Marie-Theres Suer

DAAD RISE Weltweit
Research internship in Taiwan
National Chung Cheng University (CCU), Chiayi
Department of Electrical Engineering, Lab 543
͞Design of WLAN-Patch Antenna
and Loop Antenna for DVB-T͟
1.8.2015-31.10.2015
1.) Vorbereitungen und Erfahrungen in Taiwan
Nachdem ich die Zusage vom DAAD erhalten hatte und ersten Kontakt zu der mich
betreuenden Professorin hatte, galt es als erstes sich ein Visum zu beschaffen. Fuer
Aufenthalte unter 90 Tagen reicht das Touristenvisum aus, welches keinerlei vorherige
Beantragung benoetigt und einfach on a i al a geholt e de ka . Da ei P aktiku
allerdings drei Monate andauern sollte, musste ich mich an die Beantragung eines Visums
machen. Das AIM-HI, das Institut in der National Chung Cheng University, welches sich um
die Sommeraustauschstudenten kuemmert, half mir hierbei. Fuer Praktika an der
Universitaet braucht man eine Bestaetigung vom Ministry of Education in Taiwan (MOE) und
diese benoetigen, damit sie diese Bestaetigung ausstellen, ein Schreiben der
Heimatuniversitaet, dass es sich bei dem Praktikum um ein Pflichtpraktikum handelt. Dieser
Satz muss explizit so im Schreiben der Universitaet stehen, andernfalls wird dieses nicht
anerkannt (bei mir war es die dritte Version, die schliesslich zum Ziel fuehrte). Hat man das
Schreiben von MOE dann aber doch in der Hand, muss man dies zusammen mit anderen
Unterlagen (Stipendienurkunde, Pass, ca.40 Euro in Bar, Hin- und Rueckflugtickets, ein
Online-Fo ula , Ausla ds e si he u gs es hei igu g,…), deren Auflistung man auf der
Seite der taiwanesichen Vertretung in Deutschland finden kann, an eben diese schicken oder
gleich persoenlich dort abliefern und erhaelt dann sehr schnell (nach Bearbeitungszeit von
ca. 3 Werktagen) seinen Pass mit dem angestrebten Visum.
Spezielle Impfungen sind fuer Taiwan nicht von Noeten, man kann sich gegen Japanische
Enzephalitis impfen lassen, die Impfung ist jedoch teuer und die Krankheit aeusserst selten.
Sonnenschutz sollte man mitbringen, Spray gegen Moskitos kauft man am besten vor Ort
(wirkt deutlich besser als das in Deutschland gekaufte Mittel gegen tropische Muecken). In
Teilen von Taiwan (zur Zeit vor allem im County Tainan) grassiert in den Sommermonaten
das Dengue-Fieber, welches von Moskitos uebertragen wird, Schutzmoeglichkeiten gibt es
ausser dem ueblichen Mueckenschutz nicht.
Das Leitungswasser in Taiwan ist nicht trinkbar, aber in fast allen oeffentlichen Gebauden
und auch in Uni und Studentenwohnheim gibt es Trinkwasserspender, an denen man sich
umsonst bedienen kann.
Der Koerper braucht sicherlich ein wenig Zeit um sich an das heisse Klima und die hohe
Luftfeuchtigkeit zu gewoehnen. Zudem gibt herrscht im Sommer und fruehen Herbst in
Taiwan Taifun-Saison und die Insel wird recht regelmaessig von Taifunen heimgesucht. Dies
ist jedoch halb so schlimm, da diese weit vorher in den Medien und auch auf der Homepage
des taiwanesichen Wetterdienstes veroeffentlicht und entsprechende Warnungen gegeben
werden, sollte es kritisch werden. Waehrend meiner Zeit hatte ich zweimal Taifun-frei, das
heisst niemand muss arbeiten gehen und fast alle Geschaefte sind geschlossen. Aber so
lange man waehrend des Taifuns Vorsicht walten laesst und sich mit ausreichend
Instant-Nudeln eindeckt besteht keine Gefahr.
Meine Unterkunft wurde vom AIM-HI in einem Studentenwohnheim organisiert, so dass ich
mich ansonsten nur noch um das Buchen der Fluege kuemmern musste. Das
Studentenwohnheim liegt ausserhalb des Campus, aber mit dem Rad ist man innerhalb von
5 Minuten an der Uni. Es ist sehr modern, ich habe mein eigenes Zimmer mit Bad und
kleinem Garten und es kostet im Monat mit Strom,Internet und Wasser unter 200 Euro.
