具有宽杂波抑制特性的U型DGS低通滤波器

　　用HFSS仿真的滤波器特性如图3的虚线所示，不难看出，在阻带有四个传输零点，分别为2.6GHz, 4.7GHz, 5.7GHz 和 7.2GHz,大致对应三个U-型槽和开路线的谐振频率点。对于外侧的U-型槽，由于紧邻开路线和扇形线结构，因而产生了额外的容性加载,所以外侧U-型槽的谐振点要比理论计算的结果偏低一些。

　　图3 U-型DGS低通滤波器仿真和实验测试结果

　　3 实验结果和讨论

　　在上述设计分析的基础上，我们加工了一个实际的DGS低通滤波器，如图4所示。采用的介质板厚度为0.508mm, 其介电常数为er = 2.65。测试结果也一并画在图3中，如实线显示。显然，实验结果和测试结果吻合较好。由测试结果和仿真结果，我们都可以看到，这种低通滤波器具有良好的通带特性，其带内插入损耗小于0.25dB，回波损耗小于-20 dB，表明了良好的通带阻抗匹配特性。另外，该DGS低通滤波器具有很宽的阻带，带外衰减大于25dB的阻带相对带宽约为105% (2.6GHz ~8.4GHz)。不过，由于加工精度的影响，测试的零点和极点的位置略有偏移，小于0.2GHz。

　　(a)

　　(b)

　　图4 (a) U-型DGS低通滤波器顶视图照片;

　　(b) U-型DGS低通滤波器底视图照片

　　4 结论

　　本文设计和讨论了一种新型的U-型DGS低通滤波器。采用3个U型槽组成的DGS单元结构可以产生良好的阻带特性，而引入的两个开路线结构又增加了阻带传输零点的个数，因此设计出的低通滤波器具有良好的通带和阻带特性。这种具有相同宽度和间隔的U-型槽DGS结构具有设计和调节方便的优点，可以比较灵活地应用到其他结构的设计中。仿真分析和实验测试都验证了这种低通滤波器优良的性能及其可行性。