A figura 1 mostra un diagrama común de guía de ondas con ranuras, que ten unha estrutura de guía de ondas longa e estreita cunha ranura no medio.Esta ranura pódese usar para transmitir ondas electromagnéticas.

figura 1. Xeometría das antenas de guía de ondas ranuradas máis comúns.

Aliméntase a antena frontal (Y = 0 cara aberta no plano xz).O extremo afastado adoita ser un curtocircuíto (envolvente metálica).A guía de ondas pode ser excitada por un dipolo curto (que se ve na parte traseira da antena da ranura da cavidade) na páxina ou por outra guía de ondas.

Para comezar a analizar a antena da Figura 1, vexamos o modelo do circuíto.A propia guía de ondas actúa como unha liña de transmisión e as ranuras da guía de ondas pódense ver como admitancias paralelas (paralelas).A guía de ondas está en curtocircuíto, polo que o modelo de circuíto aproximado móstrase na Figura 1:

figura 2. Modelo de circuíto da antena de guía de ondas ranurada.

A última ranura está a unha distancia "d" ata o final (que está en curtocircuíto, como se mostra na Figura 2), e os elementos da ranura están separados a unha distancia "L" entre si.

O tamaño do suco dará unha guía para a lonxitude de onda.A lonxitude de onda guía é a lonxitude de onda dentro da guía de onda.A lonxitude de onda guía ( ) é unha función da anchura da guía de onda ("a") e da lonxitude de onda do espazo libre.Para o modo dominante TE01, as lonxitudes de onda de guía son:

A distancia entre a última ranura e o extremo "d" adoita escoller un cuarto de lonxitude de onda.O estado teórico da liña de transmisión, a liña de impedancia de curtocircuíto de cuarto de onda transmitida cara abaixo é un circuíto aberto.Polo tanto, a figura 2 redúcese a:

imaxe 3. Modelo de circuíto de guía de ondas ranurada mediante transformación de cuarto de onda.

Se se selecciona o parámetro "L" para que sexa a media lonxitude de onda, entón a impedancia óhmica de entrada ž véase a unha distancia de media lonxitude de onda z ohmios.A "L" é unha razón para que o deseño teña aproximadamente a metade da lonxitude de onda.Se a antena da ranura da guía de ondas está deseñada deste xeito, entón todas as ranuras poden considerarse paralelas.Polo tanto, a admitancia de entrada e a impedancia de entrada dunha matriz ranurada de elementos "N" pódense calcular rapidamente como:

A impedancia de entrada da guía de ondas é unha función da impedancia da ranura.

Teña en conta que os parámetros de deseño anteriores só son válidos nunha única frecuencia.A medida que a frecuencia procede de aí, o deseño da guía de ondas funciona, haberá unha degradación no rendemento da antena.Como exemplo de pensar nas características de frecuencia dunha guía de ondas ranuradas, as medidas dunha mostra en función da frecuencia mostraranse en S11.A guía de ondas está deseñada para funcionar a 10 GHz.Este aliméntase á alimentación coaxial na parte inferior, como se mostra na Figura 4.

Figura 4. A antena de guía de ondas ranurada é alimentada por unha alimentación coaxial.

O gráfico do parámetro S resultante móstrase a continuación.

NOTA: A antena ten unha caída moi grande no S11 a uns 10 GHz.Isto mostra que a maior parte do consumo de enerxía irradia a esta frecuencia.O ancho de banda da antena (se se define como S11 é inferior a -6 dB) vai duns 9,7 GHz a 10,5 GHz, o que dá un ancho de banda fraccional do 8%.Teña en conta que tamén hai unha resonancia ao redor de 6,7 e 9,2 GHz.Por debaixo de 6,5 GHz, por debaixo da frecuencia de corte da guía de ondas e case non se irradia enerxía.O gráfico do parámetro S mostrado arriba dá unha boa idea de a que son similares as características de frecuencia de guía de ondas con ranura de ancho de banda.

A continuación móstrase o patrón de radiación tridimensional dunha guía de ondas ranurada (calculouse mediante un paquete electromagnético numérico chamado FEKO).A ganancia desta antena é de aproximadamente 17 dB.