基于微帶線接及DGS耦合的諧振器及帶通濾波器設(shè)

　　其中，p為單元長度，N為級連的單元個數(shù)，通過IE3D軟件對圖2所示的諧振器結(jié)構(gòu)進行仿真，再利用公式，所得到的色散曲線如圖5所示。

　　通過圖5可見，在5.7～6.1 GHz之間會出現(xiàn)一個禁帶，其他頻段則為通帶。另外，對圖2所示的結(jié)構(gòu)，在微帶線與耦合結(jié)構(gòu)單元之間開一條寬度為0.2 mm的縫隙，便可以得到基于該傳輸線的諧振器，該結(jié)構(gòu)下的S參數(shù)仿真結(jié)果如圖6所示。

　　由該傳輸特性曲線可以看到，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，可見其諧振特性良好。將此與傳輸線的色散曲線相比較，可在f=6.1 GHz附近出現(xiàn)，繼續(xù)增加諧振器單元數(shù)目，諧振頻率將增加，當(dāng)N=3時，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(yīng)于圖5所示的色散曲線，當(dāng)級連單元數(shù)N=3，βp/π=0.33時，Nβp/π=1所對應(yīng)的頻率即為一階諧振頻率，其頻率約為6.7 GHz(見圖5)，該結(jié)果與仿真結(jié)果一致。對于一單元諧振器，通過改變短路短截線的長度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。

　　在單元長度為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(dǎo)波長為46.8 mm，諧振器單元長度約為1/11波長，比傳統(tǒng)半波長或l/4波長的諧振器尺寸有很大減小。

　　2 帶通濾波器的設(shè)計

　　根據(jù)上面所設(shè)計的傳輸線單元結(jié)構(gòu)，再通過簡單的級聯(lián)方式，即可制作帶通濾波器。其級聯(lián)結(jié)構(gòu)如圖9所示。圖10所示是該結(jié)構(gòu)下三單元濾波器的S參數(shù)曲線。

　　由該傳輸特性曲線可以看到，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(nèi)有較好的衰減特性。此外，通過改變短路短截線和級連微帶線的長度和寬度，還可以改變其中心諧振頻率和帶寬。

　　3 結(jié)束語

　　本文所設(shè)計的傳輸線結(jié)構(gòu)相對比較簡單，核心結(jié)構(gòu)體積小，加工精度要求低，而且加工簡單，易于實現(xiàn)。其諧振器結(jié)構(gòu)緊湊，長度比傳統(tǒng)諧振器有很大減小，通過簡單的級聯(lián)，所設(shè)計的濾波器性能良好。