kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2026-1(21)-16kaz44-2307Research ArticleАВТОМАТИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)AUTOMATION AND INFORMATION TECHNOLOGY (ORIGINAL ARTICLE)ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ИНТЕГРАЦИИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛОСКИХ GSM-АНТЕНН В ЭЛЕКТРОННОЙ НАВИГАЦИОННОЙ ПЛОМБЕINFLUENCE OF INTEGRATION CONDITIONS ON THE CHARACTERISTICS OF PLANAR GSM ANTENNAS IN AN ELECTRONIC NAVIGATION SEALhttps://orcid.org/0000-0002-4799-0828ИнчинА. С.InchinА. S.

Александр Сергеевич Инчин – ведущий научный сотрудник 

050061, г. Алматы, ул. Кисловодская, 34

Alexander Sergeevich Inchin – Leading Researcher 

05006, Almaty, Kislovodskaya st., 34

inchin.a@istt.kzhttps://orcid.org/0000-0002-0143-085XКулакаеваА. Е.KulakayevaА. Ye.

Айгуль Ергалиевна Кулакаева – PhD, ассоциированный профессор кафедры «Радиотехника, электроника и телекоммуникации» 

050040, г. Алматы, ул. Манаса, 34/1

Aigul Yergaliyevna Kulakayeva – PhD, Associate Professor of the Department of «Radio Engineering, Electronics and Telecommunications» 

050040, Almaty, 34/1 Manasa St.

a.kulakayeva@iitu.edu.kzhttps://orcid.org/0000-0002-6897-638XСайгановМ. П.SaiganovМ. P.

Михаил Петрович Сайганов – старший научный сотрудник 

050061, г. Алматы, ул. Кисловодская, 34

Mikhail Petrovich Saiganov – Senior Researcher 

05006, Almaty, Kislovodskaya st., 34

samsonenko.a@istt.kzhttps://orcid.org/0009-0003-4213-7515БолатШ. С.BolatSh. S.

Шерхан Серікұлы Болат – инженер 2 категории 

050061, г. Алматы, ул. Кисловодская, 34

Sherkhan Serikuly Bolat – Engineer of II Category 

05006, Almaty, Kislovodskaya st., 34

bolat.s@istt.kzТОО «Институт космической техники и технологий»КазахстанLLP « Institute of space technique and technology»KazakhstanАО «Международный университет информационных технологий»КазахстанJSC «International Information Technologies University»Kazakhstan20262505202611(21)145155Copyright © Инчин А.С., Кулакаева А.Е., Сайганов М.П., Болат Ш.С., 20262026Инчин А.С., Кулакаева А.Е., Сайганов М.П., Болат Ш.С.Inchin А.S., Kulakayeva А.Y., Saiganov М.P., Bolat S.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/2307

В данной статье рассматривается практический вопрос выбора GSM-антенны для электронной навигационной пломбы, предназначенной для контроля и мониторинга перевозок. В отличие от традиционных методов, опирающихся на паспортные данные, акцент сделан на исследовании работы антенн в составе готового устройства с учетом влияния пластикового корпуса, внутренних металлических компонентов и общей компоновки электроники. Для этого были проведены лабораторные испытания 28 коммерчески доступных плоских GSM-антенн диапазона GSM 900 в условиях, максимально приближенных к реальной эксплуатации в навигационной пломбе. Оценка характеристик осуществлялась на стандартизированном измерительном стенде с использованием макета корпуса и эталонной антенны. Основным критерием сравнения являлся коэффициент стоячей волны, отражающий качество согласования антенны с радиомодулем и уровень потерь мощности. При выборе также учитывались ограничения по габаритам корпуса, имеющие важное значение для практической интеграции. На основании комплексного анализа были отобраны антенны, обеспечивающие стабильную связь и достаточную энергетическую эффективность, и рекомендованы для использования в серийных электронных навигационных пломбах. Полученные результаты подтверждают, что корректный выбор антенны невозможен без учета условий ее установки в составе конкретного устройства, а испытания в условиях, приближенных к реальной компоновке, являются важным этапом при разработке навигационных систем, эксплуатируемых в условиях ограниченного внутреннего объема и плотной компоновки элементов.

