利用ADS設計平板天線
首先在ADS Main Window中開啟一個Data Display Window(點選window new data display)後在此視窗中建入Equation(1)、(2)、(3)如圖1，然後在Layout Window中畫出電路圖形(圖2)，而後點選Layout Window中momentum substrate create/modify 去定義基板參數(圖3、4)；點選momentum mesh setup，設定切割區塊的大小和切割的頻率，如圖5；點選momentum simulation S-parameters，啟動電磁模擬器momentum並開始模擬，如圖6。

模擬結束後可在Data Display Window中看到模擬結果，如圖7所示，點選momentumapost -processingaradiation pattern，去看遠場場型(Far-field pattern)，如圖8所示；在圖8的視窗中可點選current set port solution weights，設定想看電流變化的頻率點，如圖9、10。

圖11秀出在諧振頻率點的電流變化。

圖1 在data display window中建入equations
圖2 平板天線的佈局圖
圖3 定義基板參數
圖4 定義金屬參數
圖5 設定mesh frequency 和mesh density
圖6 模擬設定
圖7 在Data Display Window中秀出模擬的結果
圖8 遠場場型
圖9 設定想看的頻率點
圖10選擇觀看結果的視窗
(a)在0度的電流變化
(b)在60度的電流變化
(c)在120度的電流變化
(d)在180度的電流變化
(e)在240度的電流變化
(f)在300度的電流變化
(g)在360度的電流變化
圖11諧振頻率點的電流變化
另一個例子是ADS系統內建的例子。

這個例子可以從ADS Main Window中的 File example project momentum antenna single_patch_prj找到，我們也可以用之前建入的Equation去計算電路的尺寸，如圖12。

將基頻(fundamental frequency)設定為為7.6GHz，基板的介電係數為2.2、厚度為0.79mm，之後建構實体電路在Layout Window內，如圖13所示。

模擬完之後可以在Data Display Window 中看到結果，從圖14中可以看到兩個諧振的頻率點，一個在7.6GHz，一個在18.37GHz。

用第二個分析方法來看可以知道第一個諧振頻率為TM001 mode；第二個諧振頻率為TM030 mode，電流變化和遠場場型分別在圖15、16中。

圖12 計算電路的尺寸
圖13 電路的佈局圖
圖14 在Data Display Window中秀出模擬結果
(a)TM001 7.6GHz
(b)TM030 18.37GHz
圖15 電流變化
(a)遠場場型7.6GHz
(b)遠場場型 18.37GHz
圖16 遠場場型
結論
本文一開始先介紹天線饋入的方式，不同的饋入方式對平板天線的效能有決定性的影響，Transmission Line Feed 可以改變輸入的阻抗值，對諧振頻率並不會有太大的影響，Coaxial Feed和平板天線的排列成正交垂直，所以有很好的隔離度，Coupled Feed是利用coupled line 把能量耦合到天線上再幅射出去，這種方式耦合的能量通常較小，Buried Feed 是把天線做在上層，傳輸線做在下層，同時使這二個部分達到最佳化，Slot Feed 是改良自Buried Feed 的架構，在傳輸線和天線中間放上接地面，使二者有很好的隔離度。

其次介紹兩種分析平板天線的方法，一種是以Transmission-Line Model 來分析電路，另一則利用Cavity Model來做分析，利用Transmission-Line Model 可以設計平板天線的實際尺寸，再利用ADS 做模擬，如第一個設計的例子所述，利用Cavity Model 可以對平板天線實際的諧振情形有更深入的了解，如第二個例子所述。

以ADS實際設計幾個例子，主要的目的是希望能幫助設計者使用ADS快速的完成設計的工作。

更深入的理論可以參考Constantine A.Balanis , antenna theory analysis and design, Second Edition, Wiley, CH12, 2000。

（本文由安捷倫科技提供）。