- Imagina un radiador dipolar ideal.
- cortar por la mitad y colocar en el centro un espejo ideal, esto es un monopolo conectado a tierra. En RF el espejo es sólo una placa metálica. La radiación del monopolo va en todas las direcciones pero el espejo también refleja así que sólo en un medio plano donde se encuentra la radiación.
- Ahora dobla y estira "lentamente" el espejo alrededor del radiador para formar un tubo en dirección perpendicular al monopolo. El tubo es una guía de ondas en la que irradia el monopolo. Mientras se dobla hay que asegurarse de que el monopolo sigue estando emparejado con su línea de alimentación, de lo contrario no hay radiación. En la práctica, esto significa que el ancho de banda natural de un monopolo se reduce a costa de poder irradiar hacia el tubo. Para ayudar al emparejamiento se deja que el tubo tenga una llamarada que se aleja de la fuente. Cuanto más amplia sea la llamarada, más fácil será la adaptación. Además, la guía de ondas debe soportar un solo modo para que la fase y la amplitud del campo interior sean fáciles de controlar.
- Corta el tubo en algún lugar para terminarlo, y sigue igualando para que haya una reflexión en el extremo del tubo; ahora tienes una antena de bocina que coincide con la impedancia del espacio libre $120\pi \Omega = 377 \Omega$ a la línea de alimentación del monopolo, normalmente $50\Omega$ . Cada punto de la abertura de la bocina es una fuente de ondas esféricas elementales de Huygens que, debido a la forma en que formaste el tubo/antorcha y a la adecuada adaptación de la impedancia, están aproximadamente en fase entre sí, por lo que la radiación es esencialmente axial y está confinada por la bocina.
Normalmente, se tiene una guía de onda con un extremo cortocircuitado por una pared metálica y el "lanzador" monopolar se coloca a un cuarto de longitud de onda de esa pared, de modo que cuando la onda se refleje en la fase opuesta en el espejo metálico y también viaje dos cuartos de longitud de onda para alcanzar la otra mitad de la onda, estará en fase con la otra onda que ya se propaga en la dirección deseada. Ajustando la distancia de la pared, el grosor y la profundidad de la sonda se puede igualar la impedancia del lanzador al cargar su línea de alimentación. Sin embargo, esto no será suficiente, también tienes que asegurarte de que mientras la guía de ondas tiene un solo modo propagándose cuando golpea la antorcha las reflexiones se minimizan y no permiten que surjan múltiples modos incontrolables. En su lugar, se da forma a la antorcha (ranuras, crestas, dientes, etc.) para que los modos lanzados en la transición entre la guía homogénea monomodo y la antorcha estén controlados. De hecho, las mejores bocinas utilizan, además del modo fundamental de la guía de ondas, varios modos de orden superior para "aplanar" la distribución de fase en el extremo de la antorcha, es decir, la apertura, y también para controlar la distribución de amplitud para que determine los lóbulos laterales de la radiación.