This article addresses the practical problem of selecting a GSM antenna for an electronic navigation seal intended for the control and monitoring of cargo transportation. Unlike traditional approaches based on datasheet specifications, the focus is placed on investigating antenna performance within a fully assembled device, taking into account the influence of the plastic enclosure, internal metallic components, and the overall electronic layout. For this purpose, laboratory tests were conducted on 28 commercially available planar GSM antennas operating in the GSM 900 band under conditions closely approximating real-world operation in a navigation seal. The antenna characteristics were evaluated using a standardized measurement setup with a housing mock-up and a reference antenna. The main comparison criterion was the standing wave ratio, which reflects the quality of antenna matching with the radio module and the level of power losses. Dimensional constraints of the enclosure, which are critically important for practical integration, were also considered during the selection process. Based on a comprehensive analysis, antennas providing stable communication and sufficient energy efficiency were selected and recommended for use in mass-produced electronic navigation seals. The obtained results confirm that a proper antenna selection is not possible without considering the installation conditions within a specific device, while testing under conditions close to the actual layout represents an important stage in the development of navigation systems operating under constraints of limited internal volume and dense component integration.

навигационная пломбаGSM-антеннаплоская антеннакоэффициент стоячей волныКСВдиапазон GSM 900согласование антеннылогистикаnavigation sealGSM antennaplanar antennastanding wave ratioSWRGSM 900 bandantenna matchinglogisticsРабота выполнена при финансовой поддержке Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан в рамках конкурса на программноцелевое финансирование по научным, научно-техническим программам на 2024-2026 годы, ИРН программы BR24992884 «Разработка опытного образца электронного идентификатора с целью дальнейшей организации их производства».ReferencesРешение Совета Евразийской экономической комиссии от 4 июля 2023 года № 75.Reshenie Soveta Evraziiskoi ehkonomicheskoi komissii ot 4 iyulya 2023 goda № 75. (In Russian).Lyu J. Digital Technique-Enabled Container Logistics Supply Chain Sustainability Achievement / J. Lyu, F. Zhou, Y. He // Sustainability. – 2023. – № 15. – Р. 16014. https://doi.org/10.3390/su152216014.Lyu J. Digital Technique-Enabled Container Logistics Supply Chain Sustainability Achievement / J. Lyu, F. Zhou, Y. He // Sustainability. – 2023. – № 15. – R. 16014. https://doi.org/10.3390/su152216014. (In English).Smart logistics based on the internet of things technology: An overview / Y. Ding et al // Int. J. Logist. Res. Appl. – 2021. – № 24. – Р. 323-345.Smart logistics based on the internet of things technology: An overview / Y. Ding et al // Int. J. Logist. Res. Appl. – 2021. – № 24. – R. 323-345. (In English).Durajczyk P. Possibilities of Using Inland Navigation to Improve the Efficiency of Interurban Freight Transport with the Use of the RIS System – Case Study of the Route Opole-Szczecin / P. Durajczyk, N. Drop, P. Niedzielski // Sustainability. – 2024. – № 16. – Р. 10754. https://doi.org/10.3390/su162310754.Durajczyk P. Possibilities of Using Inland Navigation to Improve the Efficiency of Interurban Freight Transport with the Use of the RIS System – Case Study of the Route Opole–Szczecin / P. Durajczyk, N. Drop, P. Niedzielski // Sustainability. – 2024. – № 16. – R. 10754. https://doi.org/10.3390/su162310754. (In English).Multi-aspect applications and development challenges of digital twin-driven management in global smart ports / K. Wang et al // Case Stud. Transp. Policy. – 2021. – № 9. – Р. 1298-1312.Multi-aspect applications and development challenges of digital twin-driven management in global smart ports / K. Wang et al // Case Stud. Transp. Policy. – 2021. – № 9. – R. 1298-1312. (In English).Daschkovska K. Decision Support in Supply Chains Based on E-Seals Secure System / K. Daschkovska // IFAC-PapersOnLine. – 2017. – Vol. 50, Issue 1. – P. 14224-14229. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2017.08.2096.Daschkovska K. Decision Support in Supply Chains Based on E-Seals Secure System / K. Daschkovska // IFAC-PapersOnLine. – 2017. – Vol. 50, Issue 1. – P. 14224-14229. