基于DGS的微带滤波器设计

发布时间：2017-10-09 11:13

  本文关键词：基于DGS的微带滤波器设计

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【摘要】：缺陷地结构(DGS)是以光子带隙(PBG)结构为理论基础提出来的。它是通过在介质基板的接地面上腐蚀出缺陷图形,以改变微带线地板电流的分布,来达到改变微带线的分布参数(分布电容和分布电感)的目的。DGS具有结构简单,易于集成,易加工等特点,在改善滤波器性能上具有很大的优势。本文介绍了微带滤波器设计基础理论及DGS的基本理论,分析了几种传统的DGS结构,设计了两款基于DGS的微带滤波器。本文的主要研究工作有：(1)通过分析几种传统DGS结构,然后对哑铃型DGS的等效电路进行了提取和分析,对哑铃型DGS分别进行电路仿真和电磁仿真。仿真结果验证了DGS等效电路提取方法的正确性和可行性。(2)通过在微带地板上刻蚀对称开口谐振环DGS,设计了一款微带带通滤波器。仿真和测试结果表明,该滤波器中心频率为4.5GHz,相对带宽为7%,回波损耗小于-12.5dB。(3)利用嵌套技术,将嵌套U型DGS级联刻蚀在接地板上,设计了一款具有陷波特性的低通滤波器。研究和测试结果表明所设计的陷波低通滤波器在8GHz-15GHz范围内,抑制均大于20dB,同时在3.8GHz处产生一个较深的陷波深度。
【关键词】：微带滤波器 DGS结构 开口谐振环 嵌套结构 陷波
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 研究背景8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.3 本文的主要研究内容10-11
• 第二章 微带滤波器的基本理论11-22
• 2.1 微带滤波器概论11
• 2.2 滤波器的分类和基本参数11-14
• 2.2.1 滤波器的分类11-13
• 2.2.2 滤波器的参数指标13-14
• 2.3 低通原型滤波器14-18
• 2.3.1 归一化低通原型滤波器14-16
• 2.3.2 巴特沃斯低通原型滤波器16-17
• 2.3.3 切比雪夫型低通原型滤波器17-18
• 2.3.4 椭圆函数型低通原型滤波器18
• 2.4 频率变换18-22
• 2.4.1 由低通到高通的频率变化19
• 2.4.2 由低通到带通的频率变化19-20
• 2.4.3 由低通到带阻的频率变化20-22
• 第三章 DGS理论和等效电路22-31
• 3.1 DGS的特性及其应用22-23
• 3.2 几种DGS的简介23-27
• 3.2.1 哑铃型DGS23-24
• 3.2.2 螺旋型DGS24-25
• 3.2.3 其它DGS结构25-27
• 3.3 缺陷地结构(DGS)等效电路的提取27-31
• 3.3.1 DGS等效电路27-29
• 3.3.2 验证DGS等效电路29-31
• 第四章 开口谐振环DGS带通滤波器设计31-39
• 4.1 对称开口谐振环DGS的研究31-36
• 4.1.1 对称开口谐振环DGS31
• 4.1.2 耦合谐振电路31-33
• 4.1.3 开口谐振环DGS耦合分析33-34
• 4.1.4 开口谐振环边长m对传输特性的影响34-35
• 4.1.5 开口宽度g对传输特性的影响35
• 4.1.6 缝隙宽度n对传输特性的影响35-36
• 4.2 开口谐振环DGS带通滤波器设计36-38
• 4.2.1 滤波器的结构36
• 4.2.2 滤波器的加工和测试36-38
• 4.3 本章小结38-39
• 第五章 嵌套U型DGS低通滤波器设计39-51
• 5.1 嵌套U型DGS传输特性的研究39-44
• 5.1.1 U型DGS39-40
• 5.1.2 嵌套U型DGS40-41
• 5.1.3 参数a和b对传输特性的影响41-42
• 5.1.4 参数w1和w2对传输特性的影响42-43
• 5.1.5 级联单元个数n对传输特性的影响43-44
• 5.2 低通陷波滤波器设计44-47
• 5.2.1 低通陷波滤波器44-46
• 5.2.2 金属圆柱对低通滤波器的影响46-47
• 5.3 嵌套U型DGS低通滤波器设计47-50
• 5.3.1 嵌套U型DGS低通滤波器47-48
• 5.3.2 低通滤波器的制作和测试48-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第六章 总结与展望51-52
• 参考文献52-56
• 致谢56-57
• 攻读硕士学位期间研究成果57

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本文编号：999856