Published January 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Multiband Patch Antenna Design Using Nature-Inspired Optimization Method
Creators
- 1. Aristotle University of Thessaloniki
- 2. Universidade Federal do Paraná
- 3. Pontifícia Universidade Católica do Paraná
- 4. University of Western Macedonia
- 5. University of Patras
Description
Radio frequency energy harvesting has attracted considerable interest as a technique of enabling self-powered wireless networks.This technique faces several challenges, such as the receiving and the rectifying modules of a rectenna system.Multiband antennas provide several comparative advantages against the goal of maximizing the amount of energy harvesting.In this work, we present a multiband microstrip patch antenna with three slits operating in the LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) and the cellular (GSM-1800 and UMTS) communication frequency bands.A feasible solution of the antenna is obtained by the application of a recently introduced nature-inspired optimization technique, namely the Coyote Optimization Algorithm.The proposed antenna operates satisfactorily in the LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) and the cellular (GSM-1800 and UMTS) communication frequency bands.Measured results of the proposed antenna exhibit an acceptable performance (multiband frequency operation, maximum gain of 3.94 dBi, broadside operation) and demonstrate features of operation, which make it a strong candidate for various RF energy harvesting applications.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
اجتذب حصاد طاقة الترددات الراديوية اهتمامًا كبيرًا كتقنية لتمكين الشبكات اللاسلكية التي تعمل بالطاقة الذاتية. تواجه هذه التقنية العديد من التحديات، مثل وحدات الاستقبال والتصحيح لنظام المستطيل. توفر الهوائيات متعددة الترددات العديد من المزايا النسبية مقابل هدف زيادة كمية حصاد الطاقة. في هذا العمل، نقدم هوائي رقعة ميكروستريب متعدد النطاقات مع ثلاث شقوق تعمل في LoRaWAN (شبكة المنطقة الواسعة طويلة المدى) ونطاقات تردد الاتصالات الخلوية (GSM -1800 و UMTS). يتم الحصول على الحل العملي للهوائي من خلال تطبيق تقنية تحسين مستوحاة من الطبيعة تم إدخالها مؤخرًا، وهي خوارزمية تحسين القيوط. يعمل الهوائي المقترح بشكل مرضٍ في LoRaWAN (شبكة المنطقة العريضة طويلة المدى) ونطاقات تردد الاتصالات الخلوية (GSM -1800 و UMTS). النتائج المقاسة لمعرض الهوائي المقترح هي أداء مقبول متعدد (الحد الأقصى للتردد، كسب 3.94B على نطاق واسع، تشغيل وإظهار ميزات التشغيل القوية لحصاد الطاقة.Translated Description (French)
La récupération d'énergie par radiofréquence a suscité un intérêt considérable en tant que technique de mise en place de réseaux sans fil auto-alimentés. Cette technique fait face à plusieurs défis, tels que les modules de réception et de redressement d'un système rectenna. Les antennes multibandes offrent plusieurs avantages comparatifs par rapport à l'objectif de maximisation de la quantité de récupération d'énergie. Dans ce travail, nous présentons une antenne à plaque microruban multibande avec trois fentes fonctionnant dans les bandes de fréquences de communication LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) et cellulaire (GSM-1800 et UMTS). Une solution réalisable de l'antenne est obtenue par l'application d'une technique d'optimisation inspirée de la nature récemment introduite, à savoir l'algorithme d'optimisation Coyote. L'antenne proposée fonctionne de manière satisfaisante dans les bandes de fréquences de communication LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) et cellulaire (GSM-1800 et UMTS). Les résultats mesurés de l'antenne proposée présentent une performance acceptable (fonctionnement en fréquence multibande, gain maximum de 3,94 dBi, fonctionnement à large bande) et démontrent des caractéristiques de fonctionnement, qui en font un candidat solide pour diverses applications de récupération d'énergie RF.Translated Description (Spanish)