Die National Chung Cheng University ist eine Campus-Universitaet und beheimatet ca.
15 000 Studenten. Neben einem wirklich schoenen (letztes Jahr zum schoensten Taiwans
erkorenen) gruenen Campus hat sie ein reichhaltiges Sportangebot (Golf,Schwimmen,Tennis,
“ uas h, Klette ,…), das u so st ge utzt e de ka . “ie liegt ei e ig ausse hal o
Minxiong, einem Vorort von Chiayi, auf einem Huegel zwischen Ananasplantagen. Nach
Chiayi benoetigt man mit dem Bus ca. 40min.
Vor dem Antritt meines Praktikums habe ich in meiner Heimatuniveristaet einen
Chinesichkurs besucht. Dies ist nicht zwingend erforderlich, da man meistens wenn auch
nach einigem Suchen jemanden findet, der der englischen Sprache maechtig ist, oder sich
sonst mit Haenden und Fuessen verstaendigen kann. Die Taiwanesen sind sehr hilfsbereit
und freundlich, so dass einem in jeder Lebenslage weitergeholfen wird, wenn man nur fragt.
Allerdings wuerde ich, falls man die Moeglichkeit dazu hat, unbedingt empfehlen einen
Sprachkurs zu machen. Auch wenn man nach einem Semester nicht gerade fliessend
Chinesisch spricht, selbst absolute Grundkenntnisse erleichtern einem vor Ort die
Kommunikation und man versteht zumindest ein bisschen von dem was um einen herum
passiert. Zudem freuen sich die Taiwanesen tierisch ueber jedes (wenn auch vollkommen
falsch ausgesprochene) Wort Chinesisch von einem Laowei (=Auslaender).
In fast allen oeffentlichen Verkehrsmitteln sind Anzeigen sowohl als Zeichen als auch in
Pinyin (der Lautschrift in lateinischen Buchstaben) und/oder Englisch zu finden. Busse und
Zuege sind sehr komfortabel und guenstig. Wenn man viel unterwegs ist empfiehlt es sich
eine Easy-Card anzuschaffen. Sie kostet 100 NT$ (ca. 2.5 Euro) und man in fast allen
Zuegen(ausser im Osten in Hualien und Taidong) ,allen oeffentlichen Bussen und in der
Metro in Taipei damit bezahlen. Man kann sie ganz einfach im Fa ilyMa t ode 7-11
(den gaengigsten convenient stores, die man quasi an jeder Ecke findet) kaufen und auch
aufladen. Dort kann man im uebrigen auch damit bezahlen. Dann muss man einfach beim
Einsteigen und Aussteigen von Bus und Bahn die Karte einmal an den Scanner halten und
muss nie wieder Fahrtkarten kaufen und erhaelt zudem noch einen Rabatt auf den
Fahrpreis(vor allem wenn man die sich die Student-Version der Karte besorgt).
Reisen in Taiwan ist sehr angenehm und abgesehen von der Sprachbarriere sehr einfach und
die Insel hat, vor allem was Natur angeht, eine Menge zu bieten. Die CCU liegt in der Naehe
des Alishan-Gebirges, welches grossartige Wandermoeglichkeiten und Ausblicke liefert.
Ansonsten ist als Reiseziel vor allem der Sueden und der Osten der Insel zu empfehlen, der
duenn besiedelt ist und sowohl wunderschoene Straende als auch mit dem
Taroko-Nationalpark beeindruckende Gebirgszuege und Schluchten zu bieten hat. Allerdings
kommt man im Osten noch weniger mit Englisch weiter, da hier vorwiegend aeltere
Menschen wohnen und man zum Beispiel kaum ein Restaurant mit englischer Speisekarte
findet. Aber Menschen sind sehr freundlich und helfen einem auch gerne mit Haenden und
Fuessen weiter.
Die taiwanesiche Kueche ist sehr vielfaeltig und ganz anders als die deutsche.
