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，在阻帶有四個傳輸零點，分別為2.6GHz, 4.7GHz, 5.7GHz 和 7.2GHz,大致對應三個U-型槽和開路線的諧振頻率點。對于外側的U-型槽，由于緊鄰開路線和扇形線結構，因而產生了額外的容性加載,所以外側U-型槽的諧振點要比理論計算的結果偏低一些。

　　圖3 U-型DGS低通濾波器仿真和實驗測試結果

　　3 實驗結果和討論

　　在上述設計分析的基礎上，我們加工了一個實際的DGS低通濾波器，如圖4所示。采用的介質板厚度為0.508mm, 其介電常數(shù)為er = 2.65。測試結果也一并畫在圖3中，如實線顯示。顯然，實驗結果和測試結果吻合較好。由測試結果和仿真結果，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，測試的零點和極點的位置略有偏移，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 結論

　　本文設計和討論了一種新型的U-型DGS低通濾波器。采用3個U型槽組成的DGS單元結構可以產生良好的阻帶特性，而引入的兩個開路線結構又增加了阻帶傳輸零點的個數(shù)，因此設計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結構具有設計和調節(jié)方便的優(yōu)點，可以比較靈活地應用到其他結構的設計中。仿真分析和實驗測試都驗證了這種低通濾波器優(yōu)良的性能及其可行性。