Para superar el conflicto entre el espacio limitado y la necesidad de antenas de alta ganancia, se propone un novedoso conjunto de antenas de alta eficiencia de apertura que consta de antenas de onda de superficie de extremo frontal basadas en el principio de apertura tridimensional. Al introducir la dimensión longitudinal en el cálculo de la ganancia de la antena de apertura regular, el principio de apertura bidimensional se expande al principio de apertura tridimensional. Mientras tanto, la directividad y la ganancia del conjunto podrían aumentar sin aumentar el área de apertura. La eficiencia de apertura del conjunto podría ser superior al 100% en esta situación. La ganancia del elemento de antena de onda de superficie de extremo frontal es de 9.5 dBi. El conjunto de antenas cuadrado de 3 x 3 propuesto con un tamaño de 1.5 x 1.5 x 2.24 obtiene una ganancia de 15.3 dBi y su eficiencia de apertura alcanza el 120%.