Análisis de la variación del coeficiente de reflexión y VSWR en una antena microstrip diseñada con diferentes materiales para la banda mmW

El presente artículo detalla y analiza la simulación de tres antenas microstrip tipo parche rectangular con línea de transmisión resonando en la banda de onda milimétricas (mmW). Las antenas están trabajando en la banda de frecuencia de 42.5-43.5 [GHz], estas se encuentran conformadas por sustrato con FR4 epoxy, la tierra y el parche que varían con respecto a los siguientes materiales: oro, cobre, hierro, plata y aluminio debido a que estos elementos tienen diferente conductividad, las cuales serán realizadas en el software de simulación ANSYS HFSS esta permite diseñar dichas antenas en altas frecuencias. Cuando se simulan las antenas con el cambio de material conductor, siendo sintonizadas a su frecuencia de resonancia de 43 [GHz], se obtienen valores para ser analizados como el coeficiente de reflexión S (1,1) obteniendo valores menores a -20 dB, una relación de onda estacionaria en voltaje VSWR en rangos de 1 a 1.5 y el patrón de radiación sin nulos en su vista superior. El análisis demuestra que la combinación entre el parche de oro y la tierra de hierro son los que obtienen mejores resultados en los parámetros S (1,1) con -23.98 y un VSWR de 1.09.This article details and analyzes the simulation of three rectangular patch type microstrip antennas with transmission line resonating in the millimeter wave (mmW) band. The antennas are working in the 42.5-43.5 [GHz] frequency band, these are made up of a substrate with FR4 epoxy, the ground and the patch in which they will be designed with different conductive materials which are gold, copper, iron, silver and aluminum because these elements have different conductivity, which will be carried out in the ANSYS HFSS simulation software, this allows designing such antennas at high frequencies. When the antennas are simulated with the material change conductor, being tuned to its resonant frequency 43[GHz], values are obtained to be analyzed as the reflection coefficient S (1,1) obtaining values less than -20 dB, a voltage standing wave ratio VSWR in ranges from 1 to 1.5 and the radiation pattern without nulls in its top view. The analysis shows that the combination between the gold patch and the iron ground are the ones that obtain the best results in the parameters S (1,1) with -23.98 and a VSWR of 1.0