그림 1은 중앙에 슬롯이 있는 길고 좁은 도파관 구조를 갖는 일반적인 슬롯형 도파관 다이어그램을 보여줍니다.이 슬롯은 전자기파를 전송하는 데 사용될 수 있습니다.

그림 1. 가장 일반적인 슬롯형 도파관 안테나의 기하학적 구조.

프런트 엔드(xz 평면에서 Y = 0 열린 면) 안테나가 공급됩니다.맨 끝은 일반적으로 단락(금속 인클로저)입니다.도파관은 페이지의 짧은 쌍극자(캐비티 슬롯 안테나 뒷면에 표시됨)나 다른 도파관에 의해 여기될 수 있습니다.

그림 1 안테나 분석을 시작하기 위해 회로 모델을 살펴보겠습니다.도파관 자체는 전송선 역할을 하며 도파관의 슬롯은 평행(병렬) 어드미턴스로 볼 수 있습니다.도파관은 단락되어 있으므로 대략적인 회로 모델이 그림 1에 표시됩니다.

그림 2. 슬롯형 도파관 안테나의 회로 모델.

마지막 슬롯은 끝(그림 2에 표시된 것처럼 단락됨)까지 거리 "d"이고, 슬롯 요소는 서로 "L" 거리만큼 떨어져 있습니다.

홈의 크기에 따라 파장이 결정됩니다.가이드 파장은 도파관 내의 파장입니다.가이드 파장( )은 도파관 폭("a")과 자유 공간 파장의 함수입니다.주요 TE01 모드의 경우 유도 파장은 다음과 같습니다.

마지막 슬롯과 끝 "d" 사이의 거리는 종종 1/4 파장으로 선택됩니다.전송선로의 이론적인 상태, 아래쪽으로 전송되는 1/4파장 단락 임피던스선은 개방회로이다.따라서 그림 2는 다음과 같이 축소됩니다.

이미지 3. 1/4 파장 변환을 사용한 슬롯형 도파관 회로 모델.

매개변수 "L"이 반파장으로 선택된 경우 입력 ¼옴 임피던스는 반파장 거리 z옴에서 표시됩니다."L"은 설계가 파장의 약 절반인 이유입니다.도파관 슬롯 안테나가 이러한 방식으로 설계되면 모든 슬롯은 병렬로 간주될 수 있습니다.따라서 "N" 요소 슬롯 배열의 입력 어드미턴스 및 입력 임피던스는 다음과 같이 빠르게 계산할 수 있습니다.

도파관의 입력 임피던스는 슬롯 임피던스의 함수입니다.

위의 설계 매개변수는 단일 주파수에서만 유효합니다.도파관 설계가 작동하는 곳에서부터 주파수가 진행됨에 따라 안테나 성능이 저하됩니다.슬롯형 도파관의 주파수 특성을 생각하는 예로서 주파수 함수로서의 샘플 측정이 S11에 표시됩니다.도파관은 10GHz에서 작동하도록 설계되었습니다.이는 그림 4와 같이 하단의 동축 피드로 공급됩니다.

그림 4. 슬롯형 도파관 안테나는 동축 피드를 통해 피드됩니다.

결과 S-파라미터 플롯은 아래와 같습니다.

참고: 안테나는 약 10GHz에서 S11에 매우 큰 감소를 갖습니다.이는 대부분의 전력 소비가 이 주파수에서 방출된다는 것을 보여줍니다.안테나 대역폭(S11이 -6dB 미만으로 정의된 경우)은 약 9.7GHz에서 10.5GHz로 증가하여 8%의 분수 대역폭을 제공합니다.6.7GHz와 9.2GHz 부근에서도 공진이 발생합니다.6.5GHz 이하, 차단 도파관 주파수 이하에서는 에너지가 거의 방출되지 않습니다.위에 표시된 S-파라미터 플롯은 대역폭 슬롯 도파관 주파수 특성이 어떤 것과 유사한지에 대한 좋은 아이디어를 제공합니다.

슬롯형 도파관의 3차원 방사 패턴은 아래에 나와 있습니다(이는 FEKO라는 수치 전자기 패키지를 사용하여 계산되었습니다).이 안테나의 이득은 약 17dB입니다.