具有宽杂波抑制特性的U型DGS低通滤波器

　　1 引言

　　众所周知, DGS是一种典型的EBG结构,这种结构可以通过一个或者多个单元结构在某些频率段产生能带隙特性。由于DGS具有本征的谐振和带阻特性, 它被广泛应用于滤波器的电路设计中来改善通带和阻带的特性。此外, 应用接地板上的蚀刻缝隙结构,可以有选择地产生阻带特性。选择合适的缝隙尺寸, 可以很容易地控制隔离度和阻带宽度。通常, 由开路线或者扇形线构成的滤波器结构能够在阻带提供一个传输零点并且具有良好的阻带特性。基于这些考虑，为了获得具有宽阻带特性的DGS低通滤波器，本文设计了一种由三个U型槽紧密耦合的新型DGS低通滤波器, 并且采用开路线和扇形支节来增加传输零点。实际样品测得的阻带相对带宽为105% (杂波抑制大于25dB)，表明该结构具有很好的谐波抑制能力，通带内的回波损耗小于0.25dB，与仿真结果吻合很好。

　　2 U-型DGS低通滤波器的设计与分析

　　2.1 U-型DGS低通滤波器的设计

　　图1(a)所示为U-型DGS低通滤波器的结构图。上层结构由一个含有开路线和扇形线50-Ω的微带线组成，在介质板的底层蚀刻出一对紧耦合对称的单元，每个单元由3个U-型槽结构构成。

　　图1(b)为低通滤波器的上层结构。由开路线的结构特性，可以根据开路线的长度把传输零点调节到所需要的频率点;带内的阻抗匹配可以通过调节扇形线的尺寸来实现，尺寸参数包括它的半径、角度和圆心位置。不仅如此，阻带特性也可以通过改变扇形线尺寸来进行调节。为了实现低于良好的阻带谐波抑制特性，经过计算分析和优化设计，选取开路线的长度L2 = 7mm，此时的传输线零点位置正好在7.2GHz处。

　　图1(c)为蚀刻在介质板底端的两个U-型DGS结构单元，每个单元都由三个U-型槽构成，它们具有相同的宽度和间隔，但长度不同。值得指出的是，这种相同宽度和间隔的槽型结构具有设计和调节方便的特点，可以很方便地应用于其他结构的设计之中。

　　(a)

　　(b)

　　(c)

　　图1 (a) U-型DGS低通滤波器结构图; (b) 低通滤波器结构顶视图; (c) 低通滤波器底面结构