基于dgs的微带滤波器研究

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3、暑ＢｙＸｕＭｉｎＨｅｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＹｕＹｉｎｐＭｇａ２０１６ｙ摘要缺陷接地结构（Defectedgroundstructure,DGS）是一种新颖的微波结构，在这一结构中金属接地板被蚀刻出特定“缺陷”，从而改变传输线的分布电容和分布电感。DGS可以有效改善微波电路性能，如改善微波滤波器带外性能，减小电路尺寸等，因而该技术越来越受到重视。在传统的滤波器中引入DGS的设计以及DGS以级联方式直接设计成低通滤波器是DGS应用在微带滤波器中的两种主要方式。本文采用哑铃型DGS结构设计了一款三单元级联低通滤波器，并对其进行改

4、进，使其带内回波损耗增大10dB。对改进后低通滤波器的DGS的缝隙位置进行调整，使其截止频率降低，并将其加载到本文所设计的平行耦合带通滤波器中，能够有效改善平行耦合带通滤波器的阻带性能，抑制带外二次、三次和四次谐波。加工并测试了加载DGS的平行耦合带通滤波器，实测的幅频特性曲线与仿真结果相符，其中心频率在2.35GHz，带宽为600MHz，带内中心频率处的回波损耗较仿真结果降低2dB；S21在带外3.2GHz到10GHz之间均在-40dB以下，而仿真结果是在-25dB以下，故滤波器实测数据的带外抑制要好于仿真结果。虽然采用DGS设计低通滤波器方法简单，并且能够得

5、到较好的阻带特性，但是滤波器的滚降度低，截止频率附近曲线并不陡峭。本文利用半圆型DGS的阻带特性和开口环DGS在谐振点附近频响曲线陡峭的优点，提出了一种半圆型开口环DGS，并利用这种结构分别设计了二单元级联与三单元级联的半圆型开口环DGS低通滤波器。对所设计的两个滤波器进行测试，结果表明实测数据与仿真相符。与传统的半圆型DGS低通滤波器相比，半圆型开口环DGS低通滤波器截止频率处的频率响应曲线滚降度得到明显改善。半圆型开口环DGS低通滤波器设计简单，占用电路面积小，并且能够有效地改善DGS低通滤波器的滚降度。关键词:缺陷地结构(DGS)，低通滤波器，带通滤波器，

6、带外抑制，滚降IAbstractDefectedgroundstructure(DGS)isanovelmicrowavecircuitwhichhassome"defects"etchedonthemetalgroundplane.TheDGSchangesthecurrentdistributiononthegroundandresultsinthatcertainfrequenciesofelectromagneticwavescannotpassthroughthecircuit.Theoutside-bandperformanceofthefilter

7、canbeimprovedbyusingDGS.DGScanalsoreducethesizeofmicrowavecircuit.TheDGSadoptedinthetraditionalfilterandDGSdirectlydesignedasthelow-passfilterinthecascadedsystemaretwomainwaysofDGSapplicationinthemicrowavefilter.Inthisthesis,athree–unitcascadedlow-passfilterisdesignedwithdumbbell–sha

8、pedDGS.Thega