基于微帶和DGS耦合的諧振器及帶通濾波器設(shè)計
其結(jié)構(gòu)參數(shù)為:a=5.68 mm,b=4.4 mm,L=1.73 mm.d=4.2 mm,e=1.4 mm。介質(zhì)的相對介電常數(shù)εr為9.2,厚度h為1 mm,介質(zhì)損耗正切角為0.0008;輸入阻抗Z0為50 Ω。
串聯(lián)電容(即MIM電容)由微帶線與CPW中心導帶耦合得到,并可由C=εS/d計算得出,它較好的替代了常用的、結(jié)構(gòu)稍復雜的叉指電容,從
而使串聯(lián)電容部分不受制造工藝精度的限制,而且很容易得到相對較大的電容值,從而明顯的縮小單元尺寸。并聯(lián)電感則可由基板下表面CPW中心導帶并通過很細的短截線連接到接地面,從而形成的短路短截線可直接影響諧振器的中心諧振頻率。此方法與傳統(tǒng)的實現(xiàn)方法(打孔)相比較,其制作更加簡單,損耗小,易于實現(xiàn);并聯(lián)電容可由共面波導與地之間的縫隙電容產(chǎn)生。
兩段微帶線之間存在的縫隙電容可根據(jù)數(shù)值求解方法及模型的主要參數(shù)而求得,其值約為0.03 pF,可見其電容值相當小。初步分析給出的單元結(jié)構(gòu)等效電路如圖3所示。本文引用地址:http://2s4d.com/article/187854.htm
圖3中,因為Cg為間隙電容,其準確數(shù)值與CL相比可以忽略不計,在電路中起的作用相當于隔離電路,主要引導電流流動路徑,影響電磁波的傳播,其等效電路圖在一定頻率范圍內(nèi)可進一步等效為圖4所示的結(jié)構(gòu)。
其傳播常數(shù)可由下式得到:
根據(jù)Smith的傳輸矩陣法,可進一步利用S參數(shù)得到色散曲線的公式:
其中,p為單元長度,N為級連的單元個數(shù),通過IE3D軟件對圖2所示的諧振器結(jié)構(gòu)進行仿真,再利用公式,所得到的色散曲線如圖5所示。
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