应用DGS设计低通滤波器

地面缺陷结构(DGS)是通过在微带线的接地面上蚀刻出缺陷图形而形成的微波结构,它具有带阻效应和慢波特性,从而能有效抑制高次谐波,进而改善滤波器的特性,提高接收机的灵敏度.在分析DGS等效电路及其频率特性的基础上,通过比较仿真加载微带线DGS前后的低通滤波器性能的变化,验证DGS优良的阻带效应.HFSS仿真结果证明,该滤波器在满足带内插损要求的前提下,能够将二次谐波抑制在70 dB以上,故而该结构具有广泛的应用前景.最后将所设计的滤波器进行实物加工,测试曲线与仿真结果吻合良好.     

基于SISS结构的DGS微带低通滤波器研究

缺陷地结构(defected ground structure,DGS)是在平面微波传输线接地金属板上通过刻蚀周期或非周期的形状,通过改变电路衬底材料的有效介电常数,实现改变微带传输线的等效电路.传统的DGS微带低通滤波器阻带较窄,且阻带抑制特性较差.针对这一问题,对DGS的电路结构进行深入的研究.采用矩形缺陷地结构(R-DGS),并引入矩形阶梯阻抗并联短截线(R-SISS)和半圆型阶梯阻抗并联短截线(S-SISS),设计完成了两款基于SISS结构的DGS微带低通滤波器电路.试验结果表明,新型DGS电路技术可以有效地改善通带内的射频传输特性,拓宽阻带带宽,增加阻带抑制,实验测试取得了较好的结果.     

岔线型缺陷地结构超宽阻带低通滤波器的设计

提出了一种通过在微带结构的接地金属板上蚀刻缝隙构成的岔线型缺陷地结构(岔线型DGS).利用岔线型缺陷地结构的阻带特性,设计了一个基于岔线型DGS的超宽阻带低通滤波器,其由两个岔线型缺陷地单元和微带高低阻抗传输线组合而成,实现了岔线型DGS低通滤波器的小型化和宽阻带.仿真结果表明,该滤波器3dB截止频率为2.87GHz,通带内S11均低于-20dB,阻带在-20dB以下的频段为3.5～20.3GHz,有效抑制了二次、三次或更高次的谐波响应.相比传统DGS低通滤波器的阻带拓宽了28%,当衰减极点相同时,占用面积减少了74%.实测结果与仿真结果相比具有很好的一致性.     

一种高性能超宽带带通滤波器的设计

本文利用缺陷接地结构(DGS)设计了一种高性能的超宽带滤波器,该滤波器包括位于多模谐振器下面的六个半圆形的DGS.首先通过使用多模谐振原理得到一个超宽带带通滤波器,然后利用DGS结构设计了一个截止频率超过12.6GHz的低通滤波器,这样做的目的是抑制超宽带滤波器的寄生通带的影响.最后结合两者,得到一高性能种超宽带带通滤波器,使用ANSOFT HFSS软件建模仿真和优化,结果表明:该滤波器的中心频率在6.85 GHz,通带为3.0 GHz-10.6 GHz,通带内插入损耗小于0.3 dB,回波损耗优于20 dB.频带内具有良好的通带特性,同时又能有效的抑制高次谐波,上阻带在30 dB以下达到19 GHz.     

基于分形特征的DGS微带线传输特性分析

缺陷地结构(defected ground structure,DGS)微带线的电磁散射特性取决于缺陷图形的几何特征和导波媒质等因素,因此缺陷图形设计是DGS微波电路设计的关键因素之一。提出一种新颖的DGS微带线。通过有限元法对不同Hilbert曲线宽度和长度的DGS结构微带线进行计算,计算结果表明,该结构在0~9 GHz频段内表现出2.43 GHz和7.11 GHz这2个谐振频率,对应频率的通带反射损耗低于-15 dB,并且阻带特性在谐振频率处比传统DGS微带线有更高的Q值。当Hilbert曲线宽度固定为0.2 mm时,其谐振频率和对应频点的Q值均与曲线长度成反比,最大达123.75;当Hilbert曲线长度固定为1.0 mm时,其谐振频率与曲线宽度成正比,而对应频点的Q值与曲线长度成反比,最大达146。     

