【摘 要】
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随着无线通信系统复杂度不断提升,小型化高性能的宽带带通滤波器的研究变得更加重要。传统的带通滤波器设计存在体积大、阻带范围窄等问题,导致其难以在现代系统中广泛使用。而利用缺陷地结构（Defected Ground Structure,DGS）,能够使滤波器在满足设计轻型化的前提下获得宽阻带特性。本论文中针对基于缺陷地结构的宽带滤波器以及宽阻带特性进行研究,完成了如下的工作:首先,对哑铃型DGS及其传
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随着无线通信系统复杂度不断提升,小型化高性能的宽带带通滤波器的研究变得更加重要。传统的带通滤波器设计存在体积大、阻带范围窄等问题,导致其难以在现代系统中广泛使用。而利用缺陷地结构（Defected Ground Structure,DGS）,能够使滤波器在满足设计轻型化的前提下获得宽阻带特性。本论文中针对基于缺陷地结构的宽带滤波器以及宽阻带特性进行研究,完成了如下的工作:首先,对哑铃型DGS及其传输特性进行分析,在该结构的基础之上对其通过变形,得到四单元级联哑铃型DGS与矩形DGS,对两种DGS单元分别进行了系统的分析。根据两种DGS单元,分别设计了两种宽带滤波器并进行仿真。采用四单元级联哑铃型DGS宽阻带滤波器通带范围为5.92GHz至11GHz,-30dB抑制深度下阻带范围由17.6GHz至41.9GHz。基于矩形DGS的宽阻带滤波器通带范围为6.9GHz至10.6GHz,-20dB抑制深度下阻带范围为11.4GHz至34.8GHz。两款滤波器设计阻带范围均大于三倍通带中心频率以上,从而实现了宽阻带。其次,以DGS对耦合微带线的补偿作用为切入点,设计了两种采用字母型谐振器的宽带滤波器。其中,采用H型谐振器的宽带滤波器仿真结果显示通带范围为8.0至13.2GHz,-15dB抑制深度下阻带范围为14.1GHz至35.0GHz,大于三倍通带中心频率。最后,在传统的圆环形DGS结构的基础上对其进行变形,得到了矩形环DGS结构,对该结构进行分析后,提出了一种使用矩形环DGS的宽阻带宽带滤波器,仿真结果显示通带范围为6.0GHz至10.8GHz,-20dB抑制深度下阻带范围大于四倍通带中心频率。经过实际加工后测试,测试结果显示通带范围在6.1GHz至10.0GHz,-20dB抑制深度下阻带范围大于两倍通带中心频率,测试结果与仿真结果基本吻合。
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