本文中提出了一种正六边形的地面缺陷结构作为DGS基本单元。设计的这个DGS单元结构，其单元等效电路可由RLC并联谐振单元表示，通过改变地面缺陷单元的正六边形的面积和狭槽的宽度，可以很容易控制等效电感和电容。
《紧凑正六边形DGS低通滤波器设计》
在微波工程领域，缺陷接地结构（Defected Ground Structure，简称DGS）已经成为一种重要的技术手段，它源自光子带隙结构（Photonic Bandgap，PBG）。DGS通过在接地板上刻蚀特定的缺陷图案，改变屏蔽电流的分布，从而影响传输线的等效电感和电容，实现慢波效应和禁带效应。这种技术在滤波器设计中得到了广泛应用，能显著增强滤波器对谐波的抑制能力。
本文提出了一种创新的设计——紧凑型正六边形DGS单元作为基本构建模块，用于低通滤波器。这种DGS单元的等效电路可简化为RLC并联谐振单元，其中L代表电感，C代表电容，R代表电阻。通过调整正六边形的面积和狭槽的宽度，可以方便地控制单元的电感和电容值，进而调整滤波器的频率响应特性。
正六边形DGS单元结构由两个对称的正六边形和连接它们的狭槽构成，如图1（a）所示。当微带线下方的接地板被这种结构占据时，等效电路可以视为一个并联的LC谐振网络，如图1（b）所示。电感L由蚀刻区域形成，电容C由中间狭槽提供。这些参数可以通过电磁仿真软件（如HFSS）计算得出，并通过公式推导，例如，谐振角频率ω0和3dB截止角频率ωc，以及传输线的特征阻抗Z0（本文中为50Ω）。
通过改变正六边形的边长，可以研究其对谐振频率的影响。仿真结果显示，随着正六边形边长的增加，等效电感L增大，导致3dB截止频率降低，如图2所示。为了改善滤波器的性能，尤其是提升高频段的抑制度和截止特性的陡峭度，引入了H形并联枝节。这一枝节增加了耦合电容，减小了滤波器的尺寸，同时增强了阻带特性，如图4所示。
进一步的设计中，使用五个正六边形DGS单元构建了一个对称的低通滤波器结构，如图5（a）所示。其等效电路如图5（b）所示，通过调整并联支节的长度t3，可以优化带外抑止。图6展示了五个DGS单元的低通滤波器随着并联支节长度t3的变化，可以看到，t3的增加能有效提升带外抑止。
这种紧凑型正六边形DGS低通滤波器设计提供了更灵活的参数调整能力，有利于优化滤波器的频率响应和阻带特性，适用于微波通信和工业控制等领域，具有良好的实用价值。通过精细的结构设计和参数优化，未来有望实现更高效、小型化的滤波器解决方案。
