基片集成波导SIW 简介

定义

基片集成波导Substrate integrated waveguide（SIW）是一种新的微波传输线形式，其利用金属通孔在介质基片上实现波导的场传播模式。

高频应用中，由于波长过小，过于高的容差要求常常使微带线失效。

外形

波导就常用于高频情况，但是波导体积大， 不易于集成。所以产生了一种新的观点：基片集成波导SIW。SIW是介于微带与介质填充波导之间的一种传输线。 SIW兼顾传统波导和微带传输线的优点，可实现高性能微波毫米波平面电路

原理

SIW场模式

1，采用PCB，LTCC或者薄膜工艺实现两排金属过 孔

2，电磁波被限制在两排金属孔和上下金属边界形成的矩形腔内

3，由于边上的过孔，横磁波（TM）不存在，横电波TE10模为主模。

考虑加工，衰减及能量泄漏等特性，基本尺寸为：

s/d<2, d/w<0.1

SIW可等效为矩形波导,矩形波导宽边为a，其等效公式为：

a=w-1.08d^2/s+0.1d^2/w

半模基片集成波导

由于SIW中间为理想磁壁，电力线平行于对称面，可以由此处将SIW一分为二，并不会改变场模式

这样可以大大减小由SIW构成的器件的体积。

案例

利用SIW技术可以做成小体积的滤波器，天线和环形器等常用的微波器件。

SIW 滤波器

SIW 缝隙天线

SIW滤波器

SIW喇叭天线

SIW双模天线

SIW滤波器

SIW天线阵

SIW缝隙天线

SIW功分器

SIW天线阵

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来源：射频学堂