Slotantennen

Slotantennen sind Antennen, die aus einem Spalt in einer leitenden Fläche bestehen. Der Spalt wirkt wie die komplementäre Form eines Dipols; durch Anregen der Spaltkante entsteht eine elektromagnetische Strahlung, die in der Regel aus der Fläche heraus abstrahlt. In der Praxis werden rechteckige Spalte in Metallplatten, Metallfolien oder Leiterplatten verwendet. Der Resonanzfall tritt typischerweise auf, wenn die Spaltenlänge ungefähr halb so lang ist wie die Wellenlänge des Betriebsmediums; der Spalt strahlt in die Hauptrichtung senkrecht zur Fläche. Die Polarisation ist linear und verläuft entlang der Längsachse des Spalts.

Der Spalt wird typischerweise direkt am Rand über eine Mikrostreifenleitung, durch eine Koaxialsonde in den Spalt oder über Kopplung gespeist. Mehrere Spalte in Reihe oder als Array bilden Slot-Arrays, die höhere Verstärkung und gerichtete Strahlung ermöglichen. In der Mikrowellentechnik finden sich Spaltplatten oft in Verbindung mit Wellenleitern oder Mikrostreifenplattformen.

Vorteile sind geringe Bauhöhe, einfache Fertigung auf flachen Oberflächen, gute Integrationsfähigkeit mit HF-Schaltungen und relativ niedrige Kosten. Nachteile umfassen eine tendenziell begrenzte Bandbreite bei Einzelspalten, Polarisation, die von der Spaltorientierung abhängt, sowie Empfindlichkeit gegenüber Umgebung und Substrat. Zur Bandbreitenverbesserung werden Mehrfachspalt- oder Mehrspalt-Arrays eingesetzt.

Anwendungen finden sich in Radar, Satellitenkommunikation, kompakten WLAN-/Mikrowellenantennen und Frontends in Mess- und Prüfsystemen. Die theoretische Grundlage beruht darauf, dass ein Spalt im idealen Leiterbild dem Bild eines Halbwellen-Dipols entspricht; die Strahlung liegt typischerweise im Normalabstrahlbereich zur Spalte.