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Abstract-,Q WKLV SDSHU D EURDGEDQG ZDYHJXLGH EDQGSDVV ILOWHU %3) LV SURSRVHG XVLQJ ( SODQH LQVHUW ILQ OLQH VWUXFWXUH 7KH GHVLJQ SULQFLSOH LV GHWDLOHG 7KH FKDUDFWHULVWLFV RI LQGXFWLYH FRXSOLQJ FHOO LV LQYHVWLJDWHG XVLQJ WKH HTXLYDOHQW 7 W\SH QHWZRUN DQG K LQYHUWHU 0RUHRYHU WKH UHODWLRQVKLS EHWZHHQ WKH EDQGZLGWK DQG JDS ZLGWK b LV QXPHULFDOO\ VWXGLHG ,W LV FOHDU WKDW ZKHQ WKH JDS ZLGWK LV HQKDQFHG ERWK WKH EDQGZLGWK DQG WKH VHOHFWLYLW\ DUH LPSURYHG $V GHPRQVWUDWLRQ D ZLGHEDQG %3) ZLWK FHQWUDO IUHTXHQF\ *+] DQG EDQGZLGWK *+] )%LV GHVLJQHG IDEULFDWHG DQG PHDVXUHG 7KH PHDVXUHG UHVXOWV DJUHH ZHOO ZLWK WKH VLPXODWHG RQHV

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7R FRQQHFW ZLWK ORZ QRLVH DPSOLILHUV RU DQWHQQDV > @> @ HDVLO\ LQ ZLUHOHVV V\VWHP DSSOLFDWLRQV VXFK DV PLFURZDYH UDGLRPHWHUV > @> @ DQG PDNH WKH ( SODQH FLUFXLWV FRPSDWLEOH ZLWK SODQDU FLUFXLWV DQG VWDQGDUG ZDYHJXLGH LQWHUIDFHV ILQ OLQH %3) ZLWK JRRG SHUIRUPDQFH DUH UHTXLUHG 7KH ILQ OLQH %3)V FRPELQH WKH DGYDQWDJHV RI ORZ FRVW HWFKLQJ WHFKQLTXHV DQG WKH ORZ ORVV SHUIRUPDQFH RI XVXDO ZDYHJXLGH FLUFXLWV

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,Q DGGLWLRQ SOHQWLIXO ( SODQH ILOWHU GHVLJQV UHSRUWHG DUH OLPLWHG WR QDUURZ EDQGZLGWKV RI OHVV WKDQ D IHZ SHUFHQW $Q DFFXUDWH PHWKRG IRU ZLGHEDQG ( SODQH ILOWHU GHVLJQ LV SUHVHQWHG LQ > @ DQG WKH EDQGZLGWK LV XS WR SHUFHQW +RZHYHU IRU ZLGHEDQG ILOWHU GHVLJQ DV DOO WKH UHVRQDWRUV DUH VWURQJO\ FRXSOHG WKH PHWDOOLF VWULS RI WKH WUDGLWLRQDO ILQ OLQH ILOWHU FRXSOLQJ VWUXFWXUH EHFRPHV WRR QDUURZ WR SK\VLFDOO\ UHDOL]H )RU H[DPSOH DVVXPLQJ WKDW WKH WROHUDEOH PLQLPXP

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$FFRUGLQJ WR WKH ILOWHU V\QWKHVLV WKHRU\ WKH HTXLYDOHQW FLUFXLW PRGHO RI PHWDO VWULS FDQ EH REWDLQHG ZKLFK LV VKRZQ LQ )LJ ,Q WKH ORQJLWXGLQDO GLUHFWLRQ WKH LPSHGDQFH

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0RUHRYHU WKH HOHFWULFDO OHQJWK L RI WKH PHWDO VWULS FDQ EH

RUGHU &KHE\VKHY EDQGSDVV ILOWHU LV GHVLJQHG DQG IDEULFDWHG

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WKH HOHFWURPDJQHWLF VLPXODWLRQ VRIWZDUH $QV\V +)66 ZKLFK

 

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LV VKRZQ LQ )LJ 7KH SDUDPHWHUV RI WKH VWUXFWXUH DUH DV

$ EURDGEDQG ZDYHJXLGH %3) XVLQJ ( SODQH LQVHUW ILQ OLQH

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VWUXFWXUH LV SURSRVHG LQ WKLV SDSHU 7KH GHVLJQ SULQFLSOH DQG

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PP b PP 7KH VLPXODWHG 6

SURFHGXUHV DUH GHWDLOHG 7R LQYHVWLJDWH WKH FKDUDFWHULVWLFV RI

SDUDPHWHUV DUH SORWWHG LQ )LJ

 

 

 

 

