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papers by Mark Clemente Arenas

Research paper thumbnail of Réflecteur Plat calculé par la Transformée d'Espace et réalisé avec des matériaux standards

Cet article présente une méthode de conception d'un réflecteur plat calculé par Transformation d'... more Cet article présente une méthode de conception d'un réflecteur plat calculé par Transformation d'Espace (TE). Il débute par l'énoncé du principe mathématique et décrit ensuite toutes les étapes du processus de conception du dispositif utilisant la TE. Les problèmes de réalisation sont mis en évidence puis des approximations et compromis sont appliqués pour rendre la structure réalisable. Ainsi, un réflecteur plat élaboré uniquement à partir de diélectriques standards est proposé, en utilisant une méthode originale pour réaliser la variation de permittivité souhaitée. µ µ = , J J J T det '

Research paper thumbnail of Channel Capacity Performance of Meandered Monopoles Antennas in the LTE Band

Research paper thumbnail of Meandered monopoles for 700MHz LTE handsets and improved MIMO channel capacity performance

In this paper, we present the design and the measurement of MIMO meandered monopole antennas and ... more In this paper, we present the design and the measurement of MIMO meandered monopole antennas and the computation of their channel capacity performance. The initial proposed handset-system is composed of a meandered monopole operating in the LTE 700 MHz band, connected to a parasitic radiating element for the upper 2.5 GHz LTE band. Two antennas of the same kind are then closely positioned on the same 120x50 mm 2 Printed Circuit Board (PCB). A neutralization line connects the two antennas to enhance their port-to-port isolation in the 700 MHz band. The computation of the channel capacity performance in this band is based on propagation simulations performed with the GRIMM model from the CREMANT. Two system-prototypes are evaluated: one with the neutralization line for enhanced port-to-port isolation and a second without the neutralization exhibiting poor antenna-to-antenna isolation. It is demonstrated that the neutralization technique helps in giving a minimum improvement of 12% of the capacity performance of the handset-system, and a maximum improvement 46%, in the chosen environment.

Research paper thumbnail of Contrôle du rayonnement d’une antenne patch à l’aide de la transformation d’espace

L’objectif de ce travail est de montrer qu’il est possible de modifier considérablement le diagra... more L’objectif de ce travail est de montrer qu’il est possible de modifier considérablement le diagramme de rayonnement d’une antenne patch fonctionnant dans les bandes L5 et L2 du GPS à l’aide d’un superstrat particulier. Le superstrat est obtenu en utilisant la technique de la Transformation d’Espace (TE) et permet de changer un diagramme de rayonnement directif en un diagramme de rayonnement antipodal, voire omnidirectionnel. Les équations analytiques, les distributions du champ électrique sont présentées ainsi que les diagrammes de rayonnement.

Research paper thumbnail of Mise en œuvre d’un réflecteur Plat calculé par la Transformation d'Espace et réalisé avec des matériaux standards

Research paper thumbnail of Réflecteur Plat calculé par la Transformée d'Espace et réalisé avec des matériaux standards

Cet article présente une méthode de conception d'un réflecteur plat calculé par Transformation d'... more Cet article présente une méthode de conception d'un réflecteur plat calculé par Transformation d'Espace (TE). Il débute par l'énoncé du principe mathématique et décrit ensuite toutes les étapes du processus de conception du dispositif utilisant la TE. Les problèmes de réalisation sont mis en évidence puis des approximations et compromis sont appliqués pour rendre la structure réalisable. Ainsi, un réflecteur plat élaboré uniquement à partir de diélectriques standards est proposé, en utilisant une méthode originale pour réaliser la variation de permittivité souhaitée. µ µ = , J J J T det '

Research paper thumbnail of Superstrat tout Dielectrique Pour le Contrôle de l'Ouverture Angulaire d'une Antenne à Double Polarisation

Dans cette publication, nous proposons la conception d'un superstrat diélectrique pour augmenter ... more Dans cette publication, nous proposons la conception d'un superstrat diélectrique pour augmenter l'angle d'ouverture à -3 dB. Ce superstrat, inspiré du travail de Tang [1], est placé au-dessus d'une antenne patch qui couvre la bande GPS 239 GHz]. Ce superstrat initialement conçu pour améliorer la directivité d'un élément rayonnant est basé sur la Transformation d'Espace (TE). Dans cette étude, la configuration a été modifiée afin d'élargir l'ouverture angulaire à -3dB. Enfin ce superstrat qui à l'origine était composé de métamateriaux dans [1], a été adapté pour n'utiliser que des diélectriques standards tout en conservant ces performances et caractéristiques.

