种EBG微带滤波器的设计

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1、Vol21No.2June2006ebg微带滤波器的设计西南科技大学学报JournalofSouthwestUniversityoFScienceandTechnology夏祖学(西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010)摘要:在分析T型低通滤波器的周期性副响应的基础上，设计出满足布喇咯公式的电磁带BX(EBC)结构的微带滤波器。经模型仿真和实测，该滤波器B1带中心频率12CHz,阻带带宽5~6CHz,中心的01带深度达到了-30dB左右，成功克服了以截止频率3GHz的微带线T型低通滤波器的周期性的第二副响应,即4倍其截止频

2、率为中心的第二通带。关键词:微带带SI滤波器电磁带隙(EBG)结构布喇咯公式中图分类号:TN7135文献标识码:A文章编号：1671-8755(2006)02-0036-04DesignofEBGMicrostripFilterXIAZu-xue(SchoolofInformationEngineering,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010,Sichuan,China)Abstract：Basedonanalysisoftheperiodiccon

3、comitantresponseofmodelTLow一PassFilter(LPF),amicrostripfilterofElectromagneticBandGap(EBG)structurewasdesignedthatsatisfiedBraggequation.Resultsofmeasuringthesimulatedmodelindicatethatthefilterhasaband一stopfrequencycenterof12GHzwithabandwidthof5to6GHzandadepthupto-3

4、0dB.Sothesecondconcomitantresponseatthefrequencyof4timesthecutofffrequencysuccessfullysuppressesthemicrostripmodelTLPFwithacutofffrequencyof3GHz.Keywords：microstripbandstopfilter；EBGstructure；Braggequation微带线滤波电路是一种射频和微波滤波电路。微带滤波电路具有体积小、重量轻、频带宽和易于共形等特点，但损耗较大，功率容量小，因而

5、主要应用在小功率的微波系统中。与低频滤波器相区别，微带滤波器的主要特点之一就是其尺寸可与波长相比拟。因而当波长变化时，它必然表现出周期特性，即滤波器除了主响应外,还有周期性的副响应，因此，其第二个附加响应与主响应的距离常是一个十分重要的指标。本文在分析T形低通滤器第二副响应的基础上，设计了一种电磁带隙(EBG：ElectromagneticBandGap)微带滤波器,以克服周期性的副响应。1T形低通滤波器的副响应设计了如图1的T型低通滤波器，其主要参数如下:输入、输岀阻抗为50Q；截止频率3GH右波纹0.5dB；当频率大约为截至

6、频率的2倍时损耗不小于40dB。电磁波在介质中的相速度为光速的60%。•工作频率超过500MHz的滤波器是难以采用分立元件实现的，这是由于工作波长和滤波器元件的物理收稿日期：2006-04-10作者简介：良祖学(⑼5-),男，硕士,助教,主要从專嫩披理论教学和研究。E・mail：tuxue・xk@8ohu.com。尺寸相近，从而造成了多方面的损耗并使电路性能严重恶化。所以实际的滤波器的实现需要将集总参数元件变换为分布参数元件。这个过程中需要Richards变换，即用特性阻抗Z。二厶的一段短路传输线替代集总参数电感,也可以用特性阻

7、抗的Z。=1/C一段开路传输线替代集总参数电容⑴。本设计中采用入/8传输线代替电感和电容。图1为T型LPF结构图，从实测图2可以发现在频率为3GHz时，参数近似为3dB,设计满足要求。但我们发现4倍截止频率即12GHz左右又出现了第二通带（这是由于Richanls变换周期性的结果）。图2实测T型LPF的S参数・Fig.2MeasuredS-parametersoftheTmodelLPF笔者曾考虑采用的微带线带阻滤波器来抑制该T形低通滤波器的第二通带。但要获得较高的分支阻带特性，需要选用较窄的微带，而在工程上是难于加工的，为此必

8、须考虑其它的方法来获得较宽的阻带。下面介绍用EBG结构来克服滤波器的周期性副响应。图1T型LPF结构图Fig.1StructureofthemodelTLPF2EBG结构的模型仿真和测量结果2.1原理介绍电磁带隙（EBG）结构,由于易于加工，且能获得较宽的阻带特