fo sh i@fste. u m i. a c . m a .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.