Research paper thumbnail of All Dielectric Superstrate to Control the Half-Power- BeamWidth of A Dual Polarized Patch Antenna

In this paper, an all dielectric superstrate used to control the dual polarized antenna beamwidth... more In this paper, an all dielectric superstrate used to control the dual polarized antenna beamwidth is described. The double polarized antenna is designed to work over the GPS band [1.164-1.239] GHz. The all dielectric superstrate placed above it is taken from the work of Tang [1] who designed it using transformation electromagnetics TE in order to increase the directivity of a radiating element. In this paper, the configuration of the layers of the original superstrate was modified in order to increase the beamwidth. Moreover, this superstrate initially composed by metamaterials, has been modified to use only common materials keeping similar performances. The graded permittivity required in this material is achieved by performing holes in an homogeneous material.

Research paper thumbnail of Antipodal radiation pattern of a patch antenna combined with superstrate using transformation electromagnetics

Applied Physics A, 2014

ABSTRACT This paper aimed to show the design and performances of a flat superstrate placed above a... more ABSTRACT This paper aimed to show the design and performances of a flat superstrate placed above an L-band patch antenna. Obtained from the Transformation Electromagnetics technique, this superstrate enables to produce an antipodal radiation with a quasi-null radiation in the broadside direction. From the analytical transformations used for the calculation of the constitutive parameters, material permittivity and permeability profiles of the superstrate are deduced. Then, the field distribution and radiation patterns of the whole structure confirm the antipodal radiation behavior.

Research paper thumbnail of All standard materials flat reflector made by transformation electromagnetics

Int. J. Microw. Wireless Technol., 2014

ABSTRACT In this paper the design methodology of a flat reflector composed with standard dielectr... more ABSTRACT In this paper the design methodology of a flat reflector composed with standard dielectric material and using Transformation Electromagnetics (TE) is presented. First, the mathematical relation between a flat reflector and a parabolic one is described. The TE principle is then described. Some realization issues are highlighted, leading to approximations and compromises in order to design a more realistic structure. In this way, a flat reflector made only with standard dielectric materials is presented, using an original method to achieve the desired spatial permittivity variation. The simulation results of different configurations for the flat reflector are presented and compared to classical solutions in order to prove the thickness reduction and the improvement of radiation characteristics in terms of gain and Half Power Beamwidth.

Research paper thumbnail of Réflecteur Plat calculé par la Transformée d'Espace et réalisé avec des matériaux standards

Cet article présente une méthode de conception d'un réflecteur plat calculé par Transformation d'... more Cet article présente une méthode de conception d'un réflecteur plat calculé par Transformation d'Espace (TE). Il débute par l'énoncé du principe mathématique et décrit ensuite toutes les étapes du processus de conception du dispositif utilisant la TE. Les problèmes de réalisation sont mis en évidence puis des approximations et compromis sont appliqués pour rendre la structure réalisable. Ainsi, un réflecteur plat élaboré uniquement à partir de diélectriques standards est proposé, en utilisant une méthode originale pour réaliser la variation de permittivité souhaitée. µ µ = , J J J T det '

Research paper thumbnail of Channel Capacity Performance of Meandered Monopoles Antennas in the LTE Band

Research paper thumbnail of Meandered monopoles for 700MHz LTE handsets and improved MIMO channel capacity performance

In this paper, we present the design and the measurement of MIMO meandered monopole antennas and ... more In this paper, we present the design and the measurement of MIMO meandered monopole antennas and the computation of their channel capacity performance. The initial proposed handset-system is composed of a meandered monopole operating in the LTE 700 MHz band, connected to a parasitic radiating element for the upper 2.5 GHz LTE band. Two antennas of the same kind are then closely positioned on the same 120x50 mm 2 Printed Circuit Board (PCB). A neutralization line connects the two antennas to enhance their port-to-port isolation in the 700 MHz band. The computation of the channel capacity performance in this band is based on propagation simulations performed with the GRIMM model from the CREMANT. Two system-prototypes are evaluated: one with the neutralization line for enhanced port-to-port isolation and a second without the neutralization exhibiting poor antenna-to-antenna isolation. It is demonstrated that the neutralization technique helps in giving a minimum improvement of 12% of the capacity performance of the handset-system, and a maximum improvement 46%, in the chosen environment.

