Figuur 1 toont een typisch schema van een sleufgolfgeleider, met een lange en smalle golfgeleiderstructuur en een sleuf in het midden. Deze sleuf kan worden gebruikt om elektromagnetische golven te transporteren.

Figuur 1. Geometrie van de meest voorkomende sleufgolfgeleiderantennes.

De frontantenne (Y = 0 open zijde in het xz-vlak) wordt gevoed. Het andere uiteinde is meestal een kortsluiting (metalen behuizing). De golfgeleider kan worden aangestuurd door een korte dipool (zichtbaar aan de achterkant van de sleufantenne) op de pagina, of door een andere golfgeleider.

Laten we, om de antenne in Figuur 1 te analyseren, eerst naar het circuitmodel kijken. De golfgeleider zelf fungeert als een transmissielijn en de sleuven in de golfgeleider kunnen worden beschouwd als parallelle admittanties. De golfgeleider is kortgesloten, dus het benaderde circuitmodel is weergegeven in Figuur 1:

Figuur 2. Schakelschema van een sleufgolfgeleiderantenne.

De laatste sleuf bevindt zich op een afstand "d" van het einde (dat kortgesloten is, zoals weergegeven in figuur 2), en de sleufelementen zijn op een afstand "L" van elkaar geplaatst.

De grootte van de groef geeft een indicatie van de golflengte. De geleidegolflengte is de golflengte binnen de golfgeleider. De geleidegolflengte ( ) is een functie van de breedte van de golfgeleider ("a") en de golflengte in vrije ruimte. Voor de dominante TE01-modus zijn de geleidegolflengten:

De afstand tussen de laatste sleuf en het uiteinde "d" wordt vaak gekozen als een kwart golflengte. De theoretische toestand van de transmissielijn, de kwartgolflengte kortsluitimpedantielijn die naar beneden wordt doorgelaten, is een open circuit. Daarom wordt figuur 2 vereenvoudigd tot:

Afbeelding 3. Model van een sleufgolfgeleidercircuit met behulp van een kwartgolflengtetransformatie.

Als parameter "L" wordt gekozen als een halve golflengte, dan wordt de ingangsimpedantie ž bekeken op een afstand van een halve golflengte z ohm. De parameter "L" is de reden waarom het ontwerp ongeveer een halve golflengte bedraagt. Als de golfgeleidersleufantenne op deze manier is ontworpen, kunnen alle sleuven als parallel worden beschouwd. Daarom kunnen de ingangsadmittantie en de ingangsimpedantie van een sleufantenne met "N" elementen snel als volgt worden berekend:

De ingangsimpedantie van de golfgeleider is een functie van de sleufimpedantie.

Houd er rekening mee dat de bovenstaande ontwerpparameters alleen geldig zijn bij één enkele frequentie. Naarmate de frequentie toeneemt, zal het ontwerp van de golfgeleider minder goed werken, maar zal de prestatie van de antenne afnemen. Ter illustratie van de frequentiekarakteristieken van een sleufgolfgeleider worden in figuur S11 metingen van een monster als functie van de frequentie weergegeven. De golfgeleider is ontworpen om te werken op 10 GHz. Deze wordt aan de onderkant aangesloten op de coaxiale voeding, zoals weergegeven in figuur 4.

Figuur 4. De sleufgolfgeleiderantenne wordt gevoed door een coaxiale voeding.

De resulterende S-parametergrafiek wordt hieronder weergegeven.

OPMERKING: De antenne vertoont een zeer grote afname in de S11-waarde bij ongeveer 10 GHz. Dit geeft aan dat het grootste deel van het energieverbruik op deze frequentie wordt uitgestraald. De bandbreedte van de antenne (indien gedefinieerd als S11 kleiner dan -6 dB) loopt van ongeveer 9,7 GHz tot 10,5 GHz, wat een fractionele bandbreedte van 8% oplevert. Merk op dat er ook een resonantie is rond 6,7 en 9,2 GHz. Onder 6,5 GHz, onder de afsnijfrequentie van de golfgeleider, wordt er vrijwel geen energie uitgestraald. De bovenstaande S-parametergrafiek geeft een goed beeld van de bandbreedte en frequentiekarakteristieken van een sleufgolfgeleider.

Het driedimensionale stralingspatroon van een sleufgolfgeleider wordt hieronder weergegeven (dit is berekend met behulp van het numerieke elektromagnetische softwarepakket FEKO). De versterking van deze antenne is ongeveer 17 dB.