基于DGS的微波滤波器的设计与研究

发布时间：2023-05-31 20:26

　　缺陷地(DGS:Defected Ground Structure)结构就是在微带线或共面波导的金属地平面上刻蚀的单个或数个的刻蚀图形,它改变了介质基板的有效介电常数,使传输线的分布电感和电容增大而致其传输特性的变化,可用于构成高性能的滤波器或改善微波集成电路的性能。常见的哑铃型DGS结构简单、便于设计,但其尺寸较大、频率特性不够理想。基于此,本文提出了一种新型的栅栏型DGS结构。对比数据显示,该结构在与哑铃型DGS衰减频率相同的前提下,面积减小了58%、陡峭因子SF增大了46.9%、S21最大衰减为-25.4dB。结果表明,栅栏型DGS更加有利于实现高性能、结构紧凑的微波毫米波平面电路的设计。本文利用级联的栅栏型DGS结构,实现了一款5阶超宽阻带微带线低通滤波器。仿真和测试结果表明,与传统DGS滤波器相比,该结构的阻带拓宽了20%,并表现出更优的频率选择特性。同时,滤波器尺寸仅为28mm×13mm,使电路结构更加紧凑。利用非周期级联的五单元栅栏型DGS单元,采用H型并联枝节,实现了一款新型的超宽阻带CPW低通滤波器。最后在研究圆环形DGS的基础上,实现了一款超宽带BPF,并对该结构进...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 DGS国内外研究现状
    1.3 本文研究内容和章节安排
第二章 DGS微波滤波器的综合理论
    2.1 微波滤波器综合理论
        2.1.1 滤波器的基本概念
        2.1.2 滤波器的低通原型
        2.1.3 滤波器的技术指标
    2.3 DGS结构基础理论
        2.3.1 不同形状DGS结构简介
        2.3.2 DGS等效电路的提取
        2.3.3 哑铃型DGS结构的频率特性分析
    2.4 本章总结
第三章 新型DGS及基于DGS的低通滤波器的设计
    3.1 新型DGS的提出
        3.1.1 栅栏型DGS的结构
        3.1.2 电路特性受栅栏型DGS结构参数的影响
    3.2 基于栅栏型DGS结构的微带线低通滤波器的设计与研究
        3.2.1 二单元级联栅栏型DGS的低通滤波器的设计
        3.2.2 十字型开路枝节的栅栏型DGS低通滤波器设计
        3.2.3 三单元级联栅栏型DGS结构的超宽阻带低通滤波器的设计
        3.2.4 加工测试和分析
    3.3 基于DGS结构的CPW低通滤波器的设计与研究
        3.3.1 栅栏型DGS共面波导单元结构
        3.3.2 基于DGS结构的CPW低通滤波器的设计
        3.3.3 加工测试和分析
    3.4 本章总结
第四章 基于DGS的UWB带通滤波器的设计与研究
    4.1 UWB带通滤波器简介
    4.2 基于圆环型DGS的高选择性UWB带通滤波器的设计
        4.2.1 圆环形谐振器缺陷地结构RSR-DGS及其等效电路
        4.2.2 圆环型DGS的尺寸参数对电路特性的影响
        4.2.3 高选择性UWB带通滤波器的设计
    4.3 基于栅栏型DGS的改进UWB带通滤波器的设计
        4.3.1 基于栅栏型DGS的宽阻带低通滤波器的设计
        4.3.2 改进的UWB带通滤波器设计
        4.3.3 加工测试和分析
    4.4 具有陷波特性的UWB带通滤波器的设计
        4.4.1 U型内嵌开路枝节结构的陷波特性分析
        4.4.2 基于U型开槽的单陷波UWB带通滤波器的设计
        4.4.3 基于U型开槽的双陷波UWB带通滤波器的设计
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢



本文编号：3825944