基于微帶和DGS耦合的諧振器及帶通濾波器設計

摘要：提出了一種基于缺陷地結構的新型左手傳輸線結構。新結構由微帶線與共面波導通過上下耦合構成，其中共面波導由缺陷地(DGS)結構設計，串聯電容通過介質基板上表面的微帶線與共面波導中心導帶耦合而成，并聯電感則由共面波導與地之間的短截線得到。
關鍵詞：左手結構；缺陷地；諧振器；帶通濾波器

0 引言
隨著微帶線技術的發展，各種微帶線諧振器在微帶電路中發揮著重要作用，傳統的半波長諧振器由于其設計簡單而被廣泛使用，但其色散曲線是線性的，尺寸會受到諧振頻率的限制(只能為λ／2)，為此，本文提出了一種基于微帶線和DGS相互耦合的左手傳輸線結構，該結構的色散曲線是非線性的，其諧振器的尺寸可以達到λ／ll，比傳統諧振器尺寸有很大減小。

1 諧振器設計
微帶線諧振器的諧振頻率取決于其相位φ(f)。對于傳統微帶線諧振器，當φ(f)=β(f)d=nπ，n=l，2，3……，時，通常會發生諧振，其中β(f)為傳輸線的傳播常數，d為傳輸線的長度，此時，傳統諧振器的色散曲線是線性的，其諧振頻率只能是f0或f0的整數倍。而左手結構的相位φ(f)=β(f)d=nπ，n=0，±1，±2……，的色散曲線如圖1所示，它是非線性的，其諧振頻率不受諧振器長度的限制。此外，通過調節結構中元件的參數，可以調節其諧振頻率，而且fn也可以為任意頻率。

有

若d為一單元諧振器的長度，N為級連的單元數，為串聯諧振頻率，為并聯諧振頻率，那么，當時，一般沒有禁帶，即為f0。實現該結構的方法主要有兩類：一類是通過叉指結構結合過孔的方法，此方法結構復雜，實際制作要求較高；另一類是利用CPW共面波導結構，該方法制作簡單，串聯電容和并聯電感都易于實現。但尺寸較大，且難于集成。本文結合兩種方法的優點給出了一種新的傳輸線單元結構模型，圖2所示為新傳輸線單元的結構圖。

圖2中的灰色為下層地，黑色為上層微帶線，白色為地上刻去的空隙，上下層之間為介質。