Aumento da diretividade de antenas patch retangular por meio da inserção de vias em curto

Abstract

Atualmente com a crescente demanda de dados que o mundo vem passando novas tecnologias precisam ser desenvolvidas para suprir tal necessidade. Uma dessas novas tecnologias são as redes móveis de quinta geração. O 5G utilizará frequências altas em algumas aplicações, com diferentes bandas de frequências e também para redes de acesso Wi-Fi, como o padrão WiGig. WiGig são redes Wi-Fi com uma alta taxa de transferência de dados para uma distânia de aplicação de até 10 metros. Nessa aplicação são usadas antenas de microfita para satélites, aplicações militares e várias outras, pois estas possuem um baixo custo e facilidade de fabricação. Apesar dessas antenas possuir boas vantagens ela possui baixa diretividade e largura de banda estreita. Com isso foi projetada uma antena para trabalhar em frequências de 30 GHz (ondas milimétricas) e posteriormente foi introduzido pinos na antena, com o intuito de aumentar a diretividade. Após colocado os pinos a frequência da antena é deslocada para valores superiores, nesse caso 60 GHz. Para frequências tão altas é indispensável o uso de antenas mais diretivas visto que quanto maior a frequência utilizada maior é a atenuação sofrida pelo sinal. Após todos os cálculos e parametrizações alguns parâmetros, além da diretividade, foram analisados como o coeficiente de reflexão, parâmetro S11, a impedância de entrada, parâmetro Z11 e também a distribuição em fase da antena para diferentes casos. Todas as simulações e análises foram feitas no software HFSS.

Currently with a growing demand for data that the world is going through new technologies need be able to meet this need. One of these new technologies is the mobile networks of fifth generation. 5G will use higher frequencies in some applications, with different bandwidths frequencies and also for Wi-Fi access networks, such as the WiGig standard. WiGig are Wi-Fi networks with a high data transfer rate for an application distance of up to 10 meters. in this application microstrip antennas are used for satellites, military applications and many others, as these They are low cost and easy to manufacture. Although these antennas have advantages, they It has low directivity and narrow bandwidth. With that in mind, an antenna was designed to work at frequencies of 30 GHz (millimeter waves) and later pins were presented on the antenna, with with the aim of increasing directivity. After placing the pins, the antenna frequency is shifted to higher values, in this case 60 GHz. For such high frequencies it is essential to use antennas more directives since the higher the frequency used, the greater the attenuation suffered by the signal. After all the calculations and parameterizations, some parameters, in addition to the directivity, were analyzed such as the reflection coefficient, parameter S11, the input impedance, parameter Z11 and also the antenna phase distribution for different cases. All simulations and analyzes were carried out on the HFSS software.