本示例采用 Remcom 的 Rotman LensDesigner (RLD) 软件设计的微带Rotman透镜，并利用定制脚本和 XACT 精确单元技术网格划分功能在全波XFdtd中对其进行仿真。原始透镜设计见16 GHz Rotman 透镜示例。首先对透镜本身进行仿真，然后在透镜的输出端口添加 1x16 的线性贴片天线阵列，以进行更全面的分析。在每种情况下，透镜的辐射模式都会与 RLD 软件在优化设计时开发的阵列因子进行比较。
单独透镜
RLD 的透镜有 7 个波束端口、16 个阵列端口和 16 千兆赫的中心频率。透镜采用微带设计，系统阻抗为 50 欧姆，输出端元件间距为半波长。在设置中使用了脚本，导入的透镜如图 1 所示，其中波束端口位于左侧，输出（阵列）端口位于右侧，连接到侧壁的假端口位于顶部和底部。当透镜结构启用XACT 网格功能时，网格会沿着曲面精确映射，如图 2 中几条阵列线的放大图像所示。该透镜选择的单元尺寸为 1 毫米。
图 1：从 RLD 引进的罗特曼透镜设计。
图 2：使用 XACT 绘制透镜网格。
首先要对透镜进行模拟，在中心光束端口施加一个 16 GHz 的中心调制高斯脉冲。这将在输出端产生一个居中光束。模拟后，输入端口的回波损耗与频率的关系如图 3 所示。图 4 将 XFdtd 计算出的透镜中心光束的阵列因子与原始 RLD 设计的阵列因子进行了比较。我们还使用脚本绘制了中心频率下阵列端口的 S 参数幅值和相位，以验证透镜的性能。如图 5 所示，整个阵列端口的输出几乎与中心波束端口激活时的预期相等。
图 3：中心波束端口激活时主动端口的回波损耗。
图 4：中心端口激活的阵列系数。
图 5：中心频率下每个阵列端口的 SP 参数幅度。
为了演示透镜光束的扫描，我们在第一个光束端口（左下）激活的情况下进行了第二次模拟。在这种情况下，光束偏移了设计所定义的 16 度扫描角，如图 6 所示。图 7 和图 8 显示了中心光束端口（图 7）和左下方光束端口（图 8）激活时透镜表面传导电流的差异。场到达输出端口时间的变化决定了光束扫描的相移。
图 6：下端口激活时 16 度偏移的阵列系数。
图 7：端口 4 激活时的时域传导电流。
图 8：端口 1 激活时的时域传导电流。
带 1x16 补丁阵列的镜头
接着，在透镜的输出端增加了一个 1x16 的线性贴片天线阵列。图 9 显示了贴片阵列连接后的透镜几何形状。由于天线的复杂性，本次模拟的单元尺寸减小到 0.5 毫米。在中心波束端口激活的模拟之后，绘制了贴片阵列的辐射增益模式。图 10 中绘制了该增益模式与 RLD 阵列系数的对比图，其中 RLD 增益模式是通过将 XFdtd 仿真的峰值增益与 RLD 阵列系数数据相加而创建的。
图 9：带有 1x16 线性贴片天线阵列的透镜几何形状。
