基于微带和DGS耦合的谐振器及带通滤波器设计

摘要：提出了一种基于缺陷地结构的新型左手传输线结构。新结构由微带线与共面波导通过上下耦合构成，其中共面波导由缺陷地(DGS)结构设计，串联电容通过介质基板上表面的微带线与共面波导中心导带耦合而成，并联电感则由共面波导与地之间的短截线得到。
关键词：左手结构；缺陷地；谐振器；带通滤波器

0 引言
随着微带线技术的发展，各种微带线谐振器在微带电路中发挥着重要作用，传统的半波长谐振器由于其设计简单而被广泛使用，但其色散曲线是线性的，尺寸会受到谐振频率的限制(只能为λ／2)，为此，本文提出了一种基于微带线和DGS相互耦合的左手传输线结构，该结构的色散曲线是非线性的，其谐振器的尺寸可以达到λ／ll，比传统谐振器尺寸有很大减小。

1 谐振器设计
微带线谐振器的谐振频率取决于其相位φ(f)。对于传统微带线谐振器，当φ(f)=β(f)d=nπ，n=l，2，3……，时，通常会发生谐振，其中β(f)为传输线的传播常数，d为传输线的长度，此时，传统谐振器的色散曲线是线性的，其谐振频率只能是f0或f0的整数倍。而左手结构的相位φ(f)=β(f)d=nπ，n=0，±1，±2……，的色散曲线如图1所示，它是非线性的，其谐振频率不受谐振器长度的限制。此外，通过调节结构中元件的参数，可以调节其谐振频率，而且fn也可以为任意频率。

有

若d为一单元谐振器的长度，N为级连的单元数，为串联谐振频率，为并联谐振频率，那么，当时，一般没有禁带，即为f0。实现该结构的方法主要有两类：一类是通过叉指结构结合过孔的方法，此方法结构复杂，实际制作要求较高；另一类是利用CPW共面波导结构，该方法制作简单，串联电容和并联电感都易于实现。但尺寸较大，且难于集成。本文结合两种方法的优点给出了一种新的传输线单元结构模型，图2所示为新传输线单元的结构图。

图2中的灰色为下层地，黑色为上层微带线，白色为地上刻去的空隙，上下层之间为介质。