1 引言
　　濾波器是通訊系統、雷達系統和電子對抗系統等不可缺少的重要部件。其性能的優劣往往會直接影響整個系統的質量。近年來隨著微波、毫米波技術的迅速發展，這類器件在微波、毫米波通信、微波導航、制導、遙測遙控、衛星通信以及軍事電子對抗領域的需求量不斷增大。特別是由于無線電通信頻譜資源的日益緊張，分配到各類通信系統的頻率間隔越來越密，這對無源器件，尤其是微波、毫米波收發機中前端無源器件的性能指標提出了更高的要求。體積小、性能高、成本低、加工簡單且更易于大量生產是現在濾波器發展的趨勢。湊型波導濾波器是微波技術領域的一個經典而又活躍的研究課題。Vlad和John Ness在2003年報告了一種采用高度減小的緊湊型波導濾波器。Rauscher也報告了一種采用介質填充和脊波導加載的緊湊型波導濾波器。本文將介紹一種采用頻率選擇膜片和電容柱子構成的緊湊型濾波器。
　　2 凹型FSS和電容柱子加載濾的結構與設計
　　2005年Monorchio， A.; Manara， G報道了一種直接采用頻率選擇膜片構成的波導濾波器。工字型和其他形勢的FSS結構在濾波器中也有采用。本文圖1給出了一個6腔的FSS和電容柱子加載濾波器的結構示意圖。該濾波器由7個凹型FSS和6個金屬凸臺組合而成。從左到右看柱子的長度與高度依次是lp1~lp6和h1～h6；凹型FSS膜片縫隙的寬度依次是w1~w7；整個金屬柱子的寬度為24.2mm，每個長度為li的單元中包括一個電容加載金屬柱和兩個凹型FSS。
　　
　　圖1 濾波器的結構示意圖
　　
　　圖2 凹型膜片的結構
　　作為例子，我們將設計指標規定為：濾波器的中心頻率為7.8GHz，帶寬為600MHz，通帶內的駐波比小于1.25。通帶外600MHz處抑制為45dB。根據技術指標由參考文獻［6］采用切比雪夫型，計算得到該濾波器的階數n = 6 ，其低通原型數值，g0=1， g1=0.9958， g2=1.4131， g3=1.8950， g4=1.5505， g5=1.7272， g6=0.8147， g7=1.2222。按照以上結構，我們用CST計算模擬出了一個常規的波導濾波器和凹型FSS與電容柱子加載的濾波器，其參數如表一所示。
　　從表中可以看出，采用FSS與電容柱子加載后結構更加緊湊，長度減少了47.8%。
　　另外在只改變（b-b1）值和金屬柱高度h的情況下，利用CST計算仿真得到3種不同情況的濾波器。它們的S參數圖如下圖3所示。從圖3中我們可以看出，在凹型FSS與金屬柱子組成的電容加載濾波器中，隨著凹型槽的高度b-b1值的增加，濾波器在通帶內的S參數曲線改變很少，但是在通帶外的抑制卻逐漸變陡峭且抑制更深。在b-b1=2時可以達到-190dB。