I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.  15 ,   No .   2 ,   J u ly   20 26 ,   p p .   479 ~ 4 8 9   I SS N:  2089 - 4864 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es . v 1 5 . i 2 . pp 4 7 9 - 4 8 9          479     J o ur na ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   Ana ly sis   o a   c o m pa ct  w ideba nd DG S - ins pired oc tag o na l patch  a ntenna for su b - 6  GH z  5 G  and Io T   w ireless  sy ste m s       K o m a la v a lli  Su bra m a nia n 1 ,   Div y a   Su bra m a ni 2 ,   So rna la t ha   Ra v ind ra n 3 ,   M uthu  M a ni ck a m   A nb a ra s u 4 M o ha Chin na s a m y 5 Anita   Da niel 6   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   E i n st e i n   C o l l e g e   o f   En g i n e e r i n g ,   T i r u n e l v e l i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   D r .   N . G . P .   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   C o i m b a t o r e ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   M . I . E. T .   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   T i r u c h i r a p p a l l i ,   I n d i a   4 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   S h a n m u g a n a t h a n   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   P u d u k k o t t a i ,   I n d i a   5 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g S t .   Jo se p h I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   C h e n n a i ,   I n d i a   6 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   S r i   S a i   R a En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   3 0 ,   2 0 2 6   R ev i s ed   Ma r   2 4 ,   2 0 2 6   A cc ep ted   Ma y   3 0 ,   2026       T h e   p ro p o se d   c o m p a c w id e b a n d   a n ten n a   is d e v e lo p e d   t o   m e e th e   in c re a sin g   d e m a n d   f o e ff icie n a n d   m in iatu rize d   ra d iato rs  in   s u b - 6   G Hz   f i f th   g e n e ra ti o n   (5 G a n d   in ter n e o f   th i n g (Io T w irele ss   s y ste m s.  T h e   d e sig n   f e a tu re a n   o c tag o n a ra d iatin g   p a tch   i n teg ra ted   w it h   m o d if ied   H - sh a p e d   slo ts  t o   e n h a n c e   th e   c u rre n p a th   a n d   im p e d a n c e   m a tch in g ,   w h il e   a   g ra d e d   d e f e c t e d   g ro u n d   stru c tu re   (DG S is  in tr o d u c e d   t o   im p ro v e   b a n d w id th   (BW a n d   su p p re ss  u n w a n ted   su rf a c e   w a v e   e ff e c ts.  F a b rica ted   o n   a n   F R 4   su b stra te  a n d   e n e rg ise d   b y   a   si m p le  strip li n e   f e e d ,   t h e   a n te n n a   m a in tain a   c o m p a c siz e   o f   1 8 × 1 5   m m ²   w it h o u c o m p ro m isin g   p e rf o rm a n c e .   It  a c h iev e a   w id e   f ra c ti o n a BW   o 4 2 . 8 1 %   s p a n n in g   3 . 1 5 . 8   G Hz ,   w it h   a   re so n a n c e   c e n tere d   a t   4 . 6   G Hz   a n d   o b tai n e d   re f lec ti o n   c o e f f icie n o f   3 6   d B,   in d ica ti n g   e x c e ll e n i m p e d a n c e   m a tch in g .   A d d it io n a ll y ,   th e   su g g e ste d   a n ten n a   p r o v id e th e   m a x i m u m   g a in   o 3 . 1 4   d a n d   a n   o v e ra ll   ra d iatio n   e ff icie n c y   o f   8 0 . 5 % ,   d e m o n stra ti n g   sta b le  ra d iatio n   c h a ra c teristics   w h il e   m a k in g   it   id e a f o sm a ll ,   lo w - p ro f il e   5 G   a n d   Io T   c o m m u n ica ti o n   d e v ice s.   K ey w o r d s :   Def ec ted   g r o u n d   s tr u ctu r e   Octa g o n al  s h ap ed   an te n n a   P atch   an ten n a   Step p ed   g r o u n d   p lan e   W id eb an d   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 :   Mo h an   C h i n n asa m y   Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics a n d   C o m m u n icat io n   E n g i n ee r in g St.  J o s ep h s   I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y   C h e n n ai,   T am il Na d u ,   6 0 0 1 1 9 ,   I n d ia    E m ail:  m o h a n r c8 0 3 @ g m ail. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e   r ap id   ex p an s io n   o f   ce llu la r   s er v ices  n ec ess i tates  i n cr ea s e d   ca p ac ity   a n d   q u ick er   d ata  r ates.  A   n e s p ec tr u m   w it h   i n cr ea s ed   b an d w id t h   ( B W )   an d   f i f t h   g e n er atio n   ( 5 G)   tech n o lo g y .   I t s   f r eq u en c y   r an g s p a n s   f r o m   m illi m eter - w a v ( m m - w av e)   to   s u b - 6   GHz .   T h b en e f its   o f   th t h is   5 f r eq u e n c y   r a n g e   in clu d in cr ea s ed   co v er ag e,   r ed u ce d   f ad in g   in   t h r ain ,   an d   f aster   d ata  r ates.  T h co n ce p tu aliza tio n   o f   p lan ar   an ten n a s   f o r   5 s u b - 6   GHz   b an d   o f   f r eq u e n cie s   in cr ea s es o v er all   s y s te m   p er f o r m a n ce   s ig n i f ica n tl y .   Mic r o s tr ip   p atch   an te n n as   ( MP A )   h av i n tr i n s ic  f ea t u r es   th at  m ak t h e m   an   e x ce lle n ch o ice  f o r   5 co m m u n icatio n   n et w o r k s   [ 1 ] ,   [ 2 ] A lt h o u g h   m icr o s tr ip   an te n n as   h av e   m a n y   b en e f it s ,   s u ch   a s   ch ea p ,   ti n y   ar ea ,   p lan ar   co n s tr u ctio n ,   ea s o f   f ab r icatio n ,   an d   s u itab ili t y   f o r   ar r ay s ,   th e ir   m ain   d r a w b ac k s   in cl u d th eir   r elativ el y   lar g s ize  at  lo w   f r eq u en c ies,  lo w   g a in ,   a n d   n a r r o w   BW .   B ec au s o f   t h eir   i m p r o v ed   p er f o r m a n ce   a n d   d esig n ,   m icr o s tr ip   an te n n as   ar b ec o m in g   m o r an d   m o r co m m o n .   An te n n a s   ar ess en tia f o r   estab lis h i n g   co m m u n ica tio n   lin k   in   w ir ele s s   tech n o lo g ies  [ 3 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  15 ,   No .   2 J u l y   202 6 479 - 4 8 9   480   T h n ec ess it y   f o r   s m all,   w id e b an d   an te n n a s   w h ich   ca n   m ee t   th d e m a n d s   o f   h i g h - s p ee d   co n n ec t iv i t y   in   ap p licatio n s   w it h   li m ited   s p ac h as  in cr ea s ed   d u to   th e   r ec en s p r ea d   o f   s u b - 6   GHz   5 co m m u n icat io n   tech n o lo g y   [ 4 ] [ 6 ] .   T h is   is s u is   m o r n o ticea b le  i n   e m b ed d ed   w ir ele s s   co m m u n icat io n   eq u ip m en t   an d   in ter n e t   o f   th in g s   ( I o T )   n o d es,  w h er t h an ten n a d i m e n s io n   h as  b ig   i m p ac o n   th s y s te m s   o v er all  f u n c tio n ali t y T h i m p ed an ce   m atch in g   q u al ities   o f   th a n te n n m u s b g u ar an teed   w h ile   m in i m iz in g   t h e   s p ac o cc u p ied   b y   th an te n n b ec au s co n te m p o r ar y   I o T   an d   em b ed d ed   w ir eless   co m m u n ica tio n   d ev ices   w o r k   in   d y n a m i c   s itu a tio n s   [ 7 ]   On o f   th b ig g est  co m p le x it ies   in   in te g r ated   an d   r ec o n f i g u r ab le  an ten n is   s ti ll  ac h ie v i n g   lar g e   i m p ed an ce   BW  w h ile  m ai n tai n in g   s m all  d i m en s io n s .   W h ile  w id eb an d   p atch   a n ten n as c a n   es ca late  co m p lex it y   o f   d esi g n   o r   d i m e n s io n s ,   co n v en t io n al  d o w n s izi n g   s tr ateg i es  o f te n   r es u lt   in   lo w er   BW  o r   w o r s r ad iatio n   ef f icien c y .   Ma n y   c u r r en d e f ec ted   g r o u n d   s tr u ctu r ( DG S) - b ased   p atch   a n te n n a s   ar m ad to   o p er ate  in d ep en d en tl y ,   d esp ite  t h f ac th at   D GS  ap p r o ac h es  h a v b ee n   ex te n s iv e l y   i n v esti g ated   t o   in cr ea s BW  an d   i m p r o v i m p ed an ce   m atc h i n g   [ 8 ] [ 1 1 ] .   C o m p atib il it y   w it h   r ec o n f ig u r ab le  h ar d w ar e,   I o T   m o d u le s ,   o r   v er y   lar g e - s ca le   i n teg r atio n   ( VL SI ) - b ased   r ad io   f r eq u en c y   ( RF )   f r o n t - e n d s   h a s   r ec eiv ed   litt le  a tten tio n ,   an d   th ei r   p er f o r m a n ce   f r eq u e n tl y   d eter io r ates  w h e n   in co r p o r ated   in to   e m b ed d ed   s y s te m s .   I n v e s ti g a tin g   v ar io u s   p a tc h   s h ap es  in   ad d itio n   to   g r o u n d   p l an ad j u s t m en ts   i s   a n o th er   i n te r esti n g   ap p r o ac h   to   s o l v in g   th e   p r o b lem s .   