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2017.08.2096. (In English).Natabita А. Implementation of Electronic Seal Cargo at Cikarang Dry Port to Support National Logistics System / A. Natabita, N. Nurillah, K. Komang // Journal Indonesia: Manajemen Informatika dan Komunikasi. – 2024. – № 5. Р. 1352-1361. https://doi.org/10.35870/jimik.v5i2.618.Natabita A. Implementation of Electronic Seal Cargo at Cikarang Dry Port to Support National Logistics System / A. Natabita, N. Nurillah, K. Komang // Journal Indonesia : Manajemen Informatika dan Komunikasi. – 2024. – № 5. R. 1352-1361. https://doi.org/10.35870/jimik.v5i2.618. (In English).Smart anti-theft vehicle tracking system for Bangladesh based on Internet of Things / M.S. Uddin et al // 2017 4th International Conference on Advances in Electrical Engineering (ICAEE), Dhaka, Bangladesh. – 2017. – Р. 624-628. https://doi.org/10.1109/ICAEE.2017.8255432.Smart anti-theft vehicle tracking system for Bangladesh based on Internet of Things / M.S. Uddin et al // 2017 4th International Conference on Advances in Electrical Engineering (ICAEE), Dhaka, Bangladesh. – 2017. – R. 624-628. https://doi.org/10.1109/ICAEE.2017.8255432. (In English).Jiang Xia. Research and Practice of the E-seal / Jiang Xia, Meng Shu, Li, Qingli // E-lock system based on mobile internet. – 2017. https://doi.org/10.2991/iccia-17.2017.42.Jiang Xia. Research and Practice of the E-seal / Jiang Xia, Meng Shu, Li, Qingli // E-lock system based on mobile internet. – 2017. https://doi.org/10.2991/iccia-17.2017.42. (In English).ID-based secure real-time tracking system / C.Y. Yeun et al // International Journal of Advanced Logistics. – 2015. – № 4(2). – Р. 100-114. https://doi.org/10.1080/2287108X.2015.1049684.ID-based secure real-time tracking system / C.Y. Yeun et al // International Journal of Advanced Logistics. – 2015. – № 4(2). – R. 100-114. https://doi.org/10.1080/2287108X.2015.1049684. (In English).Securing E-Seal real time tracking system for Internet of Things /M. al Shemaili et al // 2013 8th International Conference for Internet Technology and Secured Transactions, ICITST. – 2013. – Р. 65-69. https://doi.org/10.1109/ICIST.2013.6747506.Securing E-Seal real time tracking system for Internet of Things /M. al Shemaili et al // 2013 8th International Conference for Internet Technology and Secured Transactions, ICITST. – 2013. – R. 65-69. https://doi.org/10.1109/ICIST.2013.6747506. (In English).Seyran Khademi, Zoubir Irahhauten, and Alle-Jan van der Veen. 60 GHz Wireless Link Within Metal Enclosures: Channel Measurements and System Analysis. arXiv:1311.4439v1 [cs.IT]. – 2013.Seyran Khademi, Zoubir Irahhauten, and Alle-Jan van der Veen. 60 GHz Wireless Link Within Metal Enclosures: Channel Measurements and System Analysis. arXiv:1311.4439v1 [cs.IT]. – 2013. (In English).Yavuz Yaman, Predrag Spasojevic. An Intra-Cluster Model with Diffuse Scattering for mmWave Communications: RT-ICM. Submitted on 20 May 2019. https://doi.org/10.48550/arXiv.1905.08295.Yavuz Yaman, Predrag Spasojevic. An Intra-Cluster Model with Diffuse Scattering for mmWave Communications: RT-ICM. Submitted on 20 May 2019. https://doi.org/10.48550/arXiv.1905.08295. (In English).Fu J. 300 GHz Channel Characterization of Chip-to-Chip Communication in Metal Enclosure / J. Fu, P. Juyal, A. Zajić // 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Krakow, Poland, 2019. – Р. 1-5.Fu J. 300 GHz Channel Characterization of Chip-to-Chip Communication in Metal Enclosure / J. Fu, P. Juyal, A. Zajić // 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Krakow, Poland, 2019, R. 1-5. (In English).Zhang Yueping. An Overview of the Development of Antenna-in-Package Technology for Highly Integrated Wireless Devices / Zhang Yueping, Mao Junfa // Proceedings of the IEEE. – 2019. – P. 1-16. https://doi.org/10.1109/JPROC.2019.2933267.Zhang Yueping. An Overview of the Development of Antenna-in-Package Technology for Highly Integrated Wireless Devices / Zhang Yueping, Mao Junfa // Proceedings of the IEEE. – 2019. – P. 1-16. https://doi.org/10.1109/JPROC.2019.2933267. (In English).Институт космической техники и технологий https://istt.kzInstitut kosmicheskoi tekhniki i tekhnologii https://istt.kz. (In Russian).Balanis C.A. Antenna theory: analysis and design / C.A. Balanis // John wiley & sons. – 2016.Balanis C.A. Antenna theory: analysis and design / C.A. Balanis // John wiley & sons. – 2016. (In English).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.