基于微帶線(xiàn)接及DGS耦合的諧振器及帶通濾波器設

　　其中，p為單元長(cháng)度，N為級連的單元個(gè)數，通過(guò)IE3D軟件對圖2所示的諧振器結構進(jìn)行仿真，再利用公式，所得到的色散曲線(xiàn)如圖5所示。

　　通過(guò)圖5可見(jiàn)，在5.7～6.1 GHz之間會(huì )出現一個(gè)禁帶，其他頻段則為通帶。另外，對圖2所示的結構，在微帶線(xiàn)與耦合結構單元之間開(kāi)一條寬度為0.2 mm的縫隙，便可以得到基于該傳輸線(xiàn)的諧振器，該結構下的S參數仿真結果如圖6所示。

　　由該傳輸特性曲線(xiàn)可以看到，在中心諧振頻率6.1 GHz處，其插入損耗約為-1dB，回波損耗為-32dB，可見(jiàn)其諧振特性良好。將此與傳輸線(xiàn)的色散曲線(xiàn)相比較，可在f=6.1 GHz附近出現，繼續增加諧振器單元數目，諧振頻率將增加，當N=3時(shí)，其傳輸特性如圖7所示。

　　由圖7可以看到，在附近，，f1=6.7 GHz，對應于圖5所示的色散曲線(xiàn)，當級連單元數N=3，βp/π=0.33時(shí)，Nβp/π=1所對應的頻率即為一階諧振頻率，其頻率約為6.7 GHz(見(jiàn)圖5)，該結果與仿真結果一致。對于一單元諧振器，通過(guò)改變短路短截線(xiàn)的長(cháng)度L，可以改變諧振器的中心諧振頻率。圖8所示是其諧振頻率隨L的變化曲線(xiàn)。

　　在單元長(cháng)度為4.4 mm的情況下，諧振器的諧振頻率可以達到2.5 GHz，在相同介質(zhì)的條件下，其波導波長(cháng)為46.8 mm，諧振器單元長(cháng)度約為1/11波長(cháng)，比傳統半波長(cháng)或l/4波長(cháng)的諧振器尺寸有很大減小。

　　2 帶通濾波器的設計

　　根據上面所設計的傳輸線(xiàn)單元結構，再通過(guò)簡(jiǎn)單的級聯(lián)方式，即可制作帶通濾波器。其級聯(lián)結構如圖9所示。圖10所示是該結構下三單元濾波器的S參數曲線(xiàn)。

　　由該傳輸特性曲線(xiàn)可以看到，在中心諧振頻率為3.5 GHz處，其插入損耗約為-1 dB，回波損耗為-20 dB，而且其截止特性陡峭，通帶內有較好的衰減特性。此外，通過(guò)改變短路短截線(xiàn)和級連微帶線(xiàn)的長(cháng)度和寬度，還可以改變其中心諧振頻率和帶寬。

　　3 結束語(yǔ)

　　本文所設計的傳輸線(xiàn)結構相對比較簡(jiǎn)單，核心結構體積小，加工精度要求低，而且加工簡(jiǎn)單，易于實(shí)現。其諧振器結構緊湊，長(cháng)度比傳統諧振器有很大減小，通過(guò)簡(jiǎn)單的級聯(lián)，所設計的濾波器性能良好。