W it h o u t   s ig n i f ica n tl y   ex p a n d in g   th p a tch ' s   s ize,   th g eo m e tr y - b ased   cu r r en co n tr o a n d   DGS  p att er n s   ca n   b u s e f u f o r   th w id eb an d   p r o p er ties .   T h e   af o r e m en tio n ed   m eth o d s   ar b r o ad   ap p r o ac h es  to   cr ea tin g   w id eb an d   a n te n n a s   t h a t   c a n   b e   u s e d   t o   e m b e d d e d   s y s t e m s ,   I o T   d e v i c e s ,   a n d   V L S I - b a s e d   R F   s y s t e m s   f o r   s u b - 6   G H z   5 G   n e tw o r k s   [ 1 2 ] .   An   an te n n d esig n ed   f o r   s u b - 6   GHz   o p er atio n s   ar c r u cial  in   m o d er n   w ir eless   n et w o r k s   i n cl u d in g   5 G   co m m u n icatio n s ,   w ir eles s - f id e lit y   ( W i - Fi),   lo n g - ter m   e v o l u ti o n   ( L T E ) ,   an d   I o T .   C o n s eq u en tl y ,   t h e s an te n n as   h av b ee n   i n te n d ed   to   p er f o r m   ef f ic ien tl y   b elo w   6   GHz   an d   o f ten   co v er   f r eq u en c y   b an d s   s u ch   as  3 3 . 8 5   GHz   f o r   5 ( n 7 7 /n 7 8 ) ,   2 . 4   GHz   f o r   I SM  ap p licatio n s ,   an d   1 . 8 /2 . 1   GHz   f o r   L T E   [ 1 3 ] .   Th p r im ar y   o b j ec tiv es  o f   s u b - 6   GHz   an te n n d esi g n   ar w id BW ,   h ig h   r ad iatio n   e f f icie n c y ,   an d   s m all  s ize  to   en ab le   in te g r atio n   i n to   p o r tab le  an d   e m b ed d ed   s y s te m s .   Mo n o p o les,  d ip o les,  MP A ,   an d   p la n ar   i n v er ted - f   an te n n as  ( P I F A)   w a s   a m o n g   m a n y   d if f er e n t y p es  o f   a n te n n a s   t h at   ar e m p lo y ed .   No w ad a y s ,   tec h n iq u es   li k f r ac tal  g eo m etr y ,   co p lan ar   w a v e g u id ( C P W )   f ee d in g ,   an d   DGS  h av b ee n   e m p lo y ed   to   m i n i m i ze   an ten n s ize  an d   m ax i m iz th e   B W   w it h o u t   co m p r o m is i n g   p er f o r m an ce   [ 1 4 ] [ 1 6 ] .   Fo r   d e p en d ab le  co n n ec ti v it y ,   m i n i m al  late n c y ,   a n d   h ig h   d ata  r ates  in   s etti n g s   w h er m m - w a v s i g n als  m a y   e x p er ien ce   p r o p ag atio n   co n s tr ain ts ,   th e s an te n n a s   ar ess en tial.  S u b - GHz   an ten n as  ar th er ef o r s til th f o u n d atio n   o f   w ir ele s s   s y s te m s ,   es p ec iall y   i n   in d o o r   an d   u r b an   in s tallatio n s .   Ma n y   s cie n ti s ts   t h r o u g h o u t h w o r ld   ar w o r k i n g   o n   d if f er en k in d s   o f   a n te n n a s .   P atch   a n ten n a s   ar an   ex tr e m el y   f r eq u en tl y   e m p lo y ed   t y p o f   a n ten n a s   d u to   i ts   ess e n tial  f ea t u r es.  P atch   a n te n n as  ar f a v o r ed   f o r   th eir   s i m p lici t y ,   r o b u s tn e s s ,   i n teg r ated   co m p atib ilit y ,   co s t - e f f ec ti v en e s s ,   e n er g y   e f f icie n c y ,   co m p ac s ize,   a n d   s i m p le  m a n u f ac t u r i n g .   MP A s   ar b etter   d ev ice  f o r   s u b - 6   G Hz  w ir eless   co m m u n ica tio n   b ec au s o f   t h ese  k e y   ch ar ac ter is tic s   [ 1 7 ] [ 1 9 ] .   I n   te r m s   o f   t h eir   u s ab ili t y   a n d   r eq u ir e m e n t s ,   th e y   ar ch a n g i n g   in d ep en d en tl y   w it h   m an y   d esi g n s   cr ea ted   b y   co n t e m p o r ar y   r e s ea r ch er s .   An   MP A   ca n   b d esi g n ed   u s i n g   v a r iet y   o f   tec h n iq u e s ,   an d   DGS   is   o n o f   th e   m o s t w i d ely   u tili ze d   ap p r o ac h es  to   i m p r o v th MP A' s   r ad iatio n   p r o p er ties .   B ec au s o f   its   ad ap tab ilit y   an d   s tr u ct u r al  i n d ep en d en ce ,   DGS  i s   h i g h l y   u s e d   tech n o lo g y   [ 2 0 ] .   I n   ef f icien an te n n d esi g n ,   it  is   co m m o n l y   k n o w n   th a B W   an d   an ten n s ize  m u s b tr ad e - o f f .   An   an ten n a 's  ca p ac it y   to   p er f o r m   b etter   o v er   b r o ad   r an g o f   r eso n an ce s   t y p icall y   d ec lin e s   w i th   d ec r ea s in g   s ize.   T h ab ilit y   o f   s m aller   an ten n a s   to   ac co m m o d ate  w id eb an d   tr an s m i s s io n s   is   s o m eti m e s   li m i ted   b y   t h eir   s m aller   s u r f ac ar ea   an d   s h o r ter   cu r r en c h an n els.  As  r es u lt,  s m a ll   an te n n a s   ar s o m e ti m es  o n l y   s u itab le  f o r   s p ec if ic   f r eq u en c y   b a n d s   d u to   th eir   n ar r o w   BW  [ 2 1 ] C o n s eq u e n t l y ,   lar g er   a n te n n a s   ca n   be   ef f ec tiv el y   co v er i n g   a   w id er   v ar iet y   o f   BW  b ec au s th e y   ca n   m a n a g lo n g er   cu r r en co u r s es  a n d   m o r in tr ic ate  d esig n s .   W h e n   b u ild in g   an te n n as  f o r   co n te m p o r ar y   co m m u n icatio n   s y s t e m s ,   s tr i k i n g   b alan ce   b et wee n   s m a ll  s ize  an d   s u f f icie n BW  is   s i g n i f ica n c h alle n g e,   e s p ec iall y   w h e n   m u l ti - b an d   ca p ab ilit ie s   an d   s p ac co n s tr ain ts   ar e   b o th   cr u cial.   W ith   th aid   o f   an   in s er lin k e d   f ee d in g   m ec h a n i s m ,   tin y   a n ten n m ea s u r in g   2 0 . 5 ×1 7 . 5   m m 2   w it h   h ig h   BW  b et w ee n   2 . 8   an d   5 . 6   GHz   [ 2 2 ] .   On o f   t h d esi g n s   s u r r o u n d s   t h r ad ial  co m p o n e n w i th   a   r ec tan g u lar   s h ap ed   p atch   co n tai n in g   U - s h ap ed   s lo [ 2 3 ] .   T h p r o p o s ed   an ten n ac h ie v es  t r ib a n d   ch ar ac ter is tics   w it h   t h e   in itial   b an d   f r o m   4 . 8 - 6 . 2   GHz ,   an o th er   b an d   f r o m   5 . 1 - 5 . 3   GHz ,   an d   th th ir d   r eso n a n ce   lie s   o n   5 . 7 2 - 5 . 8 2   GHz   [ 2 4 ] .   A r tif icial   p er io d ic  s tr u c tu r es  w i th   u n u s u al  c h ar ac t er i s tics   th at   d o   n o ar is e   n at u r all y   ar k n o w n   a s   m eta m ater ials .   Me ta m ater ials   ar p r i m ar il y   u s ed   to   i m p r o v an te n n p er f o r m a n ce ,   i n clu d in g   i m p ed an ce ,   d ir ec tiv it y ,   a n d   BW  g ain .   T h MP A   in co r p o r ates  m eta m ate r ial  s p lit  r in g   r eso n ato r   [ 2 4 ] [ 2 6 ] .   A   0 . 4   GHz   BW  o b tain ed   f r o m   4 . 8 0 2   GHz   an d   5 . 2 1   GHz   f o r   th at  p lan n ed   d esig n .   A   cir c u lar   s lip   r in g   r eso n a to r   w a s   s u g g ested   in   a n o th er   r esear c h   as  w a y   to   ac h ie v 8 7 an te n n m i n iatu r izatio n .   C o n s eq u e n tl y ,   t h g r ea test   p o s s ib le  r ed u ctio n   o f   t h an ten n a   m a y   b d e m o n s tr ated   b y   u tili z in g   m eta m ater ial  [ 2 7 ] .   An o t h er   cir cu lar   s h ap ed   p lan n er   an ten n f o r   Su b - 6   GHz   w ir ele s s   ap p licatio n s   is   i n te n d ed   to   i m p r o v th p er f o r m a n ce .   T h p lan ar   an ten n a,   w it h   its   m o s t b asic f o r m   a n d   lack   o f   lu m p ed   ele m e n t s ,   s p an s   b r o ad er   BW  o f   3 . 0 5 5 . 8 2   GHz   [ 2 8 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       A n a lysi s   o f a   co mp a ct  w id eb a n d   DGS - in s p ir ed   o ct a g o n a l p a tch   a n te n n a     ( K o ma la va lli  S u b r a ma n i a n )   481   An   in n o v a tiv a n te n n d esi g n   w i th   2 . 2   GHz   BW ,   a   - 2 0   d B   r ef lectio n   co ef f icie n t,  an d   a     4 . 8 7   GHz   r eso n an r an g i s   b ein g   d e v elo p ed .   Usi n g   s m all  3 0 ×2 6 × 1 . 4 2   m m ³  s tr u ctu r e,   t h f in i s h ed   p r o to ty p w it h   b o th   b ar iu m   s tr o n ti u m   ti t an ate  ( B ST )   an d   DGS  h ad   h ig h er   r ef lec tio n   co ef f icie n o f   - 2 5   d B   an d   lo n g er   o p er atin g   r an g o f   1 . 8   to   6   GH [ 2 9 ] .   T h is   led   to   4 . 2   GHz   i n cr ea s in   BW .   T h an te n n h as   an   o v er al f o o tp r in o f   3 6 ×3 1   m m ²  an d   ef f icie n tl y   f u n ct io n s   i n   th 3 . 3 3 . 6   GHz   a n d   4 . 3 5 . 