Grundnahrungsmittel sind sicherlich Reis und Nudeln, allerdings gibt es viele verschiedene
Variationen. Zudem gibt es unglaublich viele frische Fruechte, die ich teilweise noch nie
zuvor gesehen hatte und die sehr guenstig an Strassenstaenden von den Bauern selbst
verkauft werden. Vor allem die Auswahl an Fischen und Meeresfruechten in verschiedensten
Zubereitungsformen ist in Taiwan sehr gross. Essen gehen ist sehr billig, ein normales Essen
kostet (in Chiayi, in Taipei sind die Preise etwa doppelt so hoch) zwischen 40-120 NT$ (also
1-3Euro). Deshalb wird zumindest unter den Studenten nicht gekocht und im
Studentenwohnheim findet man auch keine Kueche. Geht man mit einer Gruppe etwas
schicker essen ist es sehr ueblich, dass man mehrere Gerichte bestellt und diese mit allen
teilt. Ein wie ich finde sehr schoener Brauch, der vor allem wenn man viele verschiedene
Dinge probieren moechte super ist. Ansonsten ist es auch durchaus ueblich sich etwas zum
mitnehmen zu bestellen und es zuhause oder auch gerne mal im Institut zu verzehren. Und
da manche Taiwanese ein zweites Abendessen moegen haben manche Restaurants bis spaet
in die Nacht oder wie die convenient stores einfach rund um die Uhr geoeffnet.
Die Taiwanesen sind wie bereits erwaehnt ein sehr freundliches und hilfsbereites Volk, wenn
auch teilweise etwas schuechtern und zurueckhaltend, so dass man oft den ersten Schritt
machen muss um eine Unterhaltung anzufangen. Der Grossteil der Taiwanesen gehoert
einer eigens taiwanesischen Religion an, die an viele Goetter und Geister glaubt und in
zahlreichen Tempeln erforscht werden kann. Zudem gibt es viele Feste und Riten, wie zum
Beispiel den Ghost Month, in dem sich viele Taiwanesen von Gewaessern und Bergen
fernhalten und an dessen Ende es zu Ehren des Geburtstags eines Gottes ein riesiges
Tempelfest in Minxiong gab.
Ich habe meine Zeit in Taiwan sehr genossen und kann jedem nur empfehlen diese Insel als
Praktikums- oder Studienort auszuwaehlen. Sowohl auf kultureller Ebene als auch an
wunderschoener Natur und unbekanntem Essen gibt es viel zu endecken. Natuerlich ist es
nicht immer leicht sich in der fremden Kultur und mit der grossen Sprachbarriere zurecht zu
finden und besonders in laendlichen Gebieten oder wenn man auf Kinder trifft kommt man
sich vor wie eine kleine Beruehmtheit und wird gerne mal ein wenig beobachtet oder im
Falle der Kinder angestarrt. Allerdings waren alle sehr bemueht mir die taiwanesiche Kultur
naeher zu bringen und die Herzlichkeit der Menschen hilft einem sich schnell wohl zu
fuehlen.
2.) Research Project
Design of WLAN-Patch Antenna and
Loop Antenna for DVB-T
Marie-Theres Suer
Electrical Engineering
Advanced Institute of Manufacturing with HI-tech Innovations
National Chung Cheng University, Chia-Yi 621, Taiwan, R.O.C.
Abstract
During my three month research internship I got the chance to finish two projects: My
first project was designing a patch antenna for WLAN- reception. In this report I will first
introduce the basic antenna theory and explain the operation principle of patch antennas
and some of their characteristics. The application for my patch antenna is WLAN, I will give
an overview of its features. As a first step I simulated the patch antenna in HFSS (High
Frequency Structural Simulator), fabricated the antenna and then measured its
characteristics. I will describe this process and in the end discuss the measurement results
and compare them to the simulation results.
My second project and the second part of this report is the design of a loop antenna for
reception of digital television. I will introduce the basic theory of loop antennas and also give
an overview of digital video broadcasting (DVB). I will describe the fabrication process of the
antenna and then discuss the measurement results and the test of the antenna on the actual
television.
In the last section I would like to share my experiences during this internship and make some
acknowledgements.
1. Project: Patch Antenna for WLAN reception
1.1 Introduction to Basic Antenna Theory and Patch Antennas
Antennas act as transductors between free-space waves and guided waves. The reason for
radiation are either alternating current or accelerated charge which is represented in the basic
radiation equation [1]:
Important characteristics of an antenna are its radiation pattern, its directivity, its polarization,
its bandwidth and the Scattering-Matrix.
