采用仿真程序的ACIS建模器*估原始天線設計，并依據原始形狀構造WiMAX天線的幾何形狀。除了上述的饋電網絡外，這還涉及到在每條線跡末端創建片狀天線和大小為110×100mm的襯底和地平面。為了減少旁瓣，需要依據片狀天線邊緣間隙選擇面積大小。一個完整的設計如圖2所示。計算域擴大了模型最大尺寸的30%，以便在遠場區固定外部吸收邊界。這種仿真結果與在電波暗室中電場和磁場的測量結果相同。然后，軟件自動生成網格，并迅速轉變為幾何形狀，并圍繞彎曲區域和電介區域邊界進行精確調整。

時域仿真的通病就是精細單元會向計算域的邊界擴散。這大大增加了網格中單元的數量，導致大量內存消耗和很長計算時間。然而，TLM軟件采用的octree subgrid網格算法能自動地將遠離幾何細節的計算單元逐漸聚積起來。該軟件的多柵網格能力使精細單元僅位于天線占用的空間，而周圍的自由空間區域則用較粗糙的網格進行建模。集總單元的最終尺寸僅受限于本地介電常數、滲透性和所關心的最高頻率。這使得具有極高分辨率的網格能捕獲關鍵但是微小的電氣細節，而不會對整體單元數量產生大的影響。octree算法可以將單元數由原始設計的801，600減少到71，313個，圖3中的$區域顯示了集總單元。

該仿真采用一個注入同軸天線端口的寬帶高斯脈沖激勵；通過時間步進捕獲時間標記。采用快速傅立葉變換（FFT）處理該響應可以生成天線整個頻段的頻域結果 （圖4）。圖4左上角的一小塊區域用三維圖表顯示了增益，而右上角的區域通過三維圖表的一個單一截面顯示增益。左下角的圖表顯示了導體的表面電流和在片狀天線邊緣附近的平面電場。最后，圖表的右下角顯示了相對于頻率的天線回波損耗。該回波損耗圖表明設計只在頻帶的一小部分內有效，而不是在整個WiMAX頻率范圍內都滿足運行目標。只有在頻率范圍為3.38~3.48GHz之間回波損耗才低于6dB。

為了改善天線的頻率響應，首先所做的嘗試是簡單地鈍化連接片狀天線的線路銳角以減少不必要的反射。這種方法能提供微小的改善但仍不足以滿足設計目標。下一步是在變換器中添加一塊區域以減少每個變換器都要修正的不匹配問題，這樣能提供更寬的頻率覆蓋。針對多段變換器設計的公式型計算器可用來給新變換器提供初始尺寸。在仿真整個天線的原始寬帶設計中，仿真結果表明了天線在WiMAX頻段的兩個相向端點提供了兩個獨立的頻帶，如圖5所示。

很明顯，新型饋電網絡的設計需要更好地與當前片狀天線設計的輸入阻抗和諧振頻率相匹配，反之亦然。使用傳統的仿真方法涉及到一個反復試驗查錯的過程，該過程可能需要多次修改變換器區域和片狀天線的長度、寬度和角度才能得到滿意的結果。這種方法比起建立和測試原型來說效率可能要高一些，但是建立每個模型并等待仿真結果仍要占用相當多的時間。由于要考慮多個設計參數，充分探索設計空間所需的仿真次數將成幾何級數增長。例如，在這種反饋網絡中測試4個不同寬度、4個不同長度和4個不同角度的所有分段共需運行4，096次不同的仿真過程。

在本應用實例中，利用軟件改進了設計過程，該軟件具有允許用戶用變量替代設計參數的特點。用戶建模他們的概念設計，將幾何實體確定為變量，為每個變量選擇上下限和步長。然后該軟件產生能完全探索用戶定義設計領域所需的多次仿真反復。每次仿真的結果顯示在一個單獨的圖上，因此用戶能很快確定哪個設計參數值能提供最佳性能。在這種情況下，兩個不同變換器區域的長度在每個變量取三個不同值時會有變化。該軟件可以針對變量的每種組合產生一個設計，并為每個設計產生頻域結果。

當仿真運行終止時，很容易通過*估結果比較不同設計的性能。當最好的饋電網絡設計與同樣采用該軟件變量掃描功能調節到理想中心頻率的片狀天線結合在一起時 （圖6）能提供最好的增益和回波損耗值（圖7）。在這一階段，整個WiMAX頻帶的回波損耗值能確定超過6dB的最小需求值。該仿真結果還表明額外的連接到片狀天線饋線的參數化設計反復過程有可能提供進一步的性能改善。圖8顯示在最新的設計反復中存在相當大的旁瓣，但是在原始窄帶天線設計中不存在這種問題。一個合理地消除這些旁瓣的方法包括設備另外一個系列的參數化仿真，這涉及到修改接地平面的尺寸和上下片狀天線對之間的距離等變量。

這個例子證明相比傳統方法，通過對更多的潛在設計進行*估，計算機仿真更有可能幫助工程師改善天線的性能。為了經濟地、不具破壞性地*估和優化系統性能，在安裝前可以*估各種潛在配置，從而使仿真過程能更好地改善天線的可靠性。最新的進展是當在用戶指定范圍內改變一個或多個設計參數時一系列仿真過程能夠自動運行。這一特點將進一步加快設計過程，例如，它能夠迅速考慮大范圍的區域并確定理想饋電網絡的尺寸。