2   GHz   f r eq u en c y   r an g es,  o f f er in g   p ea k   g ain   o f   ab o u t   7 . 1   d B .   A   s p e cial  th eta - s h ap ed   p atch   an te n n ( T SP A )   w it h   d i m e n s io n s   o f   3 5 ×3 4 ×1 . 6   m m ³   in te g r at es a   p ar ticu lar   DG [ 3 0 ] ,   o f f er in g   d u al - b a n d   o p er atio n   at  4 . 2   GHz   a n d   4 . 9   GHz ,   m ak in g   it s u itab le   f o r   5 NR   f r eq u e n cies n 7 7   ( 3 . 3 4 4 . 2 1   GHz )   an d   n 7 9   ( 4 . 3 4 . 9   GHz )   [ 3 1 ] .   W ith   s m all  s h ap o f   4 2 ×4 2 ×1 . 6   m m ³,   an o th er   d esi g n   ac h ie v es r eso n an ce   b et w ee n   2 . 0 7   an d   5 . 8   G Hz  b y   u til izin g   s e m icir c u lar   DGS  s lo t to   in cr ea s BW  an d   d ec r ea s s ize  [ 3 2 ] .   Fu r th er m o r e,   d u al - b an d   o p er atio n   in   th 1 . 8 3 . 7   GHz   an d   4 . 0 5 5 . 5   GHz   f r eq u en c y   b an d s   is   s u p p o r ted   b y   an   an ten n w i th   t h s a m f o o tp r in ( 4 2 ×4 2   m m ²)   [ 3 3 ] Fo r   s u b - 6   GHz   5 NR   ap p licatio n s ,   esp ec iall y   f o r   th n 7 7   ( 3 . 2 4 . 1 5   GHz )   an d   n 7 8   ( 3 . 3 4 3 . 8 4   GHz )   b an d s ,   co m p ac an ten n as   h a v e   b ec o m cr u c ial  [ 3 4 ] .   A   h a n d f u o f   in v e s tig a tio n s   h av s u cc es s f u ll y   ac h ie v ed   w i d BW ,   co m p ac d i m e n s io n s ,   an d   h i g h   r ad iatio n   ef f icie n c y   to g et h er   i n   t h s u b - 6   G Hz  f r eq u e n c y   r a n g e,   d esp ite   th e   f ac t   th a n u m er o u s   co m p ac a n d   DGS - b a s ed   an ten n d esi g n s   h av b ee n   d o cu m e n ted   in   t h li ter atu r e.   E x is ti n g   d esig n s   f r eq u en t l y   i n cr ea s o n e   p ar am eter   a t h e x p en s o f   an o th er f o r   in s tan ce ,   b r o ad er   BW  s o lu tio n s   u s u all y   as k   f o r   lar g er   p h y s ical  d i m en s io n s ,   w h ile  m i n iat u r ize d   an ten n as  f r eq u en t l y   s u f f er   f r o m   r ed u ce d   BW .   Sp ec if icall y ,   it  is   s till   r at h er   r ar e   to   f i n d   an te n n as  t h at  ca n   ac h i ev r ad iatio n   e f f ici e n c y   ab o v 8 0 %,  r etain   d i m e n s io n s   les s   th a n   2 0   m m ,   a n d   p r o v id m o r t h an   4 0 f r ac tio n al  BW T h is   li m itatio n   r ev ea ls   g lar i n g   r esear ch   n e ed ,   p ar ticu lar l y   f o r     s u b - 6   GHz   5 c o m m u n ica tio n   n et w o r k s ,   w h ic h   d em a n d   li g h t w eig h t,  r eliab le,   an d   w id eb an d   an ten n as  f o e m b ed d ed   an d   I o T - b ased   w ir e less   tec h n o lo g ies.   T h is   ar ticle  d escr ib es  tech n i q u f o r   in cr ea s i n g   t h i m p ed a n ce   BW  an d   d ec r e asin g   t h d im en s io n   o f   th an ten n t h at  is   s u ited   f o r   5 ap p licatio n s .   I n   o r d er   to   en h an ce   th e f f icie n t c u r r e n t p ath   w it h o u t e x p a n d in g   th a n ten n s tr u ct u r e,   an   o cta g o n al  p atc h   h a s   b ee n   p ic k ed   f o r   th d esi g n   s u g g e s ted ,   allo w i n g   f o r   r ed u ce d   d i m en s io n s   w h i le  m ai n tai n i n g   h ig h   r ad iatio n   p er f o r m a n ce .   I n   o r d er   to   d is r u p s u r f ac cu r r en ts   an d   p r o d u ce   m o r r eso n a n ch a n n els,  w h ic h   aid   in   ex p a n d in g   th i m p ed a n ce   BW ,   H - s h ap ed   s lo ts   w er ad d ed   to   th p atch .   T o   en h an ce   i m p ed a n ce   m atc h i n g ,   co n tr o l g r o u n d   cu r r en t sp r ea d   an d   f ac ilit ate  m o r s ize  d im i n u t io n ,   s tep p ed   DGS   h a s   b ee n   in co r p o r ated .   T h s u g g e s ted   an ten n h av in g   to tal  v o lu m o f   1 8 ×1 5 ×1 . 6   mm 3 .   W it h   t h m id d le   f r eq u en c y   o f   4 . 6   GHz ,   th b r o ad er   BW  o f   th p r o p o s ed   an ten n i s   attai n ed   u p   to   2 . 7   GHz   ( f r o m   3 . 1   to     5 . 8   GHz ) .   T h an aly ze d   an te n n is   an   ex ce lle n ch o ice  f o r   s u b - 6   GHz   5 o p er atio n   d u t o   its   h ig h   p ea k   g ai n ,   o u ts ta n d in g   r ad iatio n   ch ar ac te r is tics ,   a n d   cu r r en d is tr ib u tio n .   T h f o llo w in g   i s   a n   ad d itio n a ex p la n atio n   o f   t h e   ar ticle's  s tr u ct u r e:  s ec tio n   2   d escr ib es  th an ten n a 's  g eo m et r y   an d   d esig n   in   d ep th .   Secti o n   3   elab o r ates  th d esig n   o f   th p r o p o s ed   an ten n a.   Sectio n   4   p r esen ts   th r e s u lt s   o f   th s i m u latio n   o f   th e   s u g g es ted   an ten n a   to g eth er   w i th   m ea s u r e m en an al y s is .   Sectio n   5   co n c lu d e s   b y   s u m m ar izin g   t h s ig n i f ican f i n d in g s   a n d   co n tr ib u tio n s   o f   t h p ap er .       2.   DE S I G M E T H O D   Su b s tr ate  s elec tio n   b ased   o n   f ac to r s   in clu d i n g   p r in ted   cir cu i b o ar d   ( P C B )   c o m p atib ili t y ,   t h ick n e s s ,   d ielec tr ic  co n s ta n t,  an d   co s t,  s t an d ar d   m icr o s tr ip   th eo r y   is   u s ed   to   p er f o r m   p r eli m in ar y   p atc h   s ize  ca lcu lat io n s ,   w h ic h   ar th e n   r e f in ed   b y   p ar a m etr ic  a n al y s is .   T o   en h a n ce   BW  ch ar ac ter is tics ,   DG m o d if ies   g r o u n d   p lan e s .   Fo r   ea s o f   in teg r atio n   a n d   m a n u f ac t u r e,   m icr o s tr ip   lin f ee d   is   u tili ze d .   A   s i m p le  d esig n   an d   s i m u latio n   f lo d iag r a m   d escr ib es  t h d esig n   p r o ce s s ,   an d   f u ll - w a v s i m u lati o n s   ar ca r r ied   o u f o r   o p tim iz atio n   h a s   b ee n   g iv e n   in   Fi g u r 1 .   T h f lo w   d iag r a m   s h o w s   h o w   to   u s co m p u ter   s i m u latio n   tec h n o lo g y   ( C ST )   s o f t w ar to   cr ea te  an d   o p tim ize  s tr u ct u r ed   an ten n as.   First,  th an ten n d esig n   s p ec if icatio n s ,   s u c h   as  f r eq u e n c y ,   BW ,   an d   s ize  co n s tr ain ts ,   ar d e f i n ed .   Nex t,  th s u b s tr ate  m ater ial  is   s ele cted   b ased   o n   its   r elativ p er m itti v it y ,   th ic k n ess ,   co s t,  an d   P C B   co m p atib ilit y .   T h m icr o s tr ip   an te n n a ' s   s tar ti n g   d i m e n s io n s   ar th e n   estab lis h ed   u s i n g   tr ad itio n al   m icr o s tr ip   a n ten n t h eo r y   an d   m o d eled   in   C ST .   DGS  is   t h e n   ad d ed   to   in cr ea s e   t h i m p ed an ce   BW  af ter   th e   b o u n d ar y   co n d itio n s   a n d   ex cit atio n s   h a v b ee n   estab lis h ed .   I n   o r d er   to   o p tim ize  th a n ten n s ize  an d   DGS,   th f u ll - w av elec tr o m a g n etic  s i m u latio n   is   u s ed   to   s i m u la te   th an ten n w ith   t h p r o p er   s o lv er   s ettin g s   an d   p ar am etr ic  e v al u atio n .   Go o d   im p ed an ce   m atc h i n g   f o r   th r ec o m m e n d ed   an ten n is   ac h iev ed   b y   f ee d i n g   th b asic  o ctag o n a l   p atch   an te n n w it h   a   5 0   Ω   i m p ed an ce   m icr o s tr ip   f ee d .   T h is   s u g g e s ted   a n ten n a ' s   f u ll   ar ch it ec tu r al  co n s tr u ct io n   an d   o p tim u m   d i m e n s io n s   ar s h o w n   i n   Fi g u r 2 .   T h m icr o s tr ip   f ee d   lin e ' s   to tal  len g t h   an d   w id th   ar 2 . 4   m m   an d   6 . 6   m m ,   r esp ec ti v el y .   I also   m a k es  u s o f   an   in e x p en s iv FR 4   s u b s tr ate  w i th   h ei g h t   o f   1 . 6   m m   an d   r elativ es  d ielec tr ic  co n s tan ( ε r )   o f   4 . 4 ,   th at  is   f r eq u e n tl y   u s ed   b ec au s o f   its   af f o r d ab ilit y ,   ac ce s s ib i lit y ,   a n d   s u itab il it y   f o r   r ap id   I o T   ex p er i m en tatio n .   T h d esig n   is   co m p atib le  w ith   s ta n d ar d   P C B   f ab r icatio n   tech n iq u es,   en ab lin g   s i m p le ,   a n d   r eliab le  m an u f ac t u r in g .   A   m o d if ied   H - s h ap ed   s lo o n   a n   o ctag o n al  p atch   an d   s tep p ed   DGS  i n   th e   g r o u n d   p lan m a k u p   t h s u g g e s ted   an ten n a.   