Research paper thumbnail of Contrôle du rayonnement d’une antenne patch à l’aide de la transformation d’espace

L’objectif de ce travail est de montrer qu’il est possible de modifier considérablement le diagra... more L’objectif de ce travail est de montrer qu’il est possible de modifier considérablement le diagramme de rayonnement d’une antenne patch fonctionnant dans les bandes L5 et L2 du GPS à l’aide d’un superstrat particulier. Le superstrat est obtenu en utilisant la technique de la Transformation d’Espace (TE) et permet de changer un diagramme de rayonnement directif en un diagramme de rayonnement antipodal, voire omnidirectionnel. Les équations analytiques, les distributions du champ électrique sont présentées ainsi que les diagrammes de rayonnement.

Research paper thumbnail of Mise en œuvre d’un réflecteur Plat calculé par la Transformation d'Espace et réalisé avec des matériaux standards

Research paper thumbnail of Réflecteur Plat calculé par la Transformée d'Espace et réalisé avec des matériaux standards

Cet article présente une méthode de conception d'un réflecteur plat calculé par Transformation d'... more Cet article présente une méthode de conception d'un réflecteur plat calculé par Transformation d'Espace (TE). Il débute par l'énoncé du principe mathématique et décrit ensuite toutes les étapes du processus de conception du dispositif utilisant la TE. Les problèmes de réalisation sont mis en évidence puis des approximations et compromis sont appliqués pour rendre la structure réalisable. Ainsi, un réflecteur plat élaboré uniquement à partir de diélectriques standards est proposé, en utilisant une méthode originale pour réaliser la variation de permittivité souhaitée. µ µ = , J J J T det '

Research paper thumbnail of Superstrat tout Dielectrique Pour le Contrôle de l'Ouverture Angulaire d'une Antenne à Double Polarisation

Dans cette publication, nous proposons la conception d'un superstrat diélectrique pour augmenter ... more Dans cette publication, nous proposons la conception d'un superstrat diélectrique pour augmenter l'angle d'ouverture à -3 dB. Ce superstrat, inspiré du travail de Tang [1], est placé au-dessus d'une antenne patch qui couvre la bande GPS 239 GHz]. Ce superstrat initialement conçu pour améliorer la directivité d'un élément rayonnant est basé sur la Transformation d'Espace (TE). Dans cette étude, la configuration a été modifiée afin d'élargir l'ouverture angulaire à -3dB. Enfin ce superstrat qui à l'origine était composé de métamateriaux dans [1], a été adapté pour n'utiliser que des diélectriques standards tout en conservant ces performances et caractéristiques.

Research paper thumbnail of All Dielectric Superstrate to Control the Half-Power- BeamWidth of A Dual Polarized Patch Antenna

In this paper, an all dielectric superstrate used to control the dual polarized antenna beamwidth... more In this paper, an all dielectric superstrate used to control the dual polarized antenna beamwidth is described. The double polarized antenna is designed to work over the GPS band [1.164-1.239] GHz. The all dielectric superstrate placed above it is taken from the work of Tang [1] who designed it using transformation electromagnetics TE in order to increase the directivity of a radiating element. In this paper, the configuration of the layers of the original superstrate was modified in order to increase the beamwidth. Moreover, this superstrate initially composed by metamaterials, has been modified to use only common materials keeping similar performances. The graded permittivity required in this material is achieved by performing holes in an homogeneous material.

Research paper thumbnail of Antipodal radiation pattern of a patch antenna combined with superstrate using transformation electromagnetics

Applied Physics A, 2014

ABSTRACT This paper aimed to show the design and performances of a flat superstrate placed above a... more ABSTRACT This paper aimed to show the design and performances of a flat superstrate placed above an L-band patch antenna. Obtained from the Transformation Electromagnetics technique, this superstrate enables to produce an antipodal radiation with a quasi-null radiation in the broadside direction. From the analytical transformations used for the calculation of the constitutive parameters, material permittivity and permeability profiles of the superstrate are deduced. Then, the field distribution and radiation patterns of the whole structure confirm the antipodal radiation behavior.

Research paper thumbnail of All standard materials flat reflector made by transformation electromagnetics

Int. J. Microw. Wireless Technol., 2014

ABSTRACT In this paper the design methodology of a flat reflector composed with standard dielectr... more ABSTRACT In this paper the design methodology of a flat reflector composed with standard dielectric material and using Transformation Electromagnetics (TE) is presented. First, the mathematical relation between a flat reflector and a parabolic one is described. The TE principle is then described. Some realization issues are highlighted, leading to approximations and compromises in order to design a more realistic structure. In this way, a flat reflector made only with standard dielectric materials is presented, using an original method to achieve the desired spatial permittivity variation. The simulation results of different configurations for the flat reflector are presented and compared to classical solutions in order to prove the thickness reduction and the improvement of radiation characteristics in terms of gain and Half Power Beamwidth.