На малюнку 1 показано звичайну схему хвилеводу з щілинами, яка має довгу та вузьку структуру хвилеводу з прорізом посередині.Цей слот можна використовувати для передачі електромагнітних хвиль.

малюнок 1. Геометрія найбільш поширених щілинних хвилеводних антен.

Передня антена (Y = 0 відкрита грань у площині xz) живиться.Дальній кінець зазвичай є коротким замиканням (металевий корпус).Хвилевід може збуджуватися коротким диполем (видно на задній частині щілинної антени) на сторінці або іншим хвилеводом.

Щоб розпочати аналіз антени на малюнку 1, давайте подивимось на модель схеми.Сам хвилевід діє як лінія передачі, а щілини в хвилеводі можна розглядати як паралельні (паралельні) пропуски.Хвилевід замкнутий накоротко, тому приблизна модель схеми показана на малюнку 1:

рисунок 2. Схема схеми щілинної хвилеводної антени.

Останній слот знаходиться на відстані "d" від кінця (який є замкнутим накоротко, як показано на малюнку 2), а елементи слота розташовані на відстані "L" один від одного.

Розмір канавки буде орієнтуватися на довжину хвилі.Направляюча хвиля – це довжина хвилі в хвилеводі.Провідна довжина хвилі ( ) є функцією ширини хвилеводу ("a") і довжини хвилі у вільному просторі.Для домінуючого режиму TE01 керівні довжини хвилі:

Відстань між останнім слотом і кінцем «d» часто вибирають рівною чверті довжини хвилі.Теоретичний стан лінії передачі, лінія імпедансу короткого замикання на чверть хвилі, що передається вниз, є розімкненим ланцюгом.Таким чином, малюнок 2 зводиться до:

зображення 3. Модель щілинного хвилеводу з використанням перетворення чверті довжини хвилі.

Якщо для параметра «L» вибрано половину довжини хвилі, тоді вхідний омічний імпеданс буде розглядатися на відстані половини довжини хвилі z Ом."L" є причиною того, що дизайн має приблизно половину довжини хвилі.Якщо хвилевідна щілинна антена сконструйована таким чином, то всі щілини можна вважати паралельними.Таким чином, вхідну адмітансу та вхідний імпеданс щілинної матриці елементів "N" можна швидко обчислити як:

Вхідний опір хвилеводу є функцією опору щілини.

Зверніть увагу, що наведені вище параметри конструкції дійсні лише на одній частоті.Оскільки частота виходить звідти, проект хвилеводу працює, буде погіршення продуктивності антени.Як приклад розгляду частотних характеристик щілинного хвилеводу, вимірювання зразка як функції частоти будуть показані на S11.Хвилевід розрахований на роботу на частоті 10 ГГц.Він подається на коаксіальний канал знизу, як показано на малюнку 4.

Малюнок 4. Щілинна хвилевідна антена живиться через коаксіальний канал.

Отриманий графік S-параметра показано нижче.

ПРИМІТКА. Антена має дуже велике падіння на S11 приблизно на 10 ГГц.Це показує, що більша частина споживаної енергії випромінюється на цій частоті.Смуга пропускання антени (якщо визначена як S11 менше -6 дБ) коливається приблизно від 9,7 ГГц до 10,5 ГГц, що дає часткову смугу пропускання 8%.Зверніть увагу, що також існує резонанс навколо 6,7 і 9,2 ГГц.Нижче 6,5 ГГц, нижче граничної частоти хвилеводу, і майже не випромінюється енергія.Наведений вище графік S-параметрів дає гарне уявлення про те, до чого подібні частотні характеристики щілинного хвилеводу.

Нижче показано тривимірну діаграму спрямованості щілинного хвилеводу (це було розраховано за допомогою цифрового електромагнітного пакета під назвою FEKO).Коефіцієнт посилення цієї антени становить приблизно 17 дБ.