T h p atch   h as  a n   o ctag o n al  s h ap an d   m ea s u r es     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  15 ,   No .   2 J u l y   202 6 479 - 4 8 9   482   8   m m   o n   ea ch   s id e.   1 1 . 5   m m   i s   th r ad iu s   o f   t h r ad iatin g   p a tch ' s   m o d i f ied   H - s h ap ed   s lo t.  A   DG is   m o u n ted   at  th g r o u n d   s u r f ac to   v ar y   t h i m p ed an ce   m atc h i n g   p r o p er ties   an d   ac h iev t h n ec es s ar y   r ad iatio n   p er f o r m a n ce .   T h s tep p ed   g r o u n d   p lan o f   t h s u g g e s ted   DGS  s tr u ct u r is   m ad u p   o f   f i v s tr ip s   o f   v ar y i n g   s izes.  E ac h   g r o u n d   s tr ip   is   1   m m   lo n g ,   an d   its   b r ea d th   v ar ies  ac co r d in g l y .   T h f r o n a n d   b ac k   v ie w   o f   t h e   s u g g e s ted   an te n n is   s h o w n   i n   Fig u r e s   2 ( a)   an d   ( b ) ,   r esp ec ti v el y .   T h d esig n   w il l r esu lt in   h ig h er   ef f icie n c y   o f   th an te n n s p ec if icat io n s   i f   th ap p r o p r iate  im p ed an ce   is   u s e d .   T ab le   1   clea r ly   s h o w s   t h g e n er al  s p ec if icat io n s   o f   th p r o p o s ed   an ten n a.           Fig u r 1 .   T h f lo w   d iag r a m   o f   th p o r p o s ed   an ten n d esi g n           ( a)   ( b )     Fig u r 2 .   Geo m e tr ical  v ie w   o f   th p r o p o s ed   an ten n a ;   ( a f r o n t v ie w   a n d   ( b )   b ac k   v ie w       T ab le  1 .   Deta iled   p a r am eter   o f   th p r o p o s ed   an ten n a   P a r a me t e r   W1   L1   W2   L2   G L 1   G L 2   S1   S2   S i z e   ( mm )   15   18   2 . 4   6 . 6   9   2 . 3   5   6 . 5       T h e   o ctag o n al  p atch   d esig n   is   f av o r ed   f o r   u n i f o r m   cu r r en d is tr ib u tio n   a n d   m an y   r eso n a n r o u tes  to   m ax i m ize  BW  w it h i n   r estric ted   r eg io n .   I n   o r d er   to   ch an g th g r o u n d   p lan e   cu r r en t s   a n d   p r o v id i m p ed an ce   m atc h in g   f o r   g r ea ter   BW  w it h o u t e n lar g in g   t h an te n n w it h   cr u cial  asp ec t f o r   I o T   d ev ices  w ith   u s o f   DGS   is   r ec o m m e n d ed .   B ec au s th s tr u ct u r is   p lan ar ,   th co m p u t atio n al  p r o b lem 's co m p le x it y   i s   also   m a n ag ea b le ,   o p en in g   t h d o o r   to   th p o s s ib ilit y   o f   d esi g n in g   s ca lab le  r e co n f i g u r ab le  an ten n ar r a y s .   B ec au s o f   its   s m all   s ize  an d   b r o a d b an d   p e r f o r m a n ce ,   th d esig n ed   an ten n is   b est  o p tio n   f o r   s u b - 6   GHz   5 s y s te m s   f o r   s m ar t   s en s o r s ,   an d   e m b ed d ed   I o T   d e v ices.       3.   E VO L U T I O ST A G E S   T h p r o p o s ed   o ctag o n al  p atch   an ten n a ' s   e v o lu tio n   is   ill u s tr a ted   in   d etail  in   Fig u r 3 .   T h ev o lu tio n   s tar ts   w it h   b asic  h ex a g o n a s h ap ed   p atch   an ten n f o r   3 . 6   GHz   an d   en d s   w it h   p r o p o s ed   h ex ag o n al  s h ap ed   p atch   an ten n w it h   H - s h ap ed   s lo ts .   Step   1:   t h d esig n   s tr u ct u r o f   th a n ten n is   m ea s u r ed   f r o m   th f u n d a m e n tal  d esi g n   eq u atio n   o f   cir cu lar   s h ap ed   an te n n w i th   f u ll g r o u n d   p lan e   ( 1 ) :     = c 1    ( 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       A n a lysi s   o f a   co mp a ct  w id eb a n d   DGS - in s p ir ed   o ct a g o n a l p a tch   a n te n n a     ( K o ma la va lli  S u b r a ma n i a n )   483   w h er   is   th v elo cit y ,   S1   is   th s id elen g t h   o f   th o ctag o n al  p atch ,   an d     is   th eq u iv alen d ielec tr ic  co n s tan t   s h o w n   in   ( 2 )   [ 3 5 ] :       =   + 1 2 +   1 2   ( 1 + 12 ) 1 2   ( 2 )     w h er e ,   εr   is   th e   s u b s tr ate  p er m itti v it y ,   h   i s   t h s u b s tr ate   th i ck n e s s ,   a n d   W   is   th e   p atch   w i d th .   Fo r   f r =3 . 6   GHz ,   th o ctag o n al  p atch 's  s id elen g t h   is   in itia ll y   f ix ed   at  1 8 . 3   m m .   T h 3 . 6   GHz   n ar r o w   b an d   f r eq u en c y   i s   co v er ed   b y   t h tr ad itio n al  a n te n n a.   Fig u r 3   illu s tr ates   t h d ev elo p m en o f   t h s u g g e s ted   an te n n a.   I t er atio n   1 's  an te n n a   d esig n   is   lar g a n d   h as a   li m i t ed   BW ,   is   s h o w n   i n   Fi g u r 3 ( a) .   Step   2 s lo ts   b ased   o n   liter at u r ar u s ed   to   m o d if y   t h is   b asi co n s tr u ctio n   to   elab o r ate  t h e   BW  an d   m i n i m ize  th o v er all  v o lu m o f   th e   d esig n ed   an te n n a.   A r o u n d   th o ctag o n al  p atch 's  p er im e ter   an d   th en tire   g r o u n d   p lan e,   th cu r r en d is tr ib u tio n s   ar m o r p r ev alen t.   T h is   s lo in cr ea s es  th cu r r e n p ath   an d   d is r u p ts   th e   o ctag o n al  p atch 's  s u r f ac cu r r e n d is tr ib u tio n .   C o n s eq u e n tl y ,   Fig u r 3 ( b )   s h o w s   t h at  th a n te n n a 's  ac q u ir ed   B W   is   r o u g h l y   1 . 6   GHz   b et w ee n   4 . 2   an d   5 . 8   GHz .   Step   3 t o   c o v er   w id er   BW  i n   I ter atio n s   3 ,   th s tep p ed   DGS  s tr u ct u r m i g h t b s u b s tit u te d   w ith   t h co m p lete   g r o u n d   p la n e.   Fi g u r 3 ( c)   ill u s tr ate s   h o w   t h a n te n n a 's  o v er all  BW  is   en h an ce d   b y   th e   in cl u s io n   o f   t h e s e   s tep p ed - s h ap ed   DGS.   T h B W   o f   th an ten n h a s   b ee n   attain ed   is   h i g h er ,   s p an n i n g   f r o m   3 . 1   to   5 . 6   GHz ,   o r   ab o u t 2 . 5   GHz .   T h d esig n ed   an ten n a 's o v er all  s p ec i f icatio n s   h a v also   b ee n   r ed u ce d   to   1 8 × 1 5   m m 2 .         ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r 3 .   Desig n   o f   t h p r o p o s ed   an ten n at  d if f er en s tag e s ;   ( a)   s tag 1 ,   ( b )   s tag 2 ,   an d   ( c)   s tag 3       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   An   a g ile n v ec to r   n et w o r k   an a l y ze r   ( VN A )   ca n   b as s esed   t o   ev alu ate   t h o p er atio n   o f   t h d esig n ed   an ten n s tr u ct u r e,   f o cu s i n g   o n   p ar am eter s   s u ch   as  BW  an d   n o r m alize d   g ai n .   R ad iatio n   c h ar ac ter is tics   ca n   b e   m ea s u r ed   in   an   an ec h o ic   ch a m b er .   Fig u r 4   d ep icts   th d esig n ed   p r o to ty p as  w ell   as  th m ea s u r i n g   in s tr u m en t s .   Ma n u f ac t u r in g   to ler an ce s   an d   ca b le  lo s s e s   ar th p r im ar y   r ea s o n s   o f   t h litt le  d if f er en ce s   b et w ee n   th o b s er v ed   an d   s i m u lated   r esu lt s ,   w h ich   n o r m all y   m atc h   s u b s ta n tiall y .   Ke y   m etr ic s   o f   p er f o r m an ce   f o r   an ten n a s   in c lu d p ea k   g ai n ,   r ad iatio n   p atter n ,   an d   r e f lectio n   co ef f icie n h as  b ee n   a n al y s ed .   T h p r esen ted   d esig n ' s   r e f lectio n   co ef f icie n t   is   s i m u lated   a n d   ev al u ated   a cr o s s   th e n tire   f r eq u e n c y   s p ec tr u m   u s in g   C ST   m icr o w av s t u d io ,   w h er t h m o d el  u s ed   ap p r o x i m atel y   2 5 , 0 0 0 3 5 , 0 0 0   m e s h   ce lls   to   en s u r ac cu r ate   elec tr o m ag n etic  f ield   co m p u t atio n .   A   t y p ica f r eq u e n c y   s wee p   s i m u la tio n   r eq u ir ed   ab o u 6 1 0   m i n u te s   o n   s tan d ar d   w o r k s tatio n .   W h en   t h an ten n s ize  i s   r ed u ce d ,   BW ,   an d   r ad iat io n   ef f icien c y   s l ig h tl y   d ec r ea s e.           Fig u r 4 .   P r o t o ty p an d   m ea s u r e m en s etu p   o f   t h p r o p o s ed   an ten n a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  15 ,   No .   2 J u l y   202 6 479 - 4 8 9   484   co m p u ted   an d   an al y s ed   r ef l ec tio n   co ef f icien o f   th i s   d ev e lo p ed   an ten n h a s   b ee n   ev al u ated   at  th e   4 . 6   GHz   r eso n an f r eq u e n c y .   