アンテナの設計と寸法はStutzman and Thiele著 "Antenna Theory and Design" [1]の239ページの例6-2から引用した。中心周波数は8GHzで、らせんの円周は3.45cmです。右回りの円偏波遠方界パターンを生成するため、らせんは右回り（時計回り）にねじれて構成されている。ターン間隔は0.796cm。理論上のハーフパワービーム幅は、図 6-14a と 6-14c に示すように 44 度と 39 度である [1]。これら2つのビーム幅は、測定から得られた値と単純な理論から計算された値である。
アンテナはXFdtdでhelixスクリプトを使って構築する。らせんはZ軸に沿って広がり、半径は0.549cmです。らせんに加え、小さな2次元グラウンドプレーンがらせんの底面を中心に配置され、その寸法は4cm×4cmです。得られたCADモデルの形状を図1に示す。0.3mmの立方体セルサイズでメッシュ化した。
図1：らせんのCADモデル。
フィードは、らせんをベースプレートに接続するセルエッジに適用される。波形には8GHzの正弦波信号を使用し、自動収束基準は-30dBに設定されている。シミュレーション後、ファーゾーンのパターンを2Dカットプレーンと3Dパターンで計算した。右側の円偏波パターンを図2に示します。アンテナは右偏波であるため、図3に示す左偏波パターンはかなり低くなります。
図2：右手の円偏波ファーゾーンゲインパターン。
図3：左は円偏波のファーゾーンゲインパターン。
メインビームのゲインを二次元の折れ線グラフにプロットし、ハーフパワービーム幅を決定する。図4のプロットは、ハーフパワービーム幅が約42.5度であることを示しており、StutzmanとThieleが示した2つの値の中間に位置する。図5は、φ=0度における完全な2次元スライスです。
図4：ハーフパワーのビーム幅。
図5：φ＝0度でのトータルゲイン。
参考
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Stutzman and Thiele.Antenna Theory and Design.第2版：John Wiley and Sons, 1998.
