Figura 1 tregon një diagramë të zakonshme të valëpërçuesit me çarje, i cili ka një strukturë valëpërçuesi të gjatë dhe të ngushtë me një çarje në mes. Kjo çarje mund të përdoret për të transmetuar valë elektromagnetike.

figura 1. Gjeometria e antenave më të zakonshme me valëpërçues me çarje.

Antena e përparme (Y = 0 faqe e hapur në planin xz) ushqehet. Skaji i largët zakonisht është një qark i shkurtër (mbyllje metalike). Përçuesi i valëve mund të ngacmohet nga një dipol i shkurtër (i cili shihet në pjesën e pasme të antenës me çarje zgavre) në faqe, ose nga një tjetër përçues valësh.

Për të filluar analizimin e antenës së Figurës 1, le të shohim modelin e qarkut. Vetë valëpërçuesi vepron si një linjë transmetimi, dhe vrimat në valëpërçues mund të shihen si hyrje paralele (paralele). Valpërçuesi është i lidhur shkurt, kështu që modeli i përafërt i qarkut tregohet në Figurën 1:

figura 2. Model qarku i antenës valëpërçuese me çarje.

Hapësira e fundit është në një distancë "d" nga fundi (i cili është i lidhur shkurt, siç tregohet në Figurën 2), dhe elementët e hapjes janë të ndarë në një distancë "L" nga njëri-tjetri.

Madhësia e brazdës do të japë një udhëzues për gjatësinë e valës. Gjatësia e valës udhëzuese është gjatësia e valës brenda përcjellësit të valës. Gjatësia e valës udhëzuese ( ) është një funksion i gjerësisë së përcjellësit të valës ("a") dhe valës së hapësirës së lirë. Për modën dominuese TE01, gjatësitë e valës udhëzuese janë:

Distanca midis hapësirës së fundit dhe fundit "d" shpesh zgjidhet të jetë një e katërta e gjatësisë së valës. Gjendja teorike e linjës së transmetimit, linja e impedancës së qarkut të shkurtër me një të katërtën e gjatësisë së valës që transmetohet poshtë është qark i hapur. Prandaj, Figura 2 reduktohet në:

imazhi 3. Modeli i qarkut të valëpërçuesit me çarje duke përdorur transformimin e një çerek gjatësie vale.

Nëse parametri "L" zgjidhet të jetë gjysmë gjatësi vale, atëherë impedanca omike hyrëse ¾ shihet në një distancë gjysmë gjatësie vale z ohmë. "L" është një arsye që dizajni të jetë rreth gjysmë gjatësie vale. Nëse antena me çarje valëpërçuese është projektuar në këtë mënyrë, atëherë të gjitha çarjet mund të konsiderohen paralele. Prandaj, admitanca hyrëse dhe impedanca hyrëse e një matrice me çarje elementi "N" mund të llogariten shpejt si:

Impedanca hyrëse e valëpërçuesit është një funksion i impedancës së çarjes.

Ju lutemi vini re se parametrat e mësipërm të projektimit janë të vlefshëm vetëm në një frekuencë të vetme. Ndërsa frekuenca vazhdon nga aty ku funksionon projektimi i valëpërçuesit, do të ketë degradim në performancën e antenës. Si një shembull i të menduarit rreth karakteristikave të frekuencës së një valëpërçuesi me çarje, matjet e një mostre si një funksion i frekuencës do të tregohen në S11. Valëpërçuesi është projektuar të funksionojë në 10 GHz. Ky ushqehet në furnizimin koaksial në pjesën e poshtme, siç tregohet në Figurën 4.

Figura 4. Antena valëpërçuese me çarje ushqehet nga një furnizim koaksial.

Grafiku që rezulton nga parametri S është treguar më poshtë.

SHËNIM: Antena ka një rënie shumë të madhe në S11 në rreth 10 GHz. Kjo tregon se pjesa më e madhe e konsumit të energjisë rrezatohet në këtë frekuencë. Gjerësia e brezit të antenës (nëse përcaktohet si S11 është më pak se -6 dB) shkon nga rreth 9.7 GHz në 10.5 GHz, duke dhënë një gjerësi brezi fraksionale prej 8%. Vini re se ka gjithashtu një rezonancë rreth 6.7 dhe 9.2 GHz. Nën 6.5 GHz, nën frekuencën e valëpërçuesit të prerjes dhe pothuajse nuk rrezatohet energji. Grafiku i parametrit S i treguar më sipër jep një ide të mirë se me cilat karakteristika të frekuencës së valëpërçuesit të çarë të gjerësisë së brezit janë të ngjashme.

Modeli tre-dimensional i rrezatimit të një valëpërçuesi me çarje tregohet më poshtë (kjo u llogarit duke përdorur një paketë numerike elektromagnetike të quajtur FEKO). Përforcimi i kësaj antene është afërsisht 17 dB.

Vini re se në planin XZ (plani H), gjerësia e rrezes është shumë e ngushtë (2-5 gradë). Në planin YZ (ose planin E), gjerësia e rrezes është shumë më e madhe.