Fig u r 5   ill u s tr ate s   i m p r o v ed   i m p ed a n ce   m atc h in g   o f   t h e   s u g g e s ted   an ten n a n d   h as  a n   i n cr ea s ed   r e f lectio n   co ef f icien o f   - 3 8 . 4   d B   o v er   th w h o le  b an d .   T h i n te n d ed   an t en n a 's  r es u lti n g   B W   is   o b s er v ed   b et w ee n   3 . 1   GHz   an d   5 . 8   GHz ,   y ie ld in g   4 1 . 5 f r ac tio n al  BW .   T h r ef lectio n   co ef f icien in   th i s   r an g s h o w s   e f f ec tiv r ad iati o n   an d   s tr o n g   i m p ed an ce   m at ch in g ,   f a lli n g   b elo w   - 1 0   d B .   T h f u n c tio n   o f   t h e   an ten n o v er   th i n te n d ed   r e s o n an ce   i s   d e m o n s tr ated   b y   th clo s r elatio n s h ip   b et w e en   s i m u latio n   a n d   m ea s u r e m e n t.  S m all  v ar iatio n s   in   t h p h y s ical  co n s tr u ctio n   o f   th a n ten n o r   p r ac tical  m e asu r i n g   co n d itio n s   m a y   b th ca u s o f   th t w o   v alu es '   s l ig h v ar iatio n s .   Ho w e v er ,   f ab r icatio n   to ler an ce s ,   p ar ticu lar l y   i n   th s lo t   d i m en s io n s   an d   g r o u n d   s tr ip   w id t h s ,   ca n   s li g h tl y   af f ec i m p ed an ce   m atc h i n g   a n d   BW  p er f o r m a n ce .   D u to   its   co m p ac s ize  an d   P C B   co m p at ib ilit y ,   t h an te n n ca n   b ea s i l y   in teg r ated   in to   I o T   m o d u le s ,   p o r tab le  d ev ices,  an d   e m b ed d ed   w ir eles s   s y s te m s .           Fig u r 5 .   Si m u lated   r ef lectio n   co ef f icie n t s   o f   t h p r o p o s ed   a n ten n a       An al y s i s   is   d o n o n   s i m u la ted   cu r r en d en s ities   f o r   th o cta g o n al  an te n n r eso n ated   at  4 . 2   GHz .   A s   s ee n   in   Fi g u r 6 ,   a   h ig h   c u r r en t   f lo w   h a s   b ee n   s ee n   o n   b o th   s id es  o f   th m o d if ied   H - s h a p ed   s l o ts   in   th o ctag o n al   p atch   at  f u ll  r eso n a n f r eq u e n c ies .   B y   in s er tin g   th H - s h ap ed   s lo ts   to   th r a d iatio n   ele m en t,   th to tal  len g th   o f   th cu r r en p ath   w ill  b i n cr ea s ed ,   s h i f ti n g   t h n atu r al  r eso n an ce   to   lo w er   f r eq u e n cie s   an d   cr ea tin g   lo ts   o f   r eso n a n p h a s es  t h at  w ill  e x p an d   th BW .   B ec au s o f   th n u m er o u s   i n d u ct iv a n d   ca p ac itiv ef f ec ts   i n tr o d u ce d   b y   th s tep p ed   DGS,   th c u r r en co n ce n tr atio n   o n   t h g r o u n d   la y er   c h an g es,  i n cr ea s i n g   t h i m p ed a n ce   BW T h is   is   b ec au s th cu r r en p ath   w ill  b ch an g ed   b y   t h s tr u ctu r al  ch a n g e s ,   w h ic h   w ill  d ec r ea s th d eg r ee   o f   s y m m etr y .   T h an te n n a ' s   f r eq u en c y   r eso n ated   m o s t e f f ec tiv el y   at  4 . 2   GHz ,   ac co r d in g   to   th is   p atter n .           Fig u r 6 .   Si m u lated   s u r f ac c u r r en t d en s it y   at  4 . 2   GHz       R ad iatio n   s tab ilit y   an a l y s is   ev al u ates  w h et h er   an   an ten n a   m a in ta in s   co n s is te n t   r ad iatio n   ch ar ac ter is tic s   ac r o s s   f r eq u e n c y ,   o p er atin g   co n d itio n s ,   a n d   e n v ir o n m e n t.  C o n s id er   r ef lect i o n   co ef f icie n ts   ( S 11 r esu lt s   ac q u ir ed   b y   alter in g   s u b s tr ate  p er m itti v it y   an d   t h ick n e s s   to   h av an   an al y s i s   o f   th an te n n a ' s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       A n a lysi s   o f a   co mp a ct  w id eb a n d   DGS - in s p ir ed   o ct a g o n a l p a tch   a n te n n a     ( K o ma la va lli  S u b r a ma n i a n )   485   p er f o r m a n ce   u n d er   v ar io u s   o p er atin g   s ce n ar io s   h as b ee n   i ll u s tr ated   in   Fi g u r 7 .   I f   εr =2 . 2   is   tak e n   i n to   ac co u n t   in   t h s u b s tr ate   p er m itti v it y   v a r iatio n   an a l y s is ,   it  r eso n a tes  at   5 . 2   GHz   w i th   a   s h allo w   S 11   o f   al m o s - 2 2   d B .   T h e   d esig n ed   an te n n a   r eso n ates  a 4 . 9   GHz   w it h   d ee p er   r ef lectio n   co e f f ic ien t   o f   ar o u n d   −3 5   d B   w h e n   th e   p er m i tti v it y   v al u is   i n cr ea s ed   an d   εr =3 . 3   is   tak en   in to   co n s id er atio n   in   Fi g u r 7 ( a) .   A εr =4 . 4 ,   th o p er atin g   b an d   is   4 . 6   GHz ,   w it h   a   p r o f o u n d   r e f lectio n   co ef f icie n o f   r o u g h l y   - 4 2   d B .   I n   ter m s   o f   s u b s tr ate  to ler an ce ,   a   th i n n er   s u b s tr ate  ( Hs=0 . 5   m m )   ex h ib its   r eso n an ce   at  4 . 8   GHz   w ith   S₁₁  o f   ar o u n d   - 3 6   d B ,   w h er ea s   a n   i n cr ea s e   in   s u b s tr ate  th ic k n ess   ( Hs=1   m m )   i m p r o v es  m atch in g   an d   r ea ch es  ar o u n d   - 4 1   d B   at  4 . 6 8   GHz .   I is   also   clea r   t h a t   t h e   o p t im a l   v a l u e   o f   1 . 6   m m   p r o d u c e s   t h e   d e e p e s t   r e s o n a n c e   o f   a b o u t   - 4 0   d B   a t   4 . 6   G H z   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   7 ( b ) .           ( a)   ( b )     Fig u r 7 .   An ten n p er f o r m a n c u n d er   d if f er en t o p er atin g   co n d itio n s ;   ( a)   p ar am etr ic  s tu d y   o f   s u b s tr ate  p er m i tti v it y s   i m p ac t o n   S 11   a n d   ( b )   s u b s tr ate  h ei g h t’ s   i m p a ct  o n   S 11       B ey o n d   i m p ed an ce   m atc h i n g ,   th e v alu a tio n   o f   r ad iatio n   e f f i cien c y   an d   a n ten n g ai n   is   ess en tial  f o r   test i n g   t h a n ten n a ' s   p r ac tical  f u n ct io n alit y .   T h g ai n   m ea s u r e m en is   cr u c ial  to   v er i f y   t h a n ten n a 's  ca p ac it y   to   s en d   an d   r ec ei v d ata   o v er   t h i n ten d ed   a r ea .   I t's   o b v io u s   t h at  an   an ten n p er f o r m s   b etter   th r o u g h o u o p er atio n al   f r eq u en c ies  is   n o te w o r t h y .   Fi g u r 8   s h o w s   th s u g g es ted   an t en n a 's  3 . 1 4   d B   g ain   an d   8 1 % m ax i m u m   r ad iatio n   ef f icien c y   at  th lo w er   r eso n a n ce   o f   4 . 5   GHz .   T h u s ,   th p r o p o s ed   d esig n 's  ea s y   co n s tr u cti o n ,   tin y   d i m e n s io n s ,   en h a n ce d   g ai n ,   an d   r ad iatio n   e f f icien c y   m ak i t a n   ap p r o p r ia te  s o lu tio n   f o r   th s u b - 6   GHz   5 NR   b an d .           Fig u r 8 .   Si m u lated   p ea k   g a in   an d   r ad iatio n   ef f icie n c y   o f   th e   p r o p o s ed   an ten n a       T ab le   2   illu s tr ates  th tr ad e - o f f   b et w ee n   an te n n m i n iat u r iza tio n   an d   an te n n BW  in   th s u b - 6   GHz   r eso n an ce   r eg io n .   T h in itia i n s ta n ce   d e m o n s tr ate s   th p er f o r m a n ce   o f   lar g er - s ized   co n v en t io n al  m icr o s tr ip   an ten n a,   w h ich   h as  n ar r o w   BW  b ec au s o f   its   f u n d a m e n t al  s h ap an d   g r o u n d   p lan e.   I n   th s ec o n d   i n s ta n ce ,   th a n ten n a ' s   co m p ac tn e s s   i s   i n cr ea s ed   d u to   its   s m aller   s ize.   Ho w e v er ,   n u m b er   o f   m et h o d s ,   in cl u d in g   g r o u n d   m o d i f icat io n   a n d   an te n n s h ap o p tim izatio n ,   ar n ee d ed   to   in cr ea s t h an te n n BW .   I n   th th ir d   s ce n ar io ,   th e   s u g g e s ted   o ctag o n al  D GS - b ased   an ten n o f f er s   g r ea ter   BW  an d   is   m o r co m p ac t.  I is   ev id en t h at  t h e   s u g g e s ted   an te n n d esig n   o f f e r s   th n ec e s s ar y   a n te n n BW  a n d   co m p ac tn e s s   f o r   5 an d   I o T   d ev ice  d esig n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  15 ,   No .   2 J u l y   202 6 479 - 4 8 9   486   T ab le  2 .   T h tr ad e - o f f   b et w ee n   an te n n m i n iat u r izatio n   an d   an ten n BW   A n t e n n a   t y p e   A n t e n n a   s i z e   ( mm ²)   O p e r a t i n g   f r e q u e n c y   ( G H z )   M i n i a t u r i z a t i o n   ( %)   B a n d w i d t h   ( G H z )   C o n v e n t i o n a l   3 6 × 3 0   4 . 