選ばれたプロジェクトは、論文 "Low-Profile Equiangular Spiral Antenna Backed by an EBG Reflector" [1]から来ている。この論文では、3GHzから10GHzの間で動作する等角スパイラルアンテナを、まず単体で、次に一連の反射面上でシミュレーションしています。最終的なデザインは、アンテナの利得と指向性を補助する反射面の利点と、従来のPEC反射器よりもはるかに低いプロファイルを可能にする電磁バンドギャップ面を組み合わせたものである。
スパイラルアンテナの設計は図 1 に示すように等角型です。このアンテナにXACT Accurate Cell Technologyメッシングを適用すると（図 2）、FDTD グリッドはアンテナ設計にうまく適合し、非常に小さなセル解像度を必要とせずに、きれいな給電領域と正確なシミュレーション性能が得られます。
図1：等角スパイラルアンテナのCAD図。
図2：XACTメッシュ表現。
後で追加するEBG表面の詳細が小さいグリッド間隔を必要とするため、アンテナはハーフミリメートルグリッドを使用してシミュレートされる。変調されたガウシアンパルス電圧源は、このアンテナのために意図された3-10GHzに限定された周波数内容で、スパイラルの2つのアームを横切って印加される。スパイラルの入力インピーダンスは、予想通り動作範囲にわたってほぼ平坦です（図3）。アンテナの軸比も周波数範囲にわたって非常に平坦で、図4に示すようにほぼ1です。
図3：自由空間におけるアンテナのインピーダンス。
図4：自由空間におけるアンテナの軸比
実際には、アンテナは何らかの反射面の上に取り付ける必要があります。ここでは、アンテナは、誘電体基板を介してグランドプレーンに接続された小さなパッチで構成された修正EBG面の上に取り付けられている。各パッチは13 x 13 mmで、基板の厚さ2 mmに小さなビアがあります。パッチの間隔は1mmで、複数のパッチのFDTDメッシュを図5に示す。著者らは、パッチを平面の端に配置した図6のような構成が、パッチで埋め尽くされた表面よりも優れた性能を発揮することを発見した。この表面により、アンテナをEBG表面からわずか7mm上に取り付けることができ、これは最低周波数では波長の1/10以下である。アンテナの性能は、修正したEBG面の上に設置した場合、全周波数範囲にわたって非常に良好です。インピーダンスは図7にプロットされていますが、比較的フラットで、論文の実験結果とよく比較しています。図 8 の軸比は非常に合理的で、スパイラル上のピーク利得も測定値と一致しています（図 9）。
図5：EBG反射鏡のメッシュ表現。
図6：スパイラル・アンテナとEBG反射鏡のフル・モデル。
図7：EBG反射板上のアンテナのインピーダンスの比較。
図8：EBG反射鏡上のアンテナの軸比。
図9: EBG反射板上のアンテナのピーク利得の比較。
参考
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H.中野裕之, 吉川和彦, 近藤直樹, 飯塚泰彦, 山内淳一."Low-Profile Equiangular Spiral Antenna Backed by an EBG Reflector.".IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 57, no.5, pp. 1309-1318, May 2009.
