Joonisel 1 on kujutatud levinud piludega lainejuhi diagramm, millel on pikk ja kitsas lainejuhi struktuur, mille keskel on pilu. Seda pesa saab kasutada elektromagnetlainete edastamiseks.

joonis 1. Levinumate piludega lainejuhtantennide geomeetria.

Esiotsa (Y = 0 avatud tahk xz-tasandil) antenn on toide. Kaugem ots on tavaliselt lühis (metallist korpus). Lainejuhti võib ergutada lehel paiknev lühike dipool (näha õõnsuspilu antenni tagaküljel) või mõni muu lainejuht.

Joonise 1 antenni analüüsimise alustamiseks vaatame vooluahela mudelit. Lainejuht ise toimib ülekandeliinina ja lainejuhi pilusid saab vaadelda paralleelsete (paralleelsete) sissepääsudena. Lainejuht on lühises, seega on ligikaudne vooluahela mudel näidatud joonisel 1:

joonis 2. Pilulise lainejuhtantenni vooluahela mudel.

Viimane pilu on kaugus "d" otsani (mis on lühises, nagu on näidatud joonisel 2) ja pilu elemendid on üksteisest "L" kaugusel.

Soone suurus annab suuna lainepikkusele. Juhtlainepikkus on lainepikkus lainejuhis. Juhtlainepikkus ( ) on lainejuhi laiuse ("a") ja vaba ruumi lainepikkuse funktsioon. Domineerivas TE01 režiimis on juhtimislainepikkused:

Viimase pilu ja lõpu "d" vaheline kaugus valitakse sageli veerandlainepikkuseks. Ülekandeliini teoreetiline olek, allapoole edastatav veerandlainepikkusega lühistakistusliin, on avatud vooluring. Seetõttu taandub joonis 2 järgmisele:

pilt 3. Piludega lainejuhi ahela mudel, kasutades veerandlainepikkuse teisendust.

Kui parameeter "L" on valitud poollainepikkuseks, siis vaadeldakse sisendi ¾ oomilist impedantsi poole lainepikkuse kaugusel z oomi. "L" on põhjus, miks disain on umbes poole lainepikkusega. Kui lainejuhi piluantenn on selliselt konstrueeritud, siis võib kõiki pilusid lugeda paralleelseteks. Seetõttu saab "N" elemendiga piludega massiivi sisendi sissepääsu ja sisendtakistust kiiresti arvutada järgmiselt:

Lainejuhi sisendtakistus on pilu impedantsi funktsioon.

Pange tähele, et ülaltoodud disainiparameetrid kehtivad ainult ühel sagedusel. Kuna sagedus lähtub sealt lainejuhi projekteerimisest, siis antenni jõudlus halveneb. Näitena pilulise lainejuhi sageduskarakteristikutest mõtlemisest on S11-s näidatud valimi mõõtmised sageduse funktsioonina. Lainejuht on loodud töötama sagedusel 10 GHz. See juhitakse allosas asuvasse koaksiaalsesse toiteallikasse, nagu on näidatud joonisel 4.

Joonis 4. Pilulise lainejuhi antenni toidetakse koaksiaaltoitega.

Saadud S-parameetri graafik on näidatud allpool.

MÄRKUS. Antennil on S11 puhul väga suur langus umbes 10 GHz juures. See näitab, et suurem osa energiatarbimisest kiirgatakse sellel sagedusel. Antenni ribalaius (kui S11 on määratletud kui -6 dB) ulatub umbes 9,7 GHz-lt 10,5 GHz-ni, andes osaliseks ribalaiuseks 8%. Pange tähele, et resonants on ka sagedustel 6,7 ja 9,2 GHz. Alla 6,5 GHz, alla lainejuhi sageduse ja peaaegu üldse energiat ei kiirgata. Ülaltoodud S-parameetri graafik annab hea ettekujutuse sellest, millise ribalaiuse piludega lainejuhi sageduskarakteristikud on sarnased.

Pilulise lainejuhi kolmemõõtmeline kiirgusmuster on näidatud allpool (see arvutati numbrilise elektromagnetilise paketi FEKO abil). Selle antenni võimendus on umbes 17 dB.