La recolección de energía de radiofrecuencia ha atraído un interés considerable como técnica para habilitar redes inalámbricas autoalimentadas. Esta técnica enfrenta varios desafíos, como los módulos de recepción y rectificación de un sistema de rectena. Las antenas multibanda proporcionan varias ventajas comparativas frente al objetivo de maximizar la cantidad de recolección de energía. En este trabajo, presentamos una antena de parche de microcinta multibanda con tres hendiduras que operan en las bandas de frecuencia de comunicación LoRaWAN (Red de área amplia de largo alcance) y celular (GSM-1800 y UMTS). Una solución viable de la antena se obtiene mediante la aplicación de una técnica de optimización inspirada en la naturaleza recientemente introducida, a saber, el algoritmo de optimización de coyote. La antena propuesta funciona satisfactoriamente en las bandas de frecuencia de comunicación LoRaWAN (Red de área amplia de largo alcance) y celular (GSM-1800 y UMTS). Los resultados medidos de la antena propuesta exhiben un rendimiento aceptable (operación de frecuencia multibanda, ganancia máxima de 3.94 dBi, operación de banda ancha) y demuestran características de operación, lo que la convierten en una fuerte candidata para varias aplicaciones de recolección de energía de RF.Files
09311660.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:894a84db28f7d70fd539daf43b6ce05c
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تصميم هوائي رقعة متعدد النطاقات باستخدام طريقة تحسين مستوحاة من الطبيعة
- Translated title (French)
- Conception d'antenne patch multibande à l'aide de la méthode d'optimisation inspirée de la nature
- Translated title (Spanish)
- Diseño de antena de parche multibanda utilizando un método de optimización inspirado en la naturaleza
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3117082656
- DOI
- 10.1109/ojap.2020.3048495
References
- https://openalex.org/W16088600
- https://openalex.org/W1962559316
- https://openalex.org/W1966000877
- https://openalex.org/W1970987019
- https://openalex.org/W1989081498
- https://openalex.org/W1993885071
- https://openalex.org/W1999284878
- https://openalex.org/W2009070824
- https://openalex.org/W2022648952
- https://openalex.org/W2024060531
- https://openalex.org/W2039910645
- https://openalex.org/W2061438946
- https://openalex.org/W2061720025
- https://openalex.org/W2076408892
- https://openalex.org/W2087077577
- https://openalex.org/W2087680062
- https://openalex.org/W2096687652
- https://openalex.org/W2109844419
- https://openalex.org/W2120345201
- https://openalex.org/W2142375107
- https://openalex.org/W2148714576
- https://openalex.org/W2152195021
- https://openalex.org/W2154943049
- https://openalex.org/W2168081761
- https://openalex.org/W2182132145
- https://openalex.org/W2290883490
- https://openalex.org/W2348403352
- https://openalex.org/W2538475665
- https://openalex.org/W2560896831
- https://openalex.org/W2624023996
- https://openalex.org/W2738900493
- https://openalex.org/W2739043023
- https://openalex.org/W2763019969
- https://openalex.org/W2766784719
- https://openalex.org/W2781721917
- https://openalex.org/W2786689481
- https://openalex.org/W2791692040
- https://openalex.org/W2792833945
- https://openalex.org/W2803522117
- https://openalex.org/W2808021696
- https://openalex.org/W2883760536
- https://openalex.org/W2888261345
- https://openalex.org/W2891981143
- https://openalex.org/W2900926676
- https://openalex.org/W2908685116
- https://openalex.org/W2915978522
- https://openalex.org/W2939145039
- https://openalex.org/W2948152254
- https://openalex.org/W2954221815
- https://openalex.org/W2969999149
- https://openalex.org/W2976560662
- https://openalex.org/W2990505856
- https://openalex.org/W2992423661
- https://openalex.org/W3009301013
- https://openalex.org/W3036248193
- https://openalex.org/W3044870832
- https://openalex.org/W3089676429
- https://openalex.org/W3091939064
- https://openalex.org/W3104952626
- https://openalex.org/W4292083457