基于分形特征的DGS微带线传输特性分析

缺陷地结构(defected ground structure,DGS)微带线的电磁散射特性取决于缺陷图形的几何特征和导波媒质等因素,因此缺陷图形设计是DGS微波电路设计的关键因素之一.提出一种新颖的DGS微带线.通过有限元法对不同Hilbert曲线宽度和长度的DGS结构微带线进行计算,计算结果表明,该结构在0～9 GHz频段内表现出2.43 GHz和7.11 GHz这2个谐振频率,对应频率的通带反射损耗低于-15 dB,并且阻带特性在谐振频率处比传统DGS微带线有更高的Q值.当Hilbert曲线宽度固定为0.2 mm时,其谐振频率和对应频点的Q值均与曲线长度成反比,最大达123.75;当Hilbert曲线长度固定为1.0 mm时,其谐振频率与曲线宽度成正比,而对应频点的Q值与曲线长度成反比,最大达146.     

半哑铃型缺陷地结构带阻滤波器

提出了一种半哑铃型缺陷地结构的带阻滤波器。在传统哑铃型缺陷地结构的基础上,设计了半哑铃型缺陷地结构单元,实现了带阻特性。相较于传统的哑铃型DGS结构,半哑铃型DGS结构的阻带衰减更陡峭,阻带宽度更理想。文中分析了半哑铃型DGS结构单元的特性,得到最佳性能的仿真模型。对两个半哑铃型DGS单元级联构成的带阻滤波器进行仿真,结果表明,滤波器的带内最大阻带深度达到45 d B,-10 d B的阻带宽度达11.5 GHz(10.1 GHz21.6 GHz)。     

2种缺陷接地结构的模型分析

缺陷接地结构(DGS)在微带线等传输线接地平面上蚀刻周期性或非周期性图形,从而使传输线在特定频率点上形成频率截止特性;文章分别对具有代表性的哑铃型DGS结构和螺旋线型DGS结构进行详尽的模型分析,分析和总结了各个因素的变化对DGs频率特性和等效模型的影响,并进行投版测试,测试结果与分析结果近似一致.     

注入式混合型有源电力滤波器的研究

针对高压大功率场所对大容量谐波抑制与无功补偿的要求,提出了一种新型混合型大功率有源电力滤波器NHAPF的拓扑结构。对其控制策略和基本工作原理进行了分析,并对NHAPF的谐波抑制特性进行仿真验证。     

新型螺旋形缺陷地结构在低通滤波器中的应用

为使缺陷地结构(DGS)实现结构紧凑、阻带可控,提出了一种新型紧凑型螺旋形DGS。研究了该螺旋型DGS模式下的缝隙影响,对其参数进行了分析与优化。在不改变DGS总体尺寸的情况下,可以通过缝隙位置改变阻带频率。在该螺旋形DGS中的多个位置引入缝隙以实现多频点抑制来增加滤波器的阻带宽度,将两个带有多缝隙的螺旋型DGS单元级联并将其应用于低通滤波器设计。该滤波器的仿真分析及测量结果一致,在0~1.8 GHz通带内插入损耗小于1 dB且在2.0~3.8 GHz阻带内抑制超过20 dB。     

一种新型螺旋式缺陷接地结构及其应用

提出一种新型的螺旋形组合式非周期缺陷接地结构(CNPDGS),该结构具有良好的阻带特性与可调性.对该结构的参数变化进行分析与总结,发现根据其特性级连不同尺寸的结构并应用到低通滤波器中,可以加大滤波器带内抑制度,增强其衰减陡峭度.通过微波仿真软件HFSS仿真验证,此结构能够可调地提高低通滤波器的性能,证明该螺旋式CNPDGS结构的可行性与实用性.     

