この形状は、Mohammod Ali, G. Yang, and R. Dougalによる論文 "A New Circularly Polarized Rectenna for Wireless Power Transmission and Data Communication" [1]に由来する。パッチの形状は図1に詳しく示されている。
図1：公開されたアンテナの概略図
重要なパラメータのほとんどは本文中に示されているが、2つの重要な情報が省略されている。同軸導体の半径も、給電の水平方向の位置も言及されていない。図 2 に示すように、スケッチツールと制約ツールを使用して、論文で概説されているのと同じパラメータを使用してパッチの形状を作成します。フィードの半径と水平方向の位置を制御するために新しいパラメータが追加されています。
図2：XFdtdのアンテナ
ー 0.5 x 0.5 x 0.3175 mm のー 0.5 x 0.5 x 0.3175 mm のー 0.1 x 0.1 mmのー 0.1 x 0.1 mm のー 0.5 x 0.3175 mm のー 0.5 x 0.5 x 0.3175 mm のー スモールセルの使用を局所化するため、同軸ケーブルの中心導体上に自動固定点を採用。CPMLの外側境界条件を使用し、構造全体を30セルで囲む。
簡単なパラメトリック解析を行い、給電半径と水平方向の位置がリターンロスに与える影響を調べた。水平方向の位置決めとは、この場合、パッチの中心からのオフセットとして定義される。図3、4、5は、これらの変数の影響を示しています。この解析により、フィード半径0.05mm、フィード位置0.16mmが残りの解析に選択されました。XFdtdに内蔵されたスクリプト言語を使用して、測定されたリターンロスを論文から読み込み、図6にシミュレーション結果と並べてプロットします。
図3：リターン・ロス対フィード半径
図4：給電位置に対するリターンロスの初期調査
図5：リターンロス対給電位置の最終調査
図6：シミュレーションと実測の比較
3D放射パターンを得るために、5.5GHzでの定常CWシミュレーションを行った。図7と図8は、それぞれファイとシータの結果の2D極座標図である。図9～図13は、それぞれ3Dでのトータル、シータ、ファイ、LHCP、RHCP利得を示す。
図7：φ＝0度におけるφとθのゲイン
図8：φ＝90度におけるφとθのゲイン
図9：トータルゲイン
図10：シータ・ゲイン
図11：ファイ・ゲイン
図12：LHCPゲイン
図13：RHCPゲイン
M.Ali, G. Yang, and R. Dougal. "A New Circularly Polarized Rectenna for Wireless Power Transmission and Data Communication". IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol.4, pp.205-208, 2005.