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本论文主要研究了光子带隙结构(PBGs)和缺陷地结构(DGS)在微波滤波器中的应用。提出了一种具有多频段特性的PBGs和三种DGS，并将它们应用于滤波器的设计，通过电路分析与电磁计算相结合，给出了完整的精确的设计方法和设计过程。加工测试的结果和理论仿真结果吻合的很好，充分证实了电路设计方案的正确性。本论文的主要内容包括：
第一章和第二章，主要介绍了PBGs和DGS在国内外的研究现状，以及滤波器设计的基本原理。
第三章，根据实际对多频段特性的需要，设计了一种具有分形特征的PBGs，充分地研究了它在不同情况下的特性，如一维结构和二维结构分布，均匀分布和不均匀分布的特性。达到了预期的效果。
第四章，提出了两种新的DGS：一种是准哑铃形DGS，一种是具有分形特征的DGS。提取了它们的等效电路模型，详细地分析了两种DGS中各个参数对它们各自特性的影响，并与哑铃形DGS的特性进行了比较。为了验证结构的合理性，将它们各自应用于滤波器的设计，实验结果和电路及电磁场仿真结果的良好吻合，表明了电路设计方案的正确性。
第五章，根据实际对低通滤波器小型化，宽阻带和高频率选择性的要求，提出了一种新的DGS，充分研究了它的结构特性，并设计了一个小型化的低通滤波器，其截止频率为10GHz，阻带宽度达到24GHz，频率选择性高达34.7dB/GHz。