5   -   1 . 8   ( 3 . 6 5 . 4 )   W i t h o u t   D G S   2 2 × 1 8   4 . 6   ~ 5 5   2 . 3   ( 3 . 3 5 . 6 )   W i t h   D G S   1 8 × 1 5   4 . 6   70   2 . 7   ( 3 . 1 5 . 8 )       T o   r ed u ce   d is to r tio n   an d   u n w a n ted   s id lo b es  w h ile   g u ar an teei n g   e f f icie n s ig n al  a v ail ab ilit y   a n d   ac q u is itio n   i n   t h ac cu r ate  o r ien tatio n s ,   w el l - p la n n ed   r ad iatio n   a n al y s is   is   r eq u ir ed .   Fig u r e   9   d ep icts   t h e   r ad iatio n   ch ar ac ter is tic s   o f   th e   co n s tr u cted   an ten n a,   w h ic h   h av b ee n   d eter m i n ed   at  4 . 6   G Hz  an d   5 . 1   GHz   in   th XO Z   an d   YO Z   p lan es,  co r r esp o n d in g l y .   T h H - p lan ali g n s   w it h   th XO Z   ax is   i n   th m ag n etic  f ield ,   w h i le   th E - p lan i s   p ar o f   t h YO Z   ax is   i n   t h elec tr ic  f ie ld   h as  b e en   ill u s tr ated   i n   F ig u r e s   9 ( a)   an d   ( b ) ,   r esp ec tiv el y T h an ten n a ' s   co n s i s te n b id ir ec tio n al  an d   o m n id ir ec tio n al   b eh av io u r   th r o u g h o u i ts   o p er atio n al  r an g i s   d em o n s tr ated   b y   t h r ad iatio n   p atter n s   alo n g   b o th   p lan e s .             ( a)   ( b )     Fig u r 9 .   Me asu r ed   2 r ad iatio n   p atter n s   o f   t h an ten n a ;   ( a)   3 . 6   GHz   an d   ( b )   5 . 1   GHz       T ab le   3   c o n tr asts   t h d esig n ed   an ten n w it h   t h s m a ll  an te n n a s   th at  ar cu r r en tl y   p u b lis h ed ,   as  r ep o r ted   in   th b r ief   liter atu r e,   b ased   o n   th an te n n s ize,   s u b s tr ate,   p ea k   g ain ,   an d   f r ac tio n al  BW .   A d d itio n all y ,   t h e   ac co m p a n y in g   tab le  d e m o n s tr ates  th at  t h s u g g ested   an te n n ac h iev es  g o o d   r ed u ctio n   in   s ize  an d   g ai n   f o r   w h o le  b an d s   w h e n   co m p ar ed   to   ea r lier   ex p er im en t s .   T h s u g g ested   an te n n a ' s   d i m e n s io n s ,   1 5 ×1 8 ×1 . 6   m m ³,   ar e   s ig n i f ica n tl y   s m a ller   th an   t h o s o f   th an te n n a s   d etailed   in   [ 2 2 ] [3 4 ] .   A ll  o f   th an ten n a s   d is cu s s ed   in   t h ese   ar ticl es r an g in   s ize  f r o m   2 0 . 5 ×1 7 . 5   m m ²,   as r ep o r ted   in   [ 2 2 ] ,   t o   a   s ig n i f ica n tl y   g r ea ter   s ize  o f   4 2 × 4 2   m m ²,   as   d etailed   in   [ 3 2 ] [ 3 3 ] .   Desp ite  h av i n g   b r o ad   B W   o f   1 . 8 - 6   G Hz,   th an te n n d escr ib ed   in   [ 3 0 ]   is   s u b s tan tial l y   lar g er   an d   h as  lo w er   p ea k   g ain   o f   0 . 5   d B .   A lth o u g h   th e   d u al  b an d   p r o p e r ties   ar g iv en   in   th an te n n a s   d escr ib ed   in   [ 2 3 ] ,   [ 3 0 ] ,   [ 3 1 ] ,   [ 3 3 ] ,   th an ten n as  d es cr ib ed   in   th ese  ar ticles  h av s ig n i f ica n tl y   b i g g er   d i m e n s io n   an d   m u c h   n ar r o w er   BW .   T h an te n n a s   d escr ib ed   i n   [ 3 0 ] ,   [ 3 2 ] ,   [ 3 3 ]   h av h i g h er   p ea k   g ain ,   b u t   t h e y   ar a ls o   lar g er   in   s ize.   Ho w e v er ,   e m p lo y i n g   s m all   s u b s tr ate  m a ter i al  s u ch   F R - 4 ,   th w o r k   r ep o r ted   h er h as  w id f r eq u en c y   r an g f r o m   3 . 1   GHz   to   5 . 8   GHz   w it h   BW  o f   2 . 7   GHz   an d   a   p ea k   g ain   o f   3 . 1 4   d B .   T h w o r k   d escr ib ed   h er is   eq u iv a len i n   ter m s   o f   BW  w h ile  h a v i n g   s u b s ta n tiall y   lo w er   s ize,   w h ic h   is   ad v a n tag eo u s   f o r   co m p ac s u b - 6   GHz   5 an d   I o T   w ir eles s   ap p licatio n s .       T ab le  3 .   C o m p ar is o n   w i th   p r e v io u s l y   p u b lis h ed   w id eb an d   an ten n a s   f o r   s u b   6 - GHz   ap p licatio n s   R e f e r e n c e   A n t e n n a   si z e   ( mm )   S u b s t r a t e   u se d   O p e r a t i n g   f r e q u e n c i e s (G H z )   B a n d w i d t h   ( G H z )   P e a k   g a i n   ( d B )   T h i w o r k   15 × 1 8 × 1 . 6   FR - 4   3 . 1 - 5 . 8   2 . 7   3 . 1 4   [ 1 2 ]   2 0 . 5 × 1 7 . 5   FR - 4   2 . 8 - 5 . 6   2 . 8   2 . 9 5   [ 1 3 ]   2 7 × 2 9 × 1 . 6   FR - 4   4 . 8 - 5 . 2 ,   6 . 7 - 6 . 9   0 . 4 ,   0 . 2   -   [ 1 9 ]   30 × 2 6 . 5 × 1 . 4 2   R o g e r s R T   5 8 8 0   1 . 8 - 6   4 . 2   0 . 5   [ 2 0 ]   3 6 × 3 1 × 0 . 8   FR - 4   3 . 3 3 . 6 ,   4 . 4 5 . 2   0 . 3 ,   0 . 8   7 . 1 7   [ 2 1 ]   3 5 × 3 4 × 1 . 6   FR - 4   3 . 3 4 . 2 ,   4 . 4 - 5   0 . 9 ,   0 . 6   1 . 5 1   [ 2 2 ]   4 2 × 4 2 × 1 . 6   FR - 4   2 - 5 . 8   3 . 8   8   [ 2 3 ]   4 2 × 4 2 × 1 . 5   FR - 4   1 . 8 - 3 . 7 ,   4 - 5 . 5   1 . 9 ,   1 . 5   8 . 5   [ 2 4 ]   4 0 × 2 0 × 1 . 6   FR - 4   3 . 3 - 4 . 2   0 . 9   2 . 5     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       A n a lysi s   o f a   co mp a ct  w id eb a n d   DGS - in s p ir ed   o ct a g o n a l p a tch   a n te n n a     ( K o ma la va lli  S u b r a ma n i a n )   487   5.   CO NCLU SI O N   A   s u b - 6   GHz   5 ( n 7 7 /n 7 8 /n 7 9 )   an ten n w i th   m o d i f ied   g r o u n d   co n f i g u r atio n   i s   co n s t r u cted   an d   in v e s ti g ated   in   th i s   p ap er .   A   s tep p ed   DGS  is   in clu d ed   in   th s u g g ested   an te n n d esig n   to   i n cr ea s BW  r an g e   f o r   5 ap p licatio n s   th at  u s f r eq u en c ies  lo w er   th a n   6   GH z.   W ith   to tal  v o lu m o f   1 8 ×1 5 ×1 . 6   m m 3 ,   th e   s u g g e s ted   an te n n o f f er s   b en ef icial  s o l u tio n   o f   co m p ac s i ze   an d   ex ce lle n BW .   W ith   m id d le  f r eq u e n c y   o f   4 . 3 5   GHz ,   th p r o p o s ed   an ten n a ' s   b r o ad er   BW  is   attain ed   u p   to   2 . 7   GHz   ( f r o m   3 . 1   to   5 . 8   GHz ) .   Valid atio n   o f   th s i m u lated   r es u lt s   u s i n g   th ex p er i m e n tal  r es u lt s   r ev ea le d   ex ce llen ag r ee m en t.  T h is   w id eb an d   o p er atio n ,   i m p r o v ed   g ain ,   a n d   ef f ic ien c y   p r o v ed   it   id ea f o r   in teg r atio n   in to   s u cc es s f u I o T   s y s te m s .   No tab ly ,   lo w er   5 b an d s   ar g o o d   f it  f o r   th p r o p o s ed   s tr u ctu r e.   Fo r   Su b - 6   GHz   w ir eles s   s y s te m s ,   th i n ten te d   an ten n is   g o o d   o p tio n   d u to   its   b etter   p ea k   g a in ,   an d   h i g h   e f f icie n c y   as w e ll a s   its   o m n id ir ec tio n al  r ad iatio n   p r o p er ties .   I n   th e   f u tu r e,   t h a n te n n a   w ill  b ev alu a ted   in   r ea l - w o r ld   I o T   ap p lica tio n s   s u c h   w ea r ab les,   s m ar t   m e ter s ,   a n d   e m b ed d ed   R m o d u les.  Fu r t h e r m o r e,   th i n te g r atio n   o f   r ec o n f i g u r ab le  R f r o n t - e n d s   a n d   I o T   g ate w a y s   ca n   b e   ex a m in ed   to   d eter m i n th a n t en n a 's ad ap tab ilit y ,   p o s itio n i n g ,   an d   b e y o n d .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O   Au t h o r s   s tate   n o   f u n d i n g   i n v o l v ed .       AUTHO CO NT RIB UT I O NS   T h is   jo u r n al  u s e s   th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   t o   r ec o g n ize  in d i v id u al  au t h 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 o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ko m alav a lli  Su b r a m a n ia n                               Div y S u b r a m an i                               So r n alath R av in d r an                               Mu t h u   Ma n ic k a m   An b ar asu                               Mo h an   C h i n n asa m y                               An ita  Da n iel                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y si s   I     I n v e st i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i si o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au t h o r s   s tate  n o   co n f lic t o f   i n t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h au th o r s   co n f ir m   th a t th d ata  s u p p o r tin g   t h f i n d in g s   o f   th is   s tu d y   ar av ai lab le  w i th i n   th ar ticle   an d   its   s u p p le m e n tar y   m ater ia ls .