Obrázek 1 ukazuje běžné schéma štěrbinového vlnovodu, který má dlouhou a úzkou strukturu vlnovodu se štěrbinou uprostřed.Tento slot lze použít k přenosu elektromagnetických vln.

obrázek 1. Geometrie nejběžnějších štěrbinových vlnovodných antén.

Přední (Y = 0 otevřená plocha v rovině xz) anténa je napájena.Vzdálený konec je obvykle zkrat (kovové pouzdro).Vlnovod může být buzen krátkým dipólem (viditelným na zadní straně dutinové štěrbinové antény) na stránce nebo jiným vlnovodem.

Abychom mohli začít s analýzou antény na obrázku 1, podívejme se na model obvodu.Vlnovod samotný funguje jako přenosové vedení a štěrbiny ve vlnovodu lze považovat za paralelní (paralelní) admitance.Vlnovod je zkratovaný, takže přibližný model obvodu je znázorněn na obrázku 1:

obrázek 2. Obvodový model štěrbinové vlnovodné antény.

Poslední štěrbina je ve vzdálenosti "d" od konce (který je zkratován, jak je znázorněno na obrázku 2) a prvky štěrbiny jsou od sebe vzdáleny ve vzdálenosti "L".

Velikost drážky bude vodítkem pro vlnovou délku.Vlnová délka vedení je vlnová délka uvnitř vlnovodu.Vlnová délka vodiče ( ) je funkcí šířky vlnovodu ("a") a vlnové délky volného prostoru.Pro dominantní režim TE01 jsou naváděcí vlnové délky:

Vzdálenost mezi posledním slotem a koncem "d" je často zvolena jako čtvrtina vlnové délky.Teoretický stav přenosové linky, čtvrtvlnné zkratové impedanční linky přenášené směrem dolů, je otevřený obvod.Obrázek 2 tedy redukuje na:

obrázek 3. Model štěrbinového vlnovodu využívající transformaci čtvrtvlnné délky.

Pokud je parametr "L" zvolen jako poloviční vlnová délka, pak je vstupní ¼ ohmická impedance pozorována ve vzdálenosti poloviční vlnové délky z ohmů."L" je důvodem, proč má design mít zhruba poloviční vlnovou délku.Pokud je vlnovodná štěrbinová anténa navržena tímto způsobem, pak lze všechny štěrbiny považovat za paralelní.Vstupní admitanci a vstupní impedanci štěrbinového pole "N" prvků lze tedy rychle vypočítat jako:

Vstupní impedance vlnovodu je funkcí impedance štěrbiny.

Vezměte prosím na vědomí, že výše uvedené konstrukční parametry jsou platné pouze pro jednu frekvenci.Jak frekvence postupuje odtud, návrh vlnovodu funguje, dojde ke zhoršení výkonu antény.Jako příklad uvažování o frekvenčních charakteristikách štěrbinového vlnovodu budou v S11 ukázána měření vzorku jako funkce frekvence.Vlnovod je navržen pro provoz na 10 GHz.Ten je přiváděn do koaxiálního přívodu ve spodní části, jak je znázorněno na obrázku 4.

Obrázek 4. Štěrbinová vlnovodná anténa je napájena koaxiálním napájením.

Výsledný graf S-parametrů je uveden níže.

POZNÁMKA: Anténa má velmi velký pokles na S11 na přibližně 10 GHz.To ukazuje, že většina spotřeby energie je vyzařována na této frekvenci.Šířka pásma antény (pokud je definována jako S11 je menší než -6 dB) se pohybuje od přibližně 9,7 GHz do 10,5 GHz, což dává zlomkovou šířku pásma 8 %.Všimněte si, že je zde také rezonance kolem 6,7 a 9,2 GHz.Pod 6,5 GHz, pod mezní frekvencí vlnovodu a nevyzáří se téměř žádná energie.Výše uvedený graf S-parametrů poskytuje dobrou představu o tom, jaké frekvenční charakteristiky štěrbinového vlnovodu v šířce pásma jsou podobné.

Trojrozměrný vyzařovací diagram štěrbinového vlnovodu je uveden níže (byl vypočítán pomocí numerického elektromagnetického balíčku nazvaného FEKO).Zisk této antény je přibližně 17 dB.