- Substrate Integrated Waveguide
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Der englische Begriff Substrate Integrated Waveguide (SIW), für den es bisher keine mehrheitlich benutzte deutsche Übersetzung gibt, beschreibt eine neue elektrische Leitung. Erstmalig vorgestellt wurde diese neue Form eines Wellenleiters im Jahre 1998 von dem japanischen Wissenschaftler Uchimura, und anderen.
Die als Wellenleiter ausgeführte Leitung besteht allein aus einem leitend von beiden Seiten beschichtetem Dielektrikum, auch Substrat genannt, und elektrischen Durchkontaktierungen, sog. Vias als Begrenzung. Vorteil dieser Technik gegenüber herkömmlichen Hohlleitern ist die einfache Herstellung, sowie das flache Profil und die Möglichkeit, auf dem gleichen Substrat weitere Bauteile aufzubringen.
Eigenschaften
Die wesentlichen Eigenschaften des SIW sind mit denen des rechteckigen Wellenleiters vergleichbar. Es existieren hinreichend genau empirisch gewonnene Annäherungsformeln, die die Breite eines SIW mit der Breite eines rechteckigen Hohlleiters verknüpfen. Ebenso sind ausgehend von den Dimensionen des SIW die Grenzfrequenzen zu ermitteln. Eine Besonderheit besteht beim SIW darin, dass die Grenzfrequenz nicht von der Substratdicke, sondern allein von der Breite abhängt.
Die equivalente Breite eines Hohlleiters, der in etwa die gleichen Eigenschaften besitzt wie der entsprechende SIW, ist über die folgende Formel näherungsweise verknüpft:
aRWG = aSIW − 1,08(2r)2 / p + 0,1(2r)2 / aSIW
wobei p der Abstand zwischen den begrenzenden Vias und r der Radius der eingesetzten Vias ist, sowie aRWG und aSIW die jeweiligen Breiten des Hohlleiters, resp. SIWs.
Anwendungen
Anwendungen des SIW sind Antennen, Speiseleitungen von Antennen (engl. "feeding"), Kopplern, u. a., insbesondere im Millimeterband, also jenseits der 30 GHz. Es existieren bereits flexible Übergänge zu anderen Techniken, wie Mikrostreifenleitung, Coplanar Waveguide (CPW), Hohlleiter oder Koaxialkabel.
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