Il principio di funzionamento di un’antenna a fessura ruota attorno al concetto di propagazione delle onde elettromagnetiche attraverso un’apertura o fessura in una superficie conduttiva. Quando viene introdotta una fessura nel materiale conduttivo (come il metallo) della struttura dell’antenna, si crea un’apertura attraverso la quale le onde elettromagnetiche possono irradiare o ricevere segnali. Le dimensioni e la forma della fessura determinano la frequenza operativa e le caratteristiche di radiazione dell’antenna. Le onde elettromagnetiche vengono accoppiate all’interno o all’esterno della fessura e la fessura funge da apertura attraverso la quale queste onde si propagano, contribuendo al diagramma di radiazione e all’efficienza dell’antenna.
Il principio di funzionamento di qualsiasi antenna è convertire i segnali elettrici in onde elettromagnetiche (trasmissione dell’antenna) o viceversa (ricezione dell’antenna). Le antenne funzionano sulla base dei principi elettromagnetici fondamentali governati dalle equazioni di Maxwell. Quando una corrente alternata passa attraverso la struttura dell’antenna, genera un campo elettromagnetico che si propaga lontano dall’antenna sotto forma di onde elettromagnetiche. La struttura fisica e la geometria dell’antenna, nonché le sue proprietà elettriche, determinano la lunghezza d’onda e la direzionalità delle onde irradiate o ricevute. Le antenne sono progettate per ottimizzare l’efficienza, il guadagno, la larghezza di banda e le caratteristiche del diagramma di radiazione per applicazioni specifiche quali comunicazione, radar, trasmissione e rilevamento.
Il principio della fessura nel design dell’antenna si riferisce alla sua funzione di apertura che consente alle onde elettromagnetiche di propagarsi attraverso una superficie conduttiva. Le fessure vengono solitamente tagliate su superfici metalliche o strutture utilizzate come parte dell’antenna. Le dimensioni, la forma e il posizionamento dello slot influiscono sulla frequenza di risonanza, sul diagramma di radiazione, sulla polarizzazione e sulle caratteristiche di impedenza dell’antenna. Controllando questi parametri, gli ingegneri possono personalizzare le prestazioni dell’antenna per soddisfare requisiti specifici di banda di frequenza, direzionalità ed efficienza.
Un’antenna a lente funziona in base al principio della concentrazione delle onde elettromagnetiche utilizzando una struttura a lente dielettrica o metallica. La lente modifica la fase diretta delle onde elettromagnetiche, facendole convergere o divergere per ottenere le caratteristiche di radiazione desiderate. Le lenti dielettriche possono essere realizzate con materiali con valori di permettività specifici per controllare le proprietà di rifrazione dell’antenna. Le lenti metalliche utilizzano riflettori o superfici curvi per focalizzare le onde elettromagnetiche. Le antenne a lente vengono utilizzate per migliorare il guadagno dell’antenna, migliorare la direttività e ottenere larghezze di fascio strette in applicazioni quali comunicazioni satellitari, sistemi radar e collegamenti a microonde.
Un’antenna ad apertura funziona irradiando o ricevendo onde elettromagnetiche attraverso un’apertura o un’apertura in una superficie conduttiva. L’apertura funge da elemento radiante e le sue dimensioni e forma determinano la frequenza operativa, la larghezza di banda e il diagramma di radiazione dell’antenna. Le antenne ad apertura includono progetti come antenne a tromba, antenne a guida d’onda e antenne a fessura. Sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni a microonde e onde millimetriche dove sono richiesti guadagno elevato, bassa perdita e controllo preciso del fascio. Il principio di funzionamento prevede l’accoppiamento efficace delle onde elettromagnetiche all’interno o all’esterno dell’apertura, che definisce le caratteristiche prestazionali dell’antenna.