基于DGS結(jié)構(gòu)的微波濾波器研究與設(shè)計
本文選題:缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS) + 等效電路 ; 參考:《南京郵電大學》2017年碩士論文
【摘要】:缺陷地(Defected Ground Structure,DGS)結(jié)構(gòu)是指在微帶線、共面波導等傳輸線的接地面上蝕刻出特定的縫隙圖形,進而改變了傳輸線的分布電感和分布電容。加載在濾波器上的缺陷地結(jié)構(gòu)可以減少器件尺寸,提高濾波器帶外抑制,加之設(shè)計方法簡單,受到了國內(nèi)外很多學者的重視。傳統(tǒng)啞鈴型DGS構(gòu)成的低通濾波器設(shè)計簡單,低通段性能良好,但是截止頻率處插入損耗矩形系數(shù)低,阻帶較窄。本文首先分析了啞鈴型DGS和等效電路的提取,結(jié)合開口環(huán)DGS的特點,設(shè)計了一款級聯(lián)開口環(huán)DGS單元,增大了DGS等效電容,獲得更陡峭的濾波特性。實測數(shù)據(jù)顯示該DGS低通濾波器截止頻率為5.39GHz,低通段插入損耗小于0.6dB;帶隙在600MHz,-20dB阻帶帶寬可到6.7GHz。在帶通濾波器中,加載的DGS結(jié)構(gòu)可以提供頻率調(diào)整和耦合補償?shù)茸饔谩J紫雀鶕?jù)性能指標設(shè)計了一款五階開口環(huán)帶通濾波器,分析了該濾波器尺寸變化后的性能變化。在開口環(huán)諧振器下方刻蝕相應的DGS結(jié)構(gòu),濾波器的上下限截止頻率都向低頻偏移了200MHz左右,通帶帶寬拓寬到500MHz。測試結(jié)果顯示DGS帶通濾波器和初始尺寸開口環(huán)濾波器的傳輸特性基本一致。最后基于級聯(lián)DGS濾波器結(jié)構(gòu)對柔性濾波器的彎曲特性進行仿真分析和加工測試。測試了DGS低通濾波器平直狀態(tài)和彎曲狀態(tài)下的傳輸特性,并與仿真結(jié)果對比,發(fā)現(xiàn)濾波器的彎曲狀態(tài)對截止頻率和阻帶抑制都有影響,頻偏在25MHz左右。
[Abstract]:Defected Ground structure (DGs) structure is a kind of special slot pattern etched on the ground of transmission lines, such as microstrip lines and coplanar waveguides, which changes the distributed inductance and capacitance of transmission lines. The defective ground structure loaded on the filter can reduce the device size, improve the out-of-band suppression of the filter, and the design method is simple, which has been paid attention to by many scholars at home and abroad. The conventional dumbbell DGS low pass filter has simple design and good low pass performance, but the insertion loss rectangle coefficient is low and the stopband is narrow at cutoff frequency. In this paper, the extraction of dumbbell type DGS and equivalent circuit is analyzed, and a cascade open loop DGS unit is designed according to the characteristics of open loop DGS, which increases the equivalent capacitance of DGS and obtains more steep filtering characteristics. The measured data show that the cut-off frequency of the DGS low pass filter is 5.39 GHz, the insertion loss of the low pass band is less than 0.6 dB, and the band gap is 6.7 GHz at 600MHz / 20dB stopband bandwidth. In the band-pass filter, the loaded DGS structure can provide frequency adjustment and coupling compensation. First, a fifth order open loop bandpass filter is designed according to the performance index, and the performance of the filter is analyzed after the size of the filter changes. The corresponding DGS structure is etched under the open ring resonator. The upper and lower cutoff frequencies of the filter are shifted to the low frequency 200MHz and the passband bandwidth is widened to 500 MHz. The test results show that the transmission characteristics of DGS bandpass filter and initial size open loop filter are basically the same. Finally, the bending characteristics of flexible filter are simulated and tested based on cascaded DGS filter structure. The transmission characteristics of DGS lowpass filter in flat state and bending state are tested. Compared with the simulation results, it is found that the bending state of the filter has an effect on both cut-off frequency and stopband suppression, and the frequency offset is about 25MHz.
【學位授予單位】:南京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TN713
【參考文獻】
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,本文編號:1856891
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