微波滤波器的综合是指确定滤波器的拓扑结构和相关元件的理想参数,给出滤波原理电路的过程。先进的综合理论不仅为后续电路加工、组装、测试提供准确的理论指导,而且为不断增长的性能指标提供创造性的解决方案,因此是滤波器设计的基础。随着现代通信系统的急速发展,滤波器在结构特性和性能特性上面临新的需求和挑战。本文针对三类现代滤波器综合面临的挑战展开讨论,包括:以滤波响应为基础的多功能、一体化无源器件综合技术,实现滤波器传输零点灵活生成与控制的先进综合技术,高频率选择特性的直线型拓扑滤波器综合技术,并分别给出先进的直接综合理论。具体地,本文的主要工作和创新点如下:首次提出一套广义滤波综合理论,定义一种广义滤波网络以实现传统滤波器、匹配网络、理想移相器的一体化设计。从广义滤波网络的S参数出发推导新的二端口导纳参数要求,通过合理地引入非谐振节点,提出一种新型的横向阵列。按照全新的耦合系数定义,最终得到全新的耦合矩阵。由于滤波、匹配和移相功能可以通过单一的耦合矩阵进行描述,本研究对减小射频前端的尺寸,降低射频前端设计复杂度和插入损耗有显著的作用。在广义滤波网络的研究基础上,首次提出混合型拓扑滤波器的耦合矩阵综合理论。本文研究表明,滤波器横向阵列网络可在特定S参数相移情况下自动生成提取极点枝节。提出一套新颖的导纳参数和拓扑结构重构方案,分别给出包含单一或多个提取极点枝节情况下,混合型拓扑滤波器的耦合矩阵直接综合方法。根据本文方法,混合型拓扑滤波器的所有相关耦合系数可以一次性全部求解得到,相比传统的元素提取方法可明显提高综合效率,并有效降低舍入误差;这说明本文方法是实现传输零点灵活生成与控制的最佳综合方案。首次将频率相关耦合引入直线型拓扑看滤波器的综合中,提出一套包含频率相关耦合的新型直线型拓扑滤波器综合理论。根据频率变量的缩放法则,介绍从横向阵列模型(仅包含常数耦合)通过矩阵变换得到新型直线型拓扑(包含频率相关耦合)的方法。根据本文方法,首次实现了高频率选择性直线型拓扑滤波器的综合,有效减少了生成传输零点所需的电路单元和耦合数量。