The radiation pattern shows in which direction the antenna radiates how much power. Usually
the normalized power pattern [1] is used for creating the radiation pattern:
The direction of maximum radiation is called main lobe, the one on the opposite side is called
back lobe and all the others are called side lobes. This is illustrated in Figure 1 which gives
an example of a radiation pattern:
Figure 1. Radiation Pattern
The directivity of an antenna measures its potential to radiate power in a certain direction, it
is calculated by the ratio of its maximal power density to its average value [1]:
A very important characteristic of antenna is its polarization as this determines which kind of
waves the antenna is able to receive or transmit. An electromagnetic wave can either be
linearly, circularly or elliptically polarized. The E-field vector of linearly polarized waves stays
in one plane, in case of circular polarization the E-field vectors are perpendicular and have
the same magnitude and in every other case the wave is elliptically polarized. The E-field
vectors for the different kinds of polarization are illustrated in figure 2.
Figure 2. Types of Polarization
The antenna has the polarization of the waves it transmits. In the receiving case the antenna
faces losses if the polarization of the received waves and its own one are not the same.
The Scattering-Matrix connects the incident and the reflected wave of an n-port device.
Antennas are one port devices, which means there Scattering Matrix is just one dimensional
and therefore its only parameter is S11 which is the reflection coefficient. So this parameter
quantifies how much of the wave that is entering the antennas port is reflected back to it
and as this reflected energy cannot be transmitted we want the value of the S11-parameter
to be as small as possible.
There are many different ways of how the bandwidth of an antenna can be characterized
depending on its application scenario. The most common one is the impedance bandwidth
which states the bandwidth range where the S11-parameter is less then
-10dB or -6dB
depending on the needs of the specific application.
Figure 3. Cross Section of Patch Antenna
One type of antenna that has gained a lot of attention lately because of its good integrability,
small size and low cost is the patch antenna. In figure 3 we see the cross section of a patch
antenna. It consists of a metallic ground plane and the patch which are separated by a
substrate. An electric field arises between these two plates. The field in between the two
plates cancels itself out because of the opposite orientation of the field. But the field on the
brink of the patch which are called fringing fields have the same orientation and therefore
they add up and cause the patch antenna to radiate.
The patch antenna has linear polarization and its impedance bandwidth is usually between
one and three percent. In order to transfer the signal into the antenna a feed line is needed.
There are many different ways of feeding a patch antenna who bring about different
characteristics. In my project I chose the single step microstrip feedline.
1.2 Overview of Wireless Local Area Network (WLAN)
WLAN is a wireless network that connects two or more devices, usually the term means the
IEEE-802.11 standard. I developed my antenna for the 802.11b standard which inherits 14
channels each of which has a bandwidth of 22 MHz. The ideal antenna would have a
bandwidth from 2.402 GHz to 2.482GHz and a center frequency of 2.422GHz. This means a
bandwidth of 80MHz which calculates to 3.3%. As discussed in the previous section this goal
is nearly reachable with a patch antenna.
1.3 Patch Antenna Design and Simulation in HFSS
For designing a patch antenna it is important to know that the length of the patch is important
for the resonance of the antenna and therefore is has to be an even or a decimal multiple of
the wavelength, usually it is chosen to be half of a wavelength.
The impedance of the patch antenna depends on its width, so usually it is recommended to
start with a value in the range between half of a wavelength and one wavelength (it is
important to use the wavelength which occurs within the substrate).
After calculating all the starting values I used the High Frequency Structural Simulator (HFSS)
to simulate my antenna and to find the ideal parameters for my patch antenna. This means
that I tuned the parameters until the impedance matched 50 Ohms and until the
S11-parameter had a minimum at my desired center frequency of 2.422GHz.
After receiving these goals my patch antenna had the following characteristics:
Parameter
Magnitude [mm]
Position [mm]
GNDPlate
60x71.07456x0.0275
0,0,0
Substrate
60x71.07456x0.0275
0,0,0
Patch
28.867x42.35x0.0275
15.544,14.60478,0.735
TransmissionLine
10x0.960425x0.0275
15.544,35.0153,0.735
MicrostripLine
5.544x1.4x0.0275
0,34.8378,0.735
Table 1. Patch Antenna Parameters
Figure 4. Patch Antenna Model in HFSS
For the center frequency my patch antenna perfectly matches 50Ohms, which is shown in
the Smith Chart (Figure 5).
