La figura 1 mostra un diagrama comú de guia d'ones ranurada, que té una estructura de guia d'ones llarga i estreta amb una ranura al mig. Aquesta ranura es pot utilitzar per transmetre ones electromagnètiques.

figura 1. Geometria de les antenes de guia d'ones ranurada més comunes.

L'antena frontal (Y = 0 cara oberta en el pla xz) està alimentada. L'extrem oposat sol ser un curtcircuit (carcassa metàl·lica). La guia d'ones pot estar excitada per un dipol curt (que es veu a la part posterior de l'antena de la ranura de la cavitat) a la pàgina o per una altra guia d'ones.

Per començar a analitzar l'antena de la Figura 1, fixem-nos en el model del circuit. La guia d'ones en si mateixa actua com una línia de transmissió, i les ranures de la guia d'ones es poden veure com a admitàncies paral·leles (paral·leles). La guia d'ones està curtcircuitada, de manera que el model de circuit aproximat es mostra a la Figura 1:

figura 2. Model de circuit d'una antena de guia d'ones ranurada.

L'última ranura està a una distància "d" fins a l'extrem (que està curtcircuitat, com es mostra a la Figura 2), i els elements de la ranura estan separats una distància "L" entre si.

La mida de la ranura donarà una guia per a la longitud d'ona. La longitud d'ona guia és la longitud d'ona dins de la guia d'ones. La longitud d'ona guia ( ) és una funció de l'amplada de la guia d'ones ("a") i la longitud d'ona de l'espai lliure. Per al mode TE01 dominant, les longituds d'ona guia són:

La distància entre l'última ranura i l'extrem "d" sovint es tria com un quart de longitud d'ona. L'estat teòric de la línia de transmissió, la línia d'impedància de curtcircuit d'un quart de longitud d'ona transmesa cap avall, és un circuit obert. Per tant, la Figura 2 es redueix a:

imatge 3. Model de circuit de guia d'ones ranurada mitjançant transformació de quart d'ona.

Si el paràmetre "L" es selecciona com a mitja longitud d'ona, la impedància òhmica d'entrada ž es veu a una distància de mitja longitud d'ona z ohms. La "L" és una raó per la qual el disseny ha de ser aproximadament la meitat de la longitud d'ona. Si l'antena de ranura de guia d'ones es dissenya d'aquesta manera, totes les ranures es poden considerar paral·leles. Per tant, l'admitància d'entrada i la impedància d'entrada d'una matriu ranurada d'elements "N" es poden calcular ràpidament com:

La impedància d'entrada de la guia d'ones és funció de la impedància de la ranura.

Tingueu en compte que els paràmetres de disseny anteriors només són vàlids a una sola freqüència. A mesura que la freqüència augmenta i el disseny de la guia d'ones funciona, hi haurà una degradació en el rendiment de l'antena. Com a exemple de pensar en les característiques de freqüència d'una guia d'ones ranurada, les mesures d'una mostra en funció de la freqüència es mostraran a la S11. La guia d'ones està dissenyada per funcionar a 10 GHz. Aquesta s'alimenta a l'alimentació coaxial a la part inferior, tal com es mostra a la Figura 4.

Figura 4. L'antena de guia d'ones ranurada s'alimenta mitjançant una alimentació coaxial.

El gràfic del paràmetre S resultant es mostra a continuació.

NOTA: L'antena té una caiguda molt gran a l'S11 a uns 10 GHz. Això demostra que la major part del consum d'energia s'irradia a aquesta freqüència. L'amplada de banda de l'antena (si es defineix com a S11 és inferior a -6 dB) va d'uns 9,7 GHz a 10,5 GHz, donant una amplada de banda fraccionària del 8%. Cal tenir en compte que també hi ha una ressonància al voltant de 6,7 i 9,2 GHz. Per sota de 6,5 GHz, per sota de la freqüència de la guia d'ones de tall, gairebé no s'irradia energia. El gràfic del paràmetre S que es mostra a dalt dóna una bona idea de a quines característiques de freqüència de la guia d'ones ranurada de l'amplada de banda són similars.

A continuació es mostra el patró de radiació tridimensional d'una guia d'ones ranurada (es va calcular mitjançant un paquet electromagnètic numèric anomenat FEKO). El guany d'aquesta antena és d'aproximadament 17 dB.

Tingueu en compte que en el pla XZ (pla H), l'amplada del feix és molt estreta (2-5 graus). En el pla YZ (o pla E), l'amplada del feix és molt més gran.