几何图形摘自 Neil J. McEwan、Raed A. Abd-Alhameed、Embarak M. Ibrahim、Peter S. Excell 和 John G. Gardiner 的论文 "A New Design of Horizontally Polarized and Dual-Polarized Uniplanar Conical Beam Antennas for HIPERLAN"[1]。贴片阵列的几何形状如图 1 所示。贴片阵列安装在一个 75 厘米见方的金属有限地平面上，地平面上覆盖着一个 1.524 毫米的介质基板，介质基板的相对介电常数为 2.55，损耗正切为 0.0024。贴片的设计谐振频率为 5.0 GHz。
本文包含了制作能在 5 千兆赫频率上产生正确谐振的贴片天线所需的所有信息，但忽略了某些影响性能的参数。图 1 中表示的 "垂直偏移 "就是这样一种特性。草图和约束工具用于创建一个完全参数化的模型，使我们能够研究改变垂直偏移的影响。图 2 显示了正在绘制的馈线草图，图 3 显示了一个已完成的补丁。阵列的一个元素完成后，"圆形/椭圆形图案 "工具将自动创建其余的阵列元素（图 4）。最终完成的XFdtd几何图形如图 5 所示。
图 1：论文中的几何图形
图 2：馈电线路简图
图 3：带馈电线的完整贴片
图 4：定义其他两个修补程序
图 5：完整的几何图形
为了节省内存，采用了相对较大的 1 毫米基本单元尺寸，同时结合网格区域和自动固定点，将较小的单元精确放置在需要的位置。这些特点结合在一起，使天线几何形状的离散化呈现效果极佳，只需占用极小的内存空间，并能快速完成仿真。
在研究该阵列的远区性能之前，先进行参数扫描，以确定垂直偏移值，从而在 5 GHz 频率下获得良好的天线性能。观看简短视频，了解 XF 中的几何图形如何根据垂直偏移参数值的变化自动更新。图 6 显示，数值越大，在相关频率下的性能越好。因此，在进行远区评估时，将垂直偏移设置为 12 毫米。
图 7 和图 8 分别显示了稳态电场和表面电流的分布结果。图 9 是远区模式的三维可视化，而图 10 则显示了几个二维远区切面，与本文中的测量结果非常吻合。
图 7：各参数值的回波损耗
图 8：天线表面的稳态电场
图 9：贴片上的表面电流分布
图 10：三维远区辐射模式
图 11：远区场的二维切片
参考资料
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Neil J. McEwan、Raed A. Abd-Alhameed、Embarak M. Ibrahim、Peter S. Excell 和 John G. Gardiner。"用于 HIPERLAN 的水平极化和双极化单平面锥形波束天线的新设计"。IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 51, no.