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   F a r a sa t ,   D .   N .   T h a l a k o t u n a ,   Z .   H u ,   a n d   Y .   Y a n g ,   A   r e v i e w   o n   5 G   su b - 6   G H z   b a se   st a t i o n   a n t e n n a   d e si g n   c h a l l e n g e s,”   El e c t r o n i c s   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 6 ,   p p .   1 - 20 2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 0 1 6 2 0 0 0 .   [ 2 ]   D .   M .   Jo h n ,   S .   V i n c e n t ,   S .   P a t h a n ,   P .   K u mar,  a n d   T .   A l i ,   F l e x i b l e   A n t e n n a f o r   a   S u b - 6   G H z   5 G   B a n d :   A   C o mp r e h e n si v e   R e v i e w ,   S e n so rs ,   v o l .   2 2 ,   n o .   1 9 ,   p p .   1 - 46 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 2 1 9 7 6 1 5 .   [ 3 ]   S .   K .   I b r a h i e t   a l . ,   D e si g n ,   C h a l l e n g e a n d   D e v e l o p me n t f o r   5 G   M a ss i v e   M I M O   A n t e n n a   S y st e ms  a t   S u b   6 - G H z   B a n d :   A   R e v i e w ,   N a n o m a t e r i a l s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 - 40 2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / n a n o 1 3 0 3 0 5 2 0 .   [ 4 ]   E.   G a r c í a ,   A .   A n d ú j a r ,   a n d   J .   A n g u e r a ,   O v e r v i e w   o f   R e c o n f i g u r a b l e   A n t e n n a   S y st e ms  f o r   I o T   D e v i c e s,”   El e c t r o n i c ( S w i t z e rl a n d ) v o l .   1 3 ,   n o .   2 0 ,   p p .   1 - 23 ,   O c t .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 3 2 0 3 9 8 8 .   [ 5 ]   N .   K u mar,  P .   K u mar,  a n d   M .   S h a r ma ,   R e c o n f i g u r a b l e   M I M O   A n t e n n a   f o r   I o T   W i r e l e ss  A p p l i c a t i o n C o n t r o l l e d   b y   Emb e d d e d   S y st e m,”   J o u rn a l   o f   T e l e c o m m u n i c a t i o n s   a n d   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   n o .   2 ,   p p .   3 2 3 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 2 6 6 3 6 / j t i t . 2 0 2 4 . 2 . 1 5 3 2 .   [ 6 ]   M .   M .   F a k h a r i a n ,   P .   R e z a e i ,   a n d   A .   A .   O r o u j i ,   A   n o v e l   sl o t   a n t e n n a   w i t h   r e c o n f i g u r a b l e   me a n d e r - sl o t   D G S   f o r   c o g n i t i v e   r a d i o   a p p l i c a t i o n s,   A p p l i e d   C o m p u t a t i o n a l   El e c t r o m a g n e t i c S o c i e t y   J o u rn a l ,   v o l .   3 0 ,   n o .   7 ,   p p .   7 4 8 7 5 3 ,   2 0 1 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  15 ,   No .   2 J u l y   202 6 479 - 4 8 9   488   [ 7 ]   M a m t a   a n d   V .   N a t h ,   F r e q u e n c y   r e c o n f i g u r a b l e   c i r c u l a r   m i c r o st r i p   G - sl o t t e d   a n t e n n a   w i t h   D G S   f o r   v a r i o u s   w i r e l e ss a p p l i c a t i o n s,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   M i c r o w a v e   a n d   W i re l e ss   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   3 ,   p p .   5 0 5 5 1 4 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 7 / S 1 7 5 9 0 7 8 7 2 4 0 0 0 2 4 2 .   [ 8 ]   S .   K h a n   e t   a l . ,   A n t e n n a   sy st e ms  f o r   I o T   a p p l i c a t i o n s:   a   r e v i e w ,   D i sco v e S u st a i n a b i l i t y ,   v o l .   5 ,   n o .   1 ,   p .   4 1 2 ,   N o v .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 3 6 2 1 - 0 2 4 - 0 0 6 3 8 - z.   [ 9 ]   M .   D o n e l l i ,   G .   T a g l i a p i e t r a ,   K .   G u h a ,   I .   D .   C h i e l e ,   a n d   J.   I a n n a c c i ,   D e si g n   o f   h i g h   p e r f o r man c e e l e c t r o n i c a l l y   r e c o n f i g u r a b l e   a n t e n n a   a r r a y b y   me a n o f   p a r a si t i c   st r u c t u r e a n d   R F - M EM S   sw i t c h e s,”   Mi c r o s y st e m   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   3 1 ,   n o .   1 1 ,   p p .   3 1 2 1 3 1 3 2 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 4 2 - 0 2 4 - 0 5 7 5 8 - 0.   [ 1 0 ]   W .   W a n g   e t   a l . ,   W i d e b a n d   G a i n   E n h a n c e me n t   o f   M I M O   A n t e n n a   a n d   I t A p p l i c a t i o n   i n   F M C W   R a d a r   S e n so r   I n t e g r a t e d   w i t h   C M O S - B a se d   T r a n sce i v e r   C h i p   f o r   H u ma n   R e sp i r a t o r y   M o n i t o r i n g ,   I EE T r a n s a c t i o n o n   An t e n n a s   a n d   Pro p a g a t i o n ,   v o l .   7 1 ,   n o .   1 ,   p p .   3 1 8 3 2 9 ,   Ja n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T A P . 2 0 2 2 . 3 2 2 2 8 0 2 .   [ 1 1 ]   Z .   W a n g   a n d   Y .   D o n g ,   N o v e l   P a t t e r n   R e c o n f i g u r a b l e   Ep s i l o n - N e a r - Ze r o   ( EN Z )   A n t e n n a   f o r   I n t e l l i g e n t   I o C o mm u n i c a t i o n   A p p l i c a t i o n s ,   I E EE  I n t e rn e t   o f   T h i n g s J o u r n a l ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 2 ,   p p .   2 2 3 6 4 2 2 3 7 5 ,   J u n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JI O T . 2 0 2 4 . 3 3 8 2 5 0 6 .   [ 1 2 ]   U .   M u s a   e t   a l . ,   D e si g n   a n d   I mp l e men t a t i o n   o f   A c t i v e   A n t e n n a s fo r   I o T - B a se d   H e a l t h c a r e   M o n i t o r i n g   S y st e m,”   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   4 8 4 5 3 4 8 4 7 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 3 8 4 3 7 1 .   [ 1 3 ]   S .   A r a ,   N .   P .   K u mari,   a n d   A .   V a r sh n e y ,   A n t e n n a   m i n i a t u r i z a t i o n   a n d   a p p l i c a t i o n   i n - b a n d   i n t e r f e r e n c e   r e d u c t i o n   u si n g   d i p o l e   a r r a y   mi r r o r   r e f l e c t o r   F S S   f o r   S u b   6   G H z   a p p l i c a t i o n s ,   Ph y si c a   S c ri p t a ,   v o l .   1 0 0 ,   n o .   3 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 4 0 2 - 4 8 9 6 / a d b 0 f c .   [ 1 4 ]   A .   K a p o o r ,   R .   M i s h r a ,   a n d   P .   K u mar,   W i d e b a n d   M i n i a t u r i z e d   P a t c h   R a d i a t o r   F o r   S u b - 6   G h z   5 g   D e v i c e s,”   H e l i y o n ,   v o l .   7 ,   n o .   9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . h e l i y o n . 2 0 2 1 . e 0 7 9 3 1 .   [ 1 5 ]   M .   I k r a m,  N .   N g u y e n - T r o n g ,   a n d   A .   M .   A b b o s h ,   C o mm o n - a p e r t u r e   su b - 6   G H z   a n d   mi l l i me t e r - w a v e   5 G   a n t e n n a   sy st e m,”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   1 9 9 4 1 5 1 9 9 4 2 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 3 0 3 4 8 8 7 .   [ 1 6 ]   B .   T ü t ü n c ü   a n d   M .   K ö se m,  S u b st r a t e   A n a l y si o n   t h e   D e si g n   o f   W i d e - B a n d   A n t e n n a   f o r   S u b - 6   G H z   5 G   C o mm u n i c a t i o n ,   W i re l e ss   Pe rso n a l   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 2 5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 5 2 3 1 5 3 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 2 7 7 - 022 - 0 9 6 1 9 - 9.   [ 1 7 ]   L .   C h e t t r i   a n d   R .   B e r a ,   A   C o mp r e h e n si v e   S u r v e y   o n   I n t e r n e t   o f   T h i n g ( I o T)   T o w a r d   5 G   W i r e l e ss  S y st e ms,”   I EEE   I n t e r n e t   o f   T h i n g s   J o u rn a l ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .   1 6 3 2 ,   Ja n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / J I O T . 2 0 1 9 . 2 9 4 8 8 8 8 .   [ 1 8 ]   H .   T .   S e d i q ,   J.   N o u r i n i a ,   C .   G h o b a d i ,   a n d   B .   M o h a mm a d i ,   A   N o v e l   Ey e - sh a p e d   M o n o p o l e   A n t e n n a   f o r   W i d e b a n d   a n d   5 G   A p p l i c a t i o n s ,   I ET J o u rn a l   o f   Re se a rch ,   v o l .   6 9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 2 8 3 1 2 9 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 7 7 2 0 6 3 . 2 0 2 0 . 1 8 5 9 9 5 9 .   [ 1 9 ]   R .   K a r i m,  A .   I f t i k h a r ,   B .   I j a z ,   a n d   I .   B .   