基片集成波导 (SIW) 有效宽度计算器

衬底集成波导 (SIW) 概述

衬底集成波导 (SIW) 完美融合了传统波导和平面传输线的优点，在紧凑、经济的设计中实现高质量性能。作为电磁结构，SIW 在现代微波和毫米波技术中占据重要地位，提供宽频范围内的低损耗高效率信号传输。

历史背景

SIW 技术应运而生，为解决高频波传输问题提供了强有力的解决方案。通过将波导结构集成到介质基板上，SIW 实现平面电路和传统波导之间的无缝过渡，简化了制造过程并便于与其他电路元件集成。

计算公式

衬底集成波导 (SIW) 的有效宽度 (\(a_{eff}\)) 通过以下公式计算：

\[ a_{eff} = a - \left(\frac{d^2}{0.95 \times s}\right) \]

其中：

• \(a_{eff}\) 为有效宽度，
• \(a\) 为两个过孔排之间的距离，
• \(d\) 为过孔直径，
• \(s\) 为同一排中相邻两个过孔之间的距离。

示例计算

例如，当两个过孔排之间的距离为 20 毫米，过孔直径为 2 毫米，同一排中相邻两个过孔之间的距离为 2.5 毫米时，有效宽度计算如下：

\[ a_{eff} = 20 - \left(\frac{2^2}{0.95 \times 2.5}\right) \approx 18.37 \text{ mm} \]

重要性及应用场景

SIW 是设计和实现高频电路（包括天线、滤波器和耦合器）的关键，应用于雷达系统、无线通信和传感技术。SIW 能够将平面技术的易制造性与传统波导的低损耗和高功率处理能力相结合，使其成为现代射频和微波工程的基石。

常见问题

1. 是什么让 SIW 与其他波导不同？

   • SIW 将波导结构集成到基板上，提供紧凑、经济的解决方案，与传统的平面传输线相比，具有更低的损耗和更高的功率处理能力。

2. 过孔排列如何影响 SIW 的性能？

   • 过孔的密度和排列在确定 SIW 的截止频率和工作带宽方面起着至关重要的作用，影响其整体性能。

3. SIW 可以使用标准 PCB 技术制造吗？

   • 可以，SIW 的主要优点之一是与标准印刷电路板 (PCB) 制造技术兼容，便于与电子元件集成。

该计算器提供了一种简单的方法来确定衬底集成波导的有效宽度，这是设计高效、高性能微波和毫米波器件的关键步骤。