具有寬雜波抑制特性的U型DGS低通濾波器

　　用HFSS仿真的濾波器特性如圖3的虛線所示，不難看出，在阻帶有四個(gè)傳輸零點(diǎn)，分別為2.6GHz, 4.7GHz, 5.7GHz 和 7.2GHz,大致對(duì)應(yīng)三個(gè)U-型槽和開路線的諧振頻率點(diǎn)。對(duì)于外側(cè)的U-型槽，由于緊鄰開路線和扇形線結(jié)構(gòu)，因而產(chǎn)生了額外的容性加載,所以外側(cè)U-型槽的諧振點(diǎn)要比理論計(jì)算的結(jié)果偏低一些。

　　圖3 U-型DGS低通濾波器仿真和實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果

　　3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論

　　在上述設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，我們加工了一個(gè)實(shí)際的DGS低通濾波器，如圖4所示。采用的介質(zhì)板厚度為0.508mm, 其介電常數(shù)為er = 2.65。測試結(jié)果也一并畫在圖3中，如實(shí)線顯示。顯然，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和測試結(jié)果吻合較好。由測試結(jié)果和仿真結(jié)果，我們都可以看到，這種低通濾波器具有良好的通帶特性，其帶內(nèi)插入損耗小于0.25dB，回波損耗小于-20 dB，表明了良好的通帶阻抗匹配特性。另外，該DGS低通濾波器具有很寬的阻帶，帶外衰減大于25dB的阻帶相對(duì)帶寬約為105% (2.6GHz ~8.4GHz)。不過，由于加工精度的影響，測試的零點(diǎn)和極點(diǎn)的位置略有偏移，小于0.2GHz。

　　(a)

　　(b)

　　圖4 (a) U-型DGS低通濾波器頂視圖照片;

　　(b) U-型DGS低通濾波器底視圖照片

　　4 結(jié)論

　　本文設(shè)計(jì)和討論了一種新型的U-型DGS低通濾波器。采用3個(gè)U型槽組成的DGS單元結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生良好的阻帶特性，而引入的兩個(gè)開路線結(jié)構(gòu)又增加了阻帶傳輸零點(diǎn)的個(gè)數(shù)，因此設(shè)計(jì)出的低通濾波器具有良好的通帶和阻帶特性。這種具有相同寬度和間隔的U-型槽DGS結(jié)構(gòu)具有設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點(diǎn)，可以比較靈活地應(yīng)用到其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中。仿真分析和實(shí)驗(yàn)測試都驗(yàn)證了這種低通濾波器優(yōu)良的性能及其可行性。