基板統合導波路 (SIW) 有効幅計算機
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基板統合導波路（SIW）は、従来の導波路と平面伝送線の利点を独自に融合させたもので、コンパクトで費用対効果の高い設計内に高品質な性能を包み込んだものです。電磁構造体として、SIWは現代のマイクロ波およびミリ波技術において不可欠であり、広帯域にわたって最小限の損失で効率的な信号伝送を実現しています。
歴史的背景
SIW技術は、高周波伝送の課題に対する強力な解決策として登場しました。誘電体基板内に導波路構造を統合することで、SIWは平面回路と従来の導波路間のシームレスな移行を実現し、他の回路素子との製造と統合を容易にします。
計算式
基板統合導波路（SIW）の有効幅（\(a_{eff}\)）は、次の式を使用して計算されます。
\[ a_{eff} = a - \left(\frac{d^2}{0.95 \times s}\right) \]
ただし、
- \(a_{eff}\)は有効幅、
- \(a\)は2つのビア列間の距離、
- \(d\)はビアの直径、
- \(s\)は同一列の2つの連続するビア間の距離です。
計算例
たとえば、2つのビア列間の距離が20 mm、ビアの直径が2 mm、同一列の2つの連続するビア間の距離が2.5 mmの場合、有効幅は次のように計算されます。
\[ a_{eff} = 20 - \left(\frac{2^2}{0.95 \times 2.5}\right) \approx 18.37 \text{ mm} \]
重要性と使用シナリオ
SIWは、レーダーシステム、無線通信、センシング技術などのアプリケーション向けに、アンテナ、フィルタ、カプラなど、高周波回路の設計と実装に不可欠です。平面技術の製造の容易さと従来の導波路の低損失と高電力処理能力を組み合わせることができるため、現代のRFおよびマイクロ波エンジニアリングの礎となっています。
よくある質問
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SIWを他の導波路と異なるものにするのは何ですか？
- SIWは導波路構造を基板内に統合しており、従来の平面伝送線よりも損失が少なく、電力処理能力が高い、コンパクトで費用対効果の高いソリューションを提供します。
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ビアの配置はSIWの性能にどのように影響しますか？
- ビアの密度と配置は、SIWのカットオフ周波数と動作帯域幅を決定する上で重要な役割を果たし、全体的な性能に影響を与えます。
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SIWは標準的なPCB技術を使用して製造できますか？
- はい、SIWの主な利点の1つは、標準的なプリント基板（PCB）製造技術との互換性があり、電子部品との簡単な統合を可能にすることです。
この計算機は、効率的で高性能なマイクロ波およびミリ波コンポーネントの設計において重要なステップである、基板統合導波路の有効幅を決定する簡単な方法を提供します。