基于微带线接及DGS耦合的谐振器及带通滤波器设

　　其中，p为单元长度，N为级连的单元个数，通过IE3D软件对图2所示的谐振器结构进行仿真，再利用公式，所得到的色散曲线如图5所示。

　　通过图5可见，在5.7～6.1 GHz之间会出现一个禁带，其他频段则为通带。另外，对图2所示的结构，在微带线与耦合结构单元之间开一条宽度为0.2 mm的缝隙，便可以得到基于该传输线的谐振器，该结构下的S参数仿真结果如图6所示。

　　由该传输特性曲线可以看到，在中心谐振频率6.1 GHz处，其插入损耗约为-1dB，回波损耗为-32dB，可见其谐振特性良好。将此与传输线的色散曲线相比较，可在f=6.1 GHz附近出现，继续增加谐振器单元数目，谐振频率将增加，当N=3时，其传输特性如图7所示。

　　由图7可以看到，在附近，，f1=6.7 GHz，对应于图5所示的色散曲线，当级连单元数N=3，βp/π=0.33时，Nβp/π=1所对应的频率即为一阶谐振频率，其频率约为6.7 GHz(见图5)，该结果与仿真结果一致。对于一单元谐振器，通过改变短路短截线的长度L，可以改变谐振器的中心谐振频率。图8所示是其谐振频率随L的变化曲线。

　　在单元长度为4.4 mm的情况下，谐振器的谐振频率可以达到2.5 GHz，在相同介质的条件下，其波导波长为46.8 mm，谐振器单元长度约为1/11波长，比传统半波长或l/4波长的谐振器尺寸有很大减小。

　　2 带通滤波器的设计

　　根据上面所设计的传输线单元结构，再通过简单的级联方式，即可制作带通滤波器。其级联结构如图9所示。图10所示是该结构下三单元滤波器的S参数曲线。

　　由该传输特性曲线可以看到，在中心谐振频率为3.5 GHz处，其插入损耗约为-1 dB，回波损耗为-20 dB，而且其截止特性陡峭，通带内有较好的衰减特性。此外，通过改变短路短截线和级连微带线的长度和宽度，还可以改变其中心谐振频率和带宽。

　　3 结束语

　　本文所设计的传输线结构相对比较简单，核心结构体积小，加工精度要求低，而且加工简单，易于实现。其谐振器结构紧凑，长度比传统谐振器有很大减小，通过简单的级联，所设计的滤波器性能良好。