M a b r o u k ,   T h e   p o t e n t i a l s,  c h a l l e n g e s,  a n d   f u t u r e   d i r e c t i o n s   o f   o n - c h i p - a n t e n n a s   f o r   e me r g i n g   w i r e l e ss  a p p l i c a t i o n s   -   A   c o mp r e h e n si v e   s u r v e y ,   I EEE   A c c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   1 7 3 8 9 7 1 7 3 9 3 4 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 5 7 0 7 3 .   [ 2 0 ]   P .   A .   M .   M e r c y   a n d   K .   J .   W i l so n ,   B a n d w i d t h   E n h a n c e me n t   o f   P e n t a g o n a l   &   C i r c 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   D G S   f o r   R a d a r   &   S a t e l l i t e   A p p l i c a t i o n s,   Pr i M e r a   S c i e n t i f i c   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   2 ,   n o .   4 ,   p p .   4 5 5 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 5 6 8 3 1 / P S EN - 02 - 046.   [ 2 1 ]   M .   A .   U .   H a q   a n d   S .   K o z i e ł ,   D e s i g n   o p t i m i z a t i o n   a n d   t r a d e - o f f o f   mi n i a t u r i z e d   w i d e b a n d   a n t e n n a   f o r   i n t e r n e t   o f   t h i n g s   a p p l i c a t i o n s,   M e t r o l o g y   a n d   M e a s u r e m e n t   S y s t e m s ,   v o l .   2 4 ,   n o .   3 ,   p p .   4 6 3 4 7 1 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 5 1 5 / mm s - 2 0 1 7 - 0 0 4 7 .   [ 2 2 ]   C .   M o h a n ,   J .   S i l a m b o l i ,   S .   D i v y a ,   a n d   R .   S .   S h e e l a ,   A   C o mp a c t   I n se t   C o u p l e d - F e d   T r i a n g u l a r   P a t c h   A n t e n n a   F o r   W i d e b a n d   5 G   A p p l i c a t i o n s ,   I n d o n e si a n   J o u r n a l   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 ,   p p .   6 5 9 6 6 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 2 5 4 9 / i j e e i . v 1 2 i 3 . 5 6 7 7 .   [ 2 3 ]   D .   K a u sh a l   a n d   T .   S h a n m u g a n a n t h a m,  D G S   B a se d   C o a x i a l l y   F e d   M i c r o st r i p   S l o t t e d   R e c t a n g u l a r   P a t c h   A n t e n n a   w i t h   I mp r o v e d   G a i n   a n d   B a n d w i d t h ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e s i n   Mi c ro w a v e   T e c h n o l o g y   ( I J AM T ) ,   v o l .   3 ,   n o .   2 ,   p p .   1 6 0 - 1 6 4 ,   2 0 1 8 .   [ 2 4 ]   H .   Y .   C h e n   a n d   Y .   T a o ,   P e r f o r ma n c e   i mp r o v e me n t   o f   a   U - sl o t   p a t c h   a n t e n n a   u si n g   a   d u a l - b a n d   f r e q u e n c y   se l e c t i v e   s u r f a c e   w i t h   mo d i f i e d   Je r u s a l e c r o ss  e l e m e n t s,”   I EEE  T ra n s a c t i o n o n   A n t e n n a a n d   Pro p a g a t i o n ,   v o l .   5 9 ,   n o .   9 ,   p p .   3 4 8 2 3 4 8 6 ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T A P . 2 0 1 1 . 2 1 6 1 4 4 0 .   [ 2 5 ]   F .   G ü n e ş,  M .   A .   B e l e n ,   a n d   P .   M a h o u t i ,   P e r f o r man c e   e n h a n c e me n t   o f   a   mi c r o st r i p   p a t c h   a n t e n n a   u si n g   su b st r a t e   i n t e g r a t e d   w a v e g u i d e   f r e q u e n c y   se l e c t i v e   su r f a c e   f o r   I S M   b a n d   a p p l i c a t i o n s,   Mi c ro w a v e   a n d   O p t i c a l   T e c h n o l o g y   L e t t e rs ,   v o l .   6 0 ,   n o .   5 ,   p p .   1 1 6 0 1 1 6 4 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / mo p . 3 1 1 2 4 .   [ 2 6 ]   A .   G u p t a ,   B .   B a n sal ,   V .   K .   M i sh r a ,   a n d   A .   A g r a w a l ,   M i n i a t u r i se d   t r i b a n d   r h o mb u s‐ sh a p e d   me t a ma t e r i a l i n s p i r e d   a n t e n n a   w i t h   g a i n   e n h a n c e me n t   u si n g   c o m p l e me n t a r y   c l o s e d   r i n g   r e so n a t o r s,”   I ET  Mi c ro w a v e s,  An t e n n a s   &   Pro p a g a t i o n ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 8 5 1 9 3 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - map . 2 0 1 9 . 0 5 6 7 .   [ 2 7 ]   B.   E.   C a r o l i n e ,   K .   S a g a d e v a n ,   J .   V i d h y a ,   a n d   A .   M e r c y ,   D e si g n   a n d   a n a l y si o f   a   h i g h   g a i n   g r a p h e n e - b a se d   sl o t t e d   t r i a n g u l a r   p a t c h   a n t e n n a   f o r   a d v a n c e d   w i r e l e ss s y st e m s , ”  Mi c ro s y st e m   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   3 2 ,   n o .   4 ,   2 0 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 4 2 - 0 2 5 - 0 6 0 0 7 - 8.   [ 2 8 ]   P .   B o r a   a n d   C .   P a u l ,   M e t a ma t e r i a l   l o a d e d   C S R R   b a se d   a n t e n n a   f o r   W L A N   a n d   I O T   b a n d   a p p l i c a t i o n s ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   S c i e n t i f i c   a n d   T e c h n o l o g y   R e se a rc h ,   v o l .   8 ,   n o .   9 ,   p p .   2 0 6 0 2 0 6 5 ,   2 0 1 9 .   [ 2 9 ]   M .   L .   E .   I ssaw i ,   D .   K o n d i t i ,   a n d   A .   U s man ,   D e si g n   o f   E n h a n c e d   W i d e   B a n d   M i c r o st r i p   P a t c h   A n t e n n a   B a se d   o n   D e f e c t e d   G r o u n d   S t r u c t u r e ( D G S )   f o r   S u b - 6   G H z   A p p l i c a t i o n s,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c R e se a rc h ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   p p .   3 1 5 3 2 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 7 3 9 1 / i j e e r . 1 2 0 1 4 3 .   [ 3 0 ]   I .   I sh t e y a q ,   I .   S .   M a so o d i ,   a n d   K .   M u z a f f a r ,   A   c o mp a c t   d o u b l e - b a n d   p l a n a r   p r i n t e d   sl o t   a n t e n n a   f o r   s u b - 6   G H z   5 G   w i r e l e ss   a p p l i c a t i o n s,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Mi c ro w a v e   a n d   W i re l e s T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   5 ,   p p .   4 6 9 4 7 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 7 / S 1 7 5 9 0 7 8 7 2 0 0 0 1 2 6 9 .   [ 3 1 ]   N .   A .   N a f i ,   C .   T .   I sr a t ,   K .   M .   A .   R a h man ,   N .   D .   A n i k ,   a n d   A .   R a h m a n ,   A   n o v e l   t h e t a - s h a p e d   sl o t t e d   p a t c h   a n t e n n a   w i t h   a   u n i q u e   D G S   f o r   S u b - 6   G H z   5 G   c o mm u n i c a t i o n ,   Re s u l t i n   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   2 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r i n e n g . 2 0 2 4 . 1 0 3 5 0 6 .   [ 3 2 ]   R .   H .   El a b d ,   M .   E.   M o u sa,   A .   H .   H u s si e n ,   A .   A .   M e g a h e d ,   a n d   A .   A .   K a b e e l ,   C o mp a c t   W i d e b a n d / D u a l   b a n d   A n t e n n a   S t r u c t u r e   b a se d   S e mi c i r c u l a r   D G S   f o r   W I F I   a n d   S u b - 6   G H z   5 G   W i r e l e ss  A p p l i c a t i o n s ,   D e l t a   U n i v e rs i t y   S c i e n t i f i c   J o u r n a l ,   v o l .   7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 2 1 6 0 8 / d u s j . 2 0 2 4 . 4 3 3 3 7 7 .   [ 3 3 ]   R .   W .   A b d - El sal a m,  H .   E.   S e l e e m,  M .   M .   A b d - El n a b y ,   a n d   A .   H .   H u sse i n ,   L o w   S A R   c o mp a c t   w i d e b a n d / d u a l - b a n d   se mi c i r c u l a r   sl o t   a n t e n n a   st r u c t u r e f o r   su b - 6   G H z   5 G   w i r e l e ss  a p p l i c a t i o n s,”   E u ra s i p   J o u r n a l   o n   W i re l e ss   C o m m u n i c a t i o n a n d   N e t w o rk i n g v o l .   2 0 2 5 ,   n o .   1 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 3 6 3 8 - 0 2 4 - 0 2 4 2 4 - x.   [ 3 4 ]   A .   K a p o o r ,   R .   M i s h r a ,   A .   K a p o o r ,   a n d   P .   K u mar,  C o m p a c t   w i d e b a n d - p r i n t e d   a n t e n n a   f o r   s u b - 6   G H z   f i f t h - g e n e r a t i o n   a p p l i c a t i o n s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o n   S m a r t   S e n si n g   a n d   I n t e l l i g e n t   S y s t e m s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 2 1 3 0 7 / i j ss i s - 2 0 2 0 - 0 3 3 .   [ 3 5 ]   C .   A .   B a l a n i s,  An t e n n a   T h e o r y :   A n a l y si a n d   D e si g n .   4 t h   e d .   H o b o k e n ,   N J,   U S A :   W i l e y ,   2 0 1 5 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.