รูปที่ 1 แสดงแผนภาพท่อนำคลื่นแบบ slotted ทั่วไป ซึ่งมีโครงสร้างท่อนำคลื่นที่ยาวและแคบโดยมีช่องตรงกลาง ช่องนี้สามารถใช้เพื่อส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

รูปที่ 1 รูปทรงของเสาอากาศท่อนำคลื่นแบบ slotted ที่พบมากที่สุด

เสาอากาศส่วนหน้า (Y = 0 เปิดหน้าในระนาบ xz) ถูกป้อน ปลายสุดมักเป็นไฟฟ้าลัดวงจร (กล่องหุ้มโลหะ) ท่อนำคลื่นอาจถูกตื่นเต้นโดยไดโพลสั้น (เห็นที่ด้านหลังของเสาอากาศช่องช่อง) บนหน้า หรือโดยท่อนำคลื่นอื่น

เพื่อเริ่มวิเคราะห์เสาอากาศรูปที่ 1 มาดูโมเดลวงจรกันดีกว่า ท่อนำคลื่นนั้นทำหน้าที่เป็นสายส่ง และช่องต่างๆ ในท่อนำคลื่นสามารถดูได้ว่าเป็นการรับเข้าแบบขนาน (ขนาน) ท่อนำคลื่นเกิดการลัดวงจร ดังนั้นแบบจำลองวงจรโดยประมาณจะแสดงในรูปที่ 1:

รูปที่ 2 แบบจำลองวงจรของเสาอากาศท่อนำคลื่นแบบ slotted

ช่องสุดท้ายคือระยะห่าง "d" ถึงจุดสิ้นสุด (ซึ่งเป็นการลัดวงจร ดังแสดงในรูปที่ 2) และองค์ประกอบช่องจะมีระยะห่าง "L" จากกันและกัน

ขนาดของร่องจะเป็นตัวกำหนดความยาวคลื่น ความยาวคลื่นนำทางคือความยาวคลื่นภายในท่อนำคลื่น ความยาวคลื่นนำทาง ( ) เป็นฟังก์ชันของความกว้างของท่อนำคลื่น ("a") และความยาวคลื่นของพื้นที่ว่าง สำหรับโหมด TE01 ที่โดดเด่น ความยาวคลื่นนำทางคือ:

ระยะห่างระหว่างช่องสุดท้ายกับจุดสิ้นสุด "d" มักถูกเลือกให้เป็นหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่น สถานะทางทฤษฎีของสายส่ง สายอิมพีแดนซ์ลัดวงจรความยาวคลื่นหนึ่งในสี่ที่ส่งลงมาคือวงจรเปิด ดังนั้น รูปที่ 2 จึงลดเหลือ:

ภาพที่ 3 แบบจำลองวงจรท่อนำคลื่นแบบ Slotted โดยใช้การแปลงความยาวคลื่นหนึ่งในสี่ส่วน

หากเลือกพารามิเตอร์ "L" ให้เป็นความยาวคลื่นครึ่งหนึ่ง ดังนั้นอิมพีแดนซ์อินพุต ž โอห์มมิกจะถูกมองที่ระยะครึ่งความยาวคลื่น z โอห์ม ตัว "L" เป็นสาเหตุที่ทำให้การออกแบบต้องมีความยาวคลื่นประมาณครึ่งหนึ่ง หากเสาอากาศช่องนำคลื่นได้รับการออกแบบในลักษณะนี้ ช่องทั้งหมดจะถือว่าขนานกัน ดังนั้น การรับเข้าอินพุตและอิมพีแดนซ์อินพุตของอาร์เรย์ slotted องค์ประกอบ "N" จึงสามารถคำนวณได้อย่างรวดเร็วดังนี้:

อิมพีแดนซ์อินพุตของท่อนำคลื่นเป็นฟังก์ชันของอิมพีแดนซ์ของสล็อต

โปรดทราบว่าพารามิเตอร์การออกแบบข้างต้นใช้ได้เฉพาะที่ความถี่เดียวเท่านั้น เมื่อความถี่ดำเนินต่อไปจากจุดนั้น การออกแบบท่อนำคลื่นก็จะทำงาน ประสิทธิภาพของเสาอากาศจะลดลง เพื่อเป็นตัวอย่างในการคิดเกี่ยวกับคุณลักษณะความถี่ของท่อนำคลื่นแบบ slotted การวัดตัวอย่างเป็นฟังก์ชันของความถี่จะแสดงใน S11 ท่อนำคลื่นได้รับการออกแบบให้ทำงานที่ความถี่ 10 GHz ซึ่งจะถูกป้อนเข้ากับฟีดโคแอกเซียลที่ด้านล่าง ดังแสดงในรูปที่ 4

รูปที่ 4 เสาอากาศท่อนำคลื่นแบบ slotted ถูกป้อนโดยฟีดโคแอกเชียล

พล็อตพารามิเตอร์ S ที่เป็นผลลัพธ์แสดงไว้ด้านล่าง

หมายเหตุ: เสาอากาศมีการดรอปดาวน์ขนาดใหญ่มากบน S11 ที่ประมาณ 10 GHz นี่แสดงให้เห็นว่าการใช้พลังงานส่วนใหญ่แผ่ออกมาที่ความถี่นี้ แบนด์วิดท์เสาอากาศ (หากกำหนดเป็น S11 น้อยกว่า -6 dB) จะเปลี่ยนจากประมาณ 9.7 GHz เป็น 10.5 GHz โดยให้แบนด์วิดท์ที่เป็นเศษส่วน 8% โปรดทราบว่ายังมีเสียงสะท้อนประมาณ 6.7 และ 9.2 GHz ต่ำกว่า 6.5 GHz ซึ่งต่ำกว่าความถี่ท่อนำคลื่นแบบตัดออกและแทบไม่มีการแผ่พลังงานเลย แผนภาพพารามิเตอร์ S ที่แสดงด้านบนช่วยให้เข้าใจได้ดีว่าลักษณะความถี่ความถี่ของท่อนำคลื่น slotted ของแบนด์วิธมีความคล้ายคลึงกับอะไร

รูปแบบการแผ่รังสีสามมิติของท่อนำคลื่นแบบ slotted แสดงไว้ด้านล่าง (ซึ่งคำนวณโดยใช้แพ็คเกจแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงตัวเลขที่เรียกว่า FEKO) อัตราขยายของเสาอากาศนี้คือประมาณ 17 เดซิเบล