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利用DGS技术设计微带滤波器的研究

李晓明  
【摘要】:DGS,即缺陷接地结构,它是近年来提出的一种在微波平面电路接地版上刻蚀出非周期形状的结构。本文旨在对这种结构进行较为深入的研究;探讨现存DGS等效电路的实用性:着重分析和研究经典哑铃DGS的性能,以此探索具有良好频率特性的新颖DGS,并将之应用于平行耦合带线微波带通滤波器的设计。 本文通过对国内外的大量DGS相关文献进行整理和分析,总结了近年来DGS的发展历程,研究热点以及研究成果;总结了数种具有代表性的DGS形状并进行了分析和比较;对几种重要的DGS等效电路进行了推导和研究,通过三维全波仿真和电路仿真分析其优缺点,并对一些等效方法进行了改进;借助三维全波仿真软件和DGS的等效电路,重点分析了哑铃形DGS多个参数的变化对其性能的影响,并进行了详细的分析和总结。 在对哑铃形DGS研究和分析的基础之上提出了三种新颖的DGS,并通过三维全波仿真和等效电路讨论了其性能。经论证后得出,所提出的新结构相比于传统的哑铃形DGS,具有更为陡峭的频率特性,在阻带外有更大的衰减,并且实现同样的衰减极点需要更小的面积,因此是具有实用价值的DGS新结构。 总结了经典滤波器的设计方法和流程,讨论了滤波器当前的发展方向和存在问题;总结了前人将DGS应用于滤波器的成果,并通过应用新提出的DGS,在几乎不增加电路尺寸的前提下提高了耦合带线滤波器的阶数,从而改善该滤波器的性能;对采用该设计方案的滤波器进行了加工、测试和分析,由测试结果可以看出新型DGS应用于耦合带线滤波器不但较传统的滤波器有着显著的性能提升,而且与前人所提出的应用DGS的耦合带线滤波器,也节省了可观的电路面积;此外,该滤波器的设计也进一步证明了本文所提出的新型DGS的有效性和实用性。


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