Figure 5. Smith Chart of Patch Antenna simulated in HFSS
Another important characteristic is the S11-parameter, the following chart (Figure 6) shows
that the S11-parameter has a minimum at 2.422GHz. The -10dB-Bandwidth is 51MHz and
the -6dB-Bandwidth is 89MHz.
Figure 6. S11-Parameter
Concerning the gain pattern, the 3D-Gain-Plot (Figure 7) and the gain-pattern (Figure 8)
show the directions of maximum radiation. The main beam is at 0 Degree, which means its
perpendicular to the patch, and has a magnitude of 2.188dB. The simulated antenna has a
First-Null-Beamwidth of 270 Degree and a 3dB-Beamwidth of 80 Degree.
Figure 7. 3D-Gain-Plot
Figure 8. Gain-Pattern
1.4 Fabrication of Patch Antenna
After finding out the ideal parameters for my patch antenna through the simulation in HFSS,
I fabricated it using FR4 as the substrate material and copper as material for the conducting
parts. Then I carried out some measurements in order to find out if the simulation results
would match the real characteristics of the patch antenna. The S11-parameter was
measured using a spectrum analyzer and in the high frequency measurement chamber I was
able to measure the gain-pattern.
1.5 Measurement Results and Discussion
First I used the spectrum analyzer to measure the S11-parameter (Figure 9). It becomes
obvious that the center frequency is 2.45GHz, that the -10dB-Bandwidth is from 2.42GHz to
2.47GHz and that the -6dB-Bandwidth is from 2.40GHz to 2.496GHz.
S11-Parameter
0.00E+00
-5.00E+00
-1.00E+01
-1.50E+01
-2.00E+01
-2.50E+01
Figure 9. Measured S11-Parameter
If we compare these results to the ones that we got from the simulation in HFSS, we can see
that they have just some very minor deviations. It also becomes obvious that if the
-6dB-Bandwidth is accepted to be sufficient the full Bandwidth-needs of the WLAN-standard
are fulfilled.
After that the radiation pattern was measured in the high frequency measurement chamber
(Figure 10). The Gain is 0.8dB, the First-Null-Beamwidth is 260 Degrees and the
3dB-Beamwidth is 75 Degrees.
Figure 10. Measured radiation pattern
In Table 2 these measurement results have been compared to the simulation results:
Parameter
Simulation
Measurement
FNBW
270
291
3dB-BW
80
75
Gain
2.2dB
0.816dB
Table 2. Comparison of Simulation and Measurement Results
The comparison shows that in terms of the First-Null- and the 3dB-Beamwidth the
differences between simulation and measurement are very small. Only the gain differs by
about 1.4dB. This can be explained by a non-sufficient calibration.
In conclusion the measurement and the simulation results fit quite well and the antenna fits
the needs of the WLAN-application.
2. Loop Antenna for DVB-T
2.1 Introduction to Loop Antennas
Loop antennas consist of a loop shaped conductor connected to a transmission line. Their
circumference has to be an even or decimal multiple of the wavelength of the desired center
frequency. The gain of loop antennas is proportional to the area enclosed by the loop.
Therefore the circular loop has the best gain as the circle has the best
area-to-circumference-ratio. Regular loop antennas have linear polarization and as their
radiation efficiency is very low they are mostly used as receiving antennas. There are two
different kinds of loop antennas: the small loop and the large loop. The small loop has a
circumference of smaller than one tenth of a wavelength whereas the large loop’s
circumference is about one wavelength. This brings about different characteristics as shown
in table 3.
Table 3. Characteristics of Small and Large Loop Antennas
As the application of my antenna is the reception of digital television and therefore good
performance is more important than small size, I chose to design a large loop antenna.
2.2 Overview of DVB-T
Digital Video Broadcasting- Terrestrial (DVB-T) is a standard for digital television which
was developed in 1997 by the European Telecommunications Standards Institute (ETSI). In
Germany the conversion to digital television started in 2003 and is now finished meaning that
in the whole country only digital television is available. Taiwan chose to use the DVB-T
standard over the American ATSC or the Japanese ISDB-T standard. Digital television makes
better use of the bandwidth enhancing the quality of television and enabling for example
HDTV. Also thank to this more efficient use of bandwidth more channels can be made
available and parts of the electromagnetic spectrum that used to belong to analog television
can now be used for other communication services. One disadvantage of digital television is
that new equipment is needed like a digital receiver which is able to decode the digital signal.
