그림 1은 일반적인 슬롯형 도파관 다이어그램을 보여줍니다. 슬롯형 도파관은 길고 좁은 도파관 구조에 가운데에 슬롯이 있습니다. 이 슬롯은 전자기파를 전송하는 데 사용될 수 있습니다.

그림 1. 가장 일반적인 슬롯형 도파관 안테나의 기하학.

프런트엔드(xz 평면에서 Y = 0 개방면) 안테나가 급전됩니다. 원단은 일반적으로 단락 회로(금속 케이스)입니다. 도파관은 페이지의 짧은 다이폴(캐비티 슬롯 안테나 뒷면 참조)이나 다른 도파관에 의해 여기될 수 있습니다.

그림 1 안테나 분석을 시작하기 위해 회로 모델을 살펴보겠습니다. 도파관 자체는 전송선 역할을 하며, 도파관의 슬롯은 평행 어드미턴스로 볼 수 있습니다. 도파관은 단락되어 있으므로, 대략적인 회로 모델은 그림 1과 같습니다.

그림 2. 슬롯형 도파관 안테나의 회로 모델.

마지막 슬롯은 끝 부분까지 거리 "d" 떨어져 있으며(그림 2에서 볼 수 있듯이 단락되어 있음), 슬롯 요소들은 서로 거리 "L" 떨어져 있습니다.

홈의 크기는 파장의 가이드를 제공합니다. 가이드 파장은 도파관 내부의 파장입니다. 가이드 파장( )은 도파관의 폭("a")과 자유 공간 파장의 함수입니다. 지배적인 TE01 모드의 경우, 가이드 파장은 다음과 같습니다.

마지막 슬롯과 끝 "d" 사이의 거리는 종종 1/4 파장으로 선택됩니다. 전송선의 이론적 상태, 즉 아래로 전송되는 1/4 파장 단락 임피던스 선은 개방 회로입니다. 따라서 그림 2는 다음과 같이 요약됩니다.

그림 3. 1/4 파장 변환을 사용한 슬롯형 도파관 회로 모델.

매개변수 "L"을 반파장으로 선택하면, 입력 Ω/Ω 저항은 반파장 거리 zΩ에서 관측됩니다. "L"은 설계가 약 반파장 거리로 설계된 이유입니다. 도파관 슬롯 안테나를 이러한 방식으로 설계하면 모든 슬롯을 병렬로 간주할 수 있습니다. 따라서 "N" 소자 슬롯 어레이의 입력 어드미턴스와 입력 임피던스는 다음과 같이 빠르게 계산할 수 있습니다.

광파관의 입력 임피던스는 슬롯 임피던스의 함수입니다.

위의 설계 매개변수는 단일 주파수에서만 유효합니다. 주파수가 단일 주파수에서 더 높아질수록 도파관 설계가 작동하여 안테나 성능이 저하됩니다. 슬롯형 도파관의 주파수 특성을 생각해 볼 수 있는 예로, 주파수에 따른 샘플 측정값을 S11에 나타내겠습니다. 도파관은 10GHz에서 작동하도록 설계되었습니다. 이 신호는 그림 4와 같이 하단의 동축 피드로 전송됩니다.

그림 4. 슬롯형 도파관 안테나는 동축 급전선으로 전원을 공급받습니다.

그 결과 S-매개변수 플롯이 아래에 표시됩니다.

참고: 안테나는 약 10GHz에서 S11 주파수에서 매우 큰 감소를 보입니다. 이는 대부분의 전력 소비가 이 주파수에서 방사됨을 보여줍니다. 안테나 대역폭(S11이 -6dB 미만으로 정의될 경우)은 약 9.7GHz에서 10.5GHz로 감소하여 8%의 대역폭 비율을 보입니다. 6.7GHz와 9.2GHz 부근에서도 공진이 발생합니다. 6.5GHz 이하, 즉 차단 도파관 주파수보다 낮은 주파수에서는 에너지가 거의 방사되지 않습니다. 위에 표시된 S-파라미터 플롯은 슬롯형 도파관의 대역폭 특성이 어떤 주파수와 유사한지 잘 보여줍니다.

슬롯형 도파관의 3차원 방사 패턴은 아래와 같습니다(FEKO라는 수치 전자기 패키지를 사용하여 계산). 이 안테나의 이득은 약 17dB입니다.