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具有寬雜波抑制特性的U型DGS低通濾波器

作者: 時(shí)間:2015-01-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  1 引言

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/267690.htm

  眾所周知, 是一種典型的EBG結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可以通過一個(gè)或者多個(gè)單元結(jié)構(gòu)在某些頻率段產(chǎn)生能帶隙特性。由于具有本征的諧振和帶阻特性, 它被廣泛應(yīng)用于濾波器的電路設(shè)計(jì)中來改善通帶和阻帶的特性。此外, 應(yīng)用接地板上的蝕刻縫隙結(jié)構(gòu),可以有選擇地產(chǎn)生阻帶特性。選擇合適的縫隙尺寸, 可以很容易地控制隔離度和阻帶寬度。通常, 由開路線或者扇形線構(gòu)成的濾波器結(jié)構(gòu)能夠在阻帶提供一個(gè)傳輸零點(diǎn)并且具有良好的阻帶特性。基于這些考慮,為了獲得具有寬阻帶特性的,本文設(shè)計(jì)了一種由三個(gè)槽緊密耦合的新型DGS, 并且采用開路線和扇形支節(jié)來增加傳輸零點(diǎn)。實(shí)際樣品測(cè)得的阻帶相對(duì)帶寬為105% (雜波抑制大于25dB),表明該結(jié)構(gòu)具有很好的諧波抑制能力,通帶內(nèi)的回波損耗小于0.25dB,與仿真結(jié)果吻合很好。

  2 U-型DGS的設(shè)計(jì)與分析

  2.1 U-型DGS低通濾波器的設(shè)計(jì)

  圖1(a)所示為U-型DGS低通濾波器的結(jié)構(gòu)圖。上層結(jié)構(gòu)由一個(gè)含有開路線和扇形線50-Ω的微帶線組成,在介質(zhì)板的底層蝕刻出一對(duì)緊耦合對(duì)稱的單元,每個(gè)單元由3個(gè)U-型槽結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

  圖1(b)為低通濾波器的上層結(jié)構(gòu)。由開路線的結(jié)構(gòu)特性,可以根據(jù)開路線的長(zhǎng)度把傳輸零點(diǎn)調(diào)節(jié)到所需要的頻率點(diǎn);帶內(nèi)的阻抗匹配可以通過調(diào)節(jié)扇形線的尺寸來實(shí)現(xiàn),尺寸參數(shù)包括它的半徑、角度和圓心位置。不僅如此,阻帶特性也可以通過改變扇形線尺寸來進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)低于良好的阻帶諧波抑制特性,經(jīng)過計(jì)算分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),選取開路線的長(zhǎng)度L2 = 7mm,此時(shí)的傳輸線零點(diǎn)位置正好在7.2GHz處。

  圖1(c)為蝕刻在介質(zhì)板底端的兩個(gè)U-型DGS結(jié)構(gòu)單元,每個(gè)單元都由三個(gè)U-型槽構(gòu)成,它們具有相同的寬度和間隔,但長(zhǎng)度不同。值得指出的是,這種相同寬度和間隔的槽型結(jié)構(gòu)具有設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)方便的特點(diǎn),可以很方便地應(yīng)用于其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之中。

  

 

  (a)

  

 

  (b)

  

 

  (c)

  圖1 (a) U-型DGS低通濾波器結(jié)構(gòu)圖; (b) 低通濾波器結(jié)構(gòu)頂視圖; (c) 低通濾波器底面結(jié)構(gòu)


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