Also the digital television is unforgiving of a poor signal, if the signal is very poor because of
e.g. bad weather conditions, the analog signal might become “snowy” but with digital signals
you either get a good picture or you get no picture at all. This is because the digital signal has
to be decoded and if the signal contains too many errors the code cannot be reconstructed and
therefore no picture can be shown.
2.3 Fabrication of Loop Antenna
DVB-T in Taiwan has a bandwidth from 470MHz to 890MHz which means that the center
frequency is 680MHz. This bandwidth is larger than the bandwidth that can be reached with a
loop antenna but this bandwidth means that you will be able to receive all channels available
whereas my goal was just to build an antenna that is able to receive some channels. I
calculated the loops circumference as one wavelength of the center frequency 680MHz which
resulted in a length of 44.12 centimeters.
The loop itself was fabricated using a clothes hanger and I used a 75 Ohms coaxial cable to
connect the loop to the receiver. In addition to that I used a cardboard box and some
aluminum foil in order to a reflector and enhance the directivity of my loop antenna. My loop
antennas design is shown in figure 11.
Figure 11. Picture of my Loop Antenna
2.4 Measurement Results and Test on Television
The measurement of the loop antenna was more difficult as it is a 75Ohms-system and all
the measurement systems in our laboratory are 50Ohms systems. It is still possible to
connect these two systems using an impedance converter but this device cannot be
calibrated and therefore all the measurements are not very accurate.
First the S11-parameter of the loop antenna was measured showing the impedance
bandwidth of the antenna (Figure 12).
S11 in dB
-6.00E+00
-8.00E+00
-1.00E+01
-1.20E+01
-1.40E+01
Figure 12. S11-Parameter of Loop Antenna
If we consider the -6dB-Bandwidth the antenna range is between 610MHz and 715MHz. So
as mentioned in the previous section the antenna cannot receive the full DVB-T bandwidth
but at least it can receive parts of it, so some channels.
The measurement of the gain pattern of the loop antenna had in addition to the need of an
impedance converter another problem as the high frequency measurement chamber in our
laboratory only works accurately for frequencies bigger than 1 GHz. So as the center
frequency of my loop antenna is 680MHz, this adds more uncertainty to the measurement
results.
950052500
930053500
910054500
890055500
870056500
850057500
830058500
810059500
790060500
770061500
750062500
730063500
710064500
690065500
670066500
650067500
630068500
610069500
590070500
570071500
550072500
530073500
510074500
490075500
470076500
450077500
430078500
410079500
390080500
-4.00E+00
370081500
-2.00E+00
350082500
0.00E+00
Figure 13. Gain Pattern of Loop Antenna Measurement Results
Figure 13 shows the gain pattern of the loop antenna. We can see that if we subtract the
offset of 12 Degrees, the maximum radiation is at the angle of 0 Degrees. This means that
the maximum radiation is perpendicular to the loop antenna, which is the typical behavior
for loop antennas. For an angle of about 180 Degrees the radiation has a minimum which
also makes sense because at that side the loop antenna consists of the aluminum foil which
reflects the electromagnetic waves letting nearly none reach the loop antenna.
After the measurements the antenna was connected to a television in order to test its
performance in the actual application. The television worked and it was able to receive
about five channels depending on weather conditions and how well it was positioned.
3. Overall conclusion of my Internship and Acknowledgements
My internship in Taiwan has been a great experience. I gained a lot of knowledge about
antenna and especially got a lot of practical experience. In addition to that I had many
wonderful experiences, learned a lot about Taiwanese culture and made new friends from
Taiwan and from all over the world.
I would like to thank Professor Chang for inviting me to come to Taiwan and I would like to
thank her and everyone else in the laboratory for being so welcoming and making my stay
here very pleasant. Also I would like to thank the DAAD for the organization and the financial
support during my internship. At last I would like to thank the AIM-HI especially Ariel for the
help with the organization of my internship and for the support throughout my time in
Taiwan.
References
[1] John D. Kraus, Ronald J. Marheftka, Antennas For All Applications, third ed.,
McGRAW-HILL, New York, 2002