На рисунку 1 показано схему поширеного щілинного хвилеводу, який має довгу та вузьку структуру хвилеводу зі щілиною посередині. Ця щілина може бути використана для передачі електромагнітних хвиль.

рисунок 1. Геометрія найпоширеніших щілинних хвилеводних антен.

Живиться передній кінець антени (Y = 0 відкрита грань у площині xz). Дальній кінець зазвичай має коротке замикання (металевий корпус). Хвилевід може збуджуватися коротким диполем (видним на задній панелі щілинної антени з резонатором) на сторінці або іншим хвилеводом.

Щоб розпочати аналіз антени, зображеної на рисунку 1, розглянемо модель схеми. Сам хвилевід діє як лінія передачі, а щілини в хвилеводі можна розглядати як паралельні (паралельні) адмітанси. Хвилевід є короткозамкненим, тому приблизна модель схеми показана на рисунку 1:

рисунок 2. Схема щілинної хвилеводної антени.

Останній паз знаходиться на відстані "d" від кінця (який закорочений, як показано на рисунку 2), а елементи пазу розташовані на відстані "L" один від одного.

Розмір канавки визначатиме довжину хвилі. Довжина хвилі напрямної хвилі – це довжина хвилі в хвилеводі. Довжина хвилі напрямної хвилі ( ) є функцією ширини хвилеводу ("a") та довжини хвилі у вільному просторі. Для домінантної моди TE01 напрямні довжини хвилі такі:

Відстань між останнім слотом і кінцем "d" часто вибирається рівною чверті довжини хвилі. Теоретичний стан лінії передачі, лінія короткого замикання з імпедансом чверть довжини хвилі, що передається вниз, є розімкнутим контуром. Тому рисунок 2 зводиться до:

зображення 3. Модель щілинного хвилеводного контуру з використанням чвертьхвильового перетворення.

Якщо параметр "L" вибрано рівним половині довжини хвилі, то вхідний omic impedance ¼ розглядається на відстані половини довжини хвилі z Ом. "L" є причиною того, що конструкція має становити приблизно половину довжини хвилі. Якщо хвилеводна щілинна антена спроектована таким чином, то всі щілини можна вважати паралельними. Отже, вхідну адмітанс та вхідний імпеданс щілинної решітки з елементами "N" можна швидко розрахувати так:

Вхідний імпеданс хвилеводу є функцією імпедансу щілини.

Зверніть увагу, що вищезазначені конструктивні параметри дійсні лише на одній частоті. Зі збільшенням частоти, як працює конструкція хвилеводу, відбуватиметься погіршення характеристик антени. Як приклад розгляду частотних характеристик щілинного хвилеводу, вимірювання зразка як функції частоти будуть показані на рисунку S11. Хвилевід розроблений для роботи на частоті 10 ГГц. Він подається на коаксіальний канал живлення внизу, як показано на рисунку 4.

Рисунок 4. Щілинна хвилеводна антена живиться коаксіальним кабелем живлення.

Отриманий графік S-параметрів показано нижче.

ПРИМІТКА: Антена має дуже велике падіння на S11 приблизно на 10 ГГц. Це показує, що більша частина споживаної потужності випромінюється на цій частоті. Смуга пропускання антени (якщо S11 визначено як менше -6 дБ) змінюється приблизно від 9,7 ГГц до 10,5 ГГц, що дає відносну ширину смуги пропускання 8%. Зауважте, що також існує резонанс навколо 6,7 та 9,2 ГГц. Нижче 6,5 ГГц, нижче граничної частоти хвилеводу, енергія майже не випромінюється. Графік S-параметрів, показаний вище, дає гарне уявлення про те, до якої частотної характеристики смуги пропускання подібні щілинні хвилеводи.

Тривимірна діаграма спрямованості щілинного хвилеводу показана нижче (її було розраховано за допомогою пакету числових електромагнітних вимірювань під назвою FEKO). Коефіцієнт підсилення цієї антени становить приблизно 17 дБ.