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，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方便的優點，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良的性能及其可行性。