利用新型缺陷地结构抑制谐波的微带滤波器设计

"基于新型缺陷地的谐波抑制微带滤波器设计 (2011年)" 这篇论文探讨了微带滤波器设计中的一个重要问题——谐波抑制。微带滤波器是一种广泛用于信号处理的电子设备，主要用于选择性地通过特定频率范围内的信号，同时阻止其他频率成分。然而，由于分布参数传输线的特性，微带线带通滤波器在设计的主通带之外可能会产生寄生通带，导致不必要的谐波输出。这不仅会降低系统的性能，还可能对系统稳定性产生负面影响。 论文作者在研究经典哑铃形缺陷地结构（Defected Ground Structure, DGS）的基础上，提出了一种新型的DGS结构以及一种称为步进阻抗并联短路棒（Step-Impedance Shunt Stub, SISS）的结构。这两种结构的独特之处在于它们都具有单极点带阻和慢波特性。带阻特性使得这些结构能够在特定频率范围内产生阻塞，从而有效地抑制谐波；而慢波特性则可以延长电磁波在结构中的传播时间，有助于调整滤波器的频率响应。 论文中设计了一个五阶的微带低通滤波器，该滤波器利用上述新型结构来实现谐波抑制。低通滤波器的主要作用是允许低频信号通过，同时阻止高频信号，因此，它对于消除高于设计通带的谐波非常有效。随后，这个五阶微带低通滤波器被应用到一个三阶的耦合线带通滤波器中，以改善其寄生通带问题。耦合线结构常用于提高滤波器的带宽选择性和带边陡峭度，但同时也可能导致更多的谐波生成。 通过软件仿真，论文证明了这种设计方法能够成功抑制三阶耦合线带通滤波器的谐波输出，并且拓宽了截止频带。这意味着滤波器的性能得到了显著提升，能够更有效地阻止不需要的谐波成分，提高系统整体的信号质量。 关键词：新型DGS；SISS；微带滤波器；谐波抑制 这篇论文对于从事微带滤波器设计和射频通信领域的工程师来说具有重要的参考价值。它提供了一种新的设计思路，即通过引入特殊结构来优化滤波器性能，特别是减少谐波输出，这对于现代无线通信系统和其他高频电子设备的噪声控制和信号纯度至关重要。