一种基于DGS的分形微带天线的设计

将地面缺陷结构(DGS)引入微带天线的设计中,原本分形微带天线在5~20 GHz频带范围内有4个谐振频率点.由于DGS缺陷结构可以有效抑制天线的高次模,该新型结构在5~20 GHz频带范围内得到了两个谐振频率点,并使得天线的增益在引入DGS结构后提高了大约2 dB.     

一种新型缺陷地结构及其在低通滤波器中的应用

提出一种新型的缺陷地结构,并研究了它的各个缺陷参数对其特性的影响,然后用该结构设计了一个低通滤波器.实验结果表明,用这种结构实现的低通滤波器具有极宽的阻带,其20 dB的阻带宽度约为截止频率的3.7倍,因此有效地抑制了滤波器的高次谐波响应.另外,通过用缺陷地结构实现高阻抗电感,有效地改善了滤波器的高功率处理能力.     

DGS法应用于Cauchy-Riemann问题的收敛性和光滑因子

Ｃａｕｃｈｙ－Ｒｉｅｍａｎｎ问题在交错网格上的离散方程为超定方程组，用分布Ｇａｕｓｓ－Ｓｅｉｄｅｌ松弛法（简称 ＤＧＳ法）作为多重问格法求解该问题的光滑器，本文证明了ＤＧＳ法的收敛性并给出了估计光滑因子的表达式和估值为０．５２１３。     

萨拉乌苏河流域DGS1层段主量元素记录的全新世气候变化

选取毛乌素沙漠东南部边缘萨拉乌苏河流域具有代表性的滴哨沟湾剖面全新统DGS1层段,通过测定样品的主量元素SiO2、Al2O3、TOFE（全铁）、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2的含量并分析其特征,结合年代测定结果,探讨该地全新世气候演变．结果表明,主量元素表现出2个不同时期的不同波动方式：1CS-9P期间（0-3760 a BP）,Al2O3、TOFE、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2基本表现为在湖沼相中含量大于次生黄土,次生黄土中含量大于沙丘砂;从10LS到21LS（3760-11000 a BP）CaO、MgO在湖沼相中出现峰值,尤其是在15LS（7340-8170 a BP）及其上下达到顶峰,其它主量元素表现为低值．通过分析认为,DGS1层段实际上是全新世以来多次东亚冬夏季风的交互演替过程下的堆积－风化产物,是气候地层的真实记录．依据CIA值与和SiO2/(Al2O3+TOFE)比值,将DGS1层段主量元素信号记录的全新世气候可分为4个阶段全新世早期气候好转、全新世鼎盛期、大暖期向寒冷期转变的波动期、降温不稳定和沙漠化频繁变化时期．     

一种新型缺陷地结构的双陷波超宽带天线

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种新型双陷波平面超宽带(UWB)天线,地板采用新型的缺陷地结构(DGS)扩展带宽,通过在八边形天线的辐射贴片上加载2个U形槽实现了3.4~3.9 GHz和5.2~5.8 GHz频段内的双陷波特性,并在馈线上加载枝节改善天线的陷波特性.利用仿真软件研究了2个U形槽对陷波特性的影响,分析了天线的方向图和增益特性,并将其加工成实物.仿真和测试结果表明,该天线形状新颖,结构简单,性能优良,易于集成,能够广泛应用于超宽带无线通信设备中.     

FDTD全波分析缺陷地结构微带线的高效算法实现

缺陷地结构（defected ground structure, DGS）具有慢波、高阻抗等特性,是近年来微波电路设计领域的一个研究热点,在运用传统时域有限差分(finite-difference time-domain, FDTD)方法分析DGS时,因Courant稳定性条件其计算效率受限。提出将一种弱条件稳定的混合隐显式FDTD(hybrid implicit-explicit FDTD, HIE-FDTD)方法经变换应用于分析具有缺陷地结构的微带平面电路,同时用传统FDTD方法的仿真结果与该方法的结果做比较。数值结果表明,该HIE-FDTD方法显著节省了计算时间,是一种高效可行的算法。另外还提出了适用于该方法的吸收边界条件的具体实现方案。