PHWDO VWULS ZKLFK SHUIRUP LQGXFWLYH FRXSOLQJ WKH HTXLYDOHQW

,Q RUGHU WR VWXG\ WKH LPSDFW RI PHWDO VWULS JDS ZLGWK b RQ

7 W\SH QHWZRUN DQG . LQYHUWHU LV XWLOL]HG )XUWKHUPRUH WKH

WKH EDQGZLGWK D QXPHULFDO VLPXODWLRQ LV LPSOHPHQWHG E\

UHODWLRQVKLS EHWZHHQ WKH EDQGZLGWK DQG JDS ZLGWK b LV

XVLQJ $QV\V +)66 )LJ VKRZV WKH UHODWLRQVKLS EHWZHHQ WKH

QXPHULFDOO\ VWXGLHG ZKLFK VKRZQ WKDW ERWK WKH EDQGZLGWK DQG

EDQGZLGWK DQG WKH YDOXH RI b ,W FDQ EH VHHQ WKDW WKH

WKH VHOHFWLYLW\ DUH LPSURYHG DV WKH JDS ZLGWK LQFUHDVHV )RU

EDQGZLGWK DQG VHOHFWLYLW\ DUH HQKDQFHG ZKHQ b EHFRPHV

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7KLV ZRUN ZDV SDUWLDOO\ VXSSRUWHG E\ WKH 9HQWXUH DQG

 

 

 

 

 

 

 

 

,QQRYDWLRQ 6XSSRUW 3URJUDP IRU &KRQJTLQJ 2YHUVHDV

 

 

 

 

 

 

 

 

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5HVHDUFK )XQGV IRU WKH &HQWUDO 8QLYHUVLWLHV 1R

 

 

 

 

 

 

 

 

&'-;< SDUWLDOO\ E\ WKH &KRQJTLQJ

 

 

 

 

 

 

 

 

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ZLGHEDQG HIILFLHQW HOHFWULFDOO\ VPDOO DQWHQQD V\VWHP ´ IEEE Trans.

 

 

 

 

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Antennas Propagat. YRO QR SS 'HF

 

 

 

 

 

 

 

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<DJL SULQWHG XQLSODQDU DQWHQQD ´ IEEE Trans. Antennas Propagat. YRO

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QR SS 'HF

 

 

 

 

 

 

 

 

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³0XOWLFKDQQHO UDGLRPHWHU IURQWHQG EDVHG RQ EDQGZLGWK V\QWKHWLF

 

 

 

 

 

0HDVXUHG

 

WHFKQRORJ\ ´ IEEE. Trans. Microwave Theory Tech. YRO QR SS

 

 

 

 

 

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RQ EDQGZLGWK V\QWKHWLF WR LPSURYH WKH VHQVLWLYLW\ ´ LQ 2015 USNC-URSI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Radio Science Meeting (Joint with AP-S Symposium) SS ±

 

 

 

 

 

)UHTXHQF\ *+]

 

 

 

 

 

 

 

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VDQGZLFK PLFURZDYH ILOWHU ´ IEEE. Trans. Microwave Theory Tech.

)LJXUH 3KRWRJUDSK RI IDEULFDWHG %3) DQG FRPSDULVRQ RI VLPXODWLRQ DQG

 

YRO SS ± 6HSWHPEHU

 

PHDVXUHPHQW D WKH IDEULFDWHG %3) E WRS YLHZ RI WKH ( SODQH LQVHUW

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VXEVWUDWH F FRPSDULVRQ RI VLPXODWHG DQG PHDVXUHG UHVXOWV

 

LQGXFWLYH VWULS SODQDU FLUFXLW PRXQWHG LQ ZDYHJXLGH ´ IEEE. Trans.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Microwave Theory Tech. YRO SS 2FWREHU

)LJ D DQG E VKRZV WKH SKRWRJUDSK RI WKH IDEULFDWHG :

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EDQG ILQ OLQH %3) 7KH VLPXODWLRQ DQG PHDVXUHPHQW DUH

 

GHVLJQ RI ORZ LQVHUWLRQ ORVV ILQOLQH ILOWHUV ´ IEEE. Trans. Microwave

 

Theory Tech. YRO SS )HEUXDU\

DFFRPSOLVKHG E\ XVLQJ $QV\V +)66 DQG $JLOHQW ' VFDODU

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< & 6: 7 ,WRK DQG / 4 %XL ³&RPSXWHU DLGHG GHVLJQ RI

QHWZRUN DQDO\]HU UHVSHFWLYHO\ 7KH FRPSDULVRQV RI VLPXODWHG

 

PLOOLPHWHU ZDYH ( SODQH ILOWHUV ´ IEEE. Trans. Microwave Theory Tech.

DQG PHDVXUHG UHVXOWV DUH VKRZQ LQ )LJ F 7KH PHDVXUHG

 

YRO SS )HEUXDU\

 

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3 - 0HLHU ³,QWHJUDWHG ILQ OLQH PLOOLPHWHU FRPSRQHQWV ´ IEEE. Trans.

SDVVEDQGV DUH FHQWHUHG DW *+] ZLWK WKH IUDFWLRQDO

 

Microwave Theory Tech. YRO SS 'HFHPEHU

EDQGZLGWKV RI 7KH PHDVXUHG LQ EDQG UHWXUQ ORVVHV DUH

> @ / 4 %XL ' %DOO DQG 7 ,WRK ³%URDG EDQG PLOOLPHWHU ZDYH ( 3ODQH

DOO EHWWHU WKDQ G% DQG WKH LQVHUWLRQ ORVVHV DUH OHVV WKDQ

 

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Radio & Electronic Engineer YRO SS

 

 

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