液晶材料作为一种新型可调谐材料,近些年来由光学领域引入到微波、毫米波领域,由于其具有介电各向异性、可连续调谐及高线性度等特性,因此使得可调谐微波器件技术得到了进一步的发展。可调移相器是非常重要的微波器件之一,被广泛应用于相控阵系统、波束成形网络、圆极化天线、新型智能天线和相位调制通信系统中。将液晶材料与可调移相器结合构成的可调液晶移相器在具有结构紧凑、设计简便、成本低廉等优势的同时,同样存在诸多挑战。本文以设计集成滤波功能的可调液晶移相器作为切入点,致力于解决目前可调液晶移相器实现功能单一的问题,提出理论解决途径和有效的设计方法,为实现集成滤波功能的可调液晶移相器工程实际应用奠定基础。首先,针对可调液晶移相器品质因子较低的问题,从可调液晶移相器工作机理和人工表面等离激元模式的传播特性出发,提出了基于人工表面等离激元模式的可调液晶移相器设计方法,并通过慢波传输理论和等效电路模型对该方法进行了理论分析。在此基础上,分别设计了基于人工表面等离激元模式的槽线结构和倒置微带结构液晶移相器对上述理论分析进行验证,相比于传统槽线和倒置微带线结构液晶移相器,两者均实现了可调移相器品质因子的显著改善,从而验证了该方法的有效性。其次,针对目前可调液晶移相器仅对相位进行调控、实现功能单一的问题,提出了集成带阻滤波功能的可调液晶移相器设计方法。从谐振单元结构与液晶加载传输线的电磁耦合机理分析入手,实现了带阻滤波功能和通带相位调控协同设计的目标,分别设计了基于开口谐振环单元和发卡谐振单元的带阻滤波可调液晶移相器,验证了该方法的有效性。然后,为了实现带通滤波可调液晶移相器设计,以复合左右手传输线结构为突破口,建立了基于开口谐振环和周期短路枝节耦合的液晶加载传输线等效电路模型,提出了具有带通滤波功能的可调液晶移相器设计方法,并利用左右手复合传输线的平衡特性,实现了通带带宽的扩展,进一步提高了带通滤波可调液晶移相器的实际应用价值。最后,针对可调平衡液晶移相器的传输特性展开了系统性研究,提出了具有共模滤波功能的可调平衡液晶移相器设计方法,解决了传统平衡可调移相器中存在严重共模噪声干扰的问题。通过分别引入耦合谐振单元加载结构和缺陷地结构,设计了两种低剖面、高集成度的共模抑制可调平衡液晶移相器,同时实现了整个工作频带范围内差模相位的连续调控和共模噪声的有效抑制。综上,本文的研究内容针对可调液晶移相器在实际应用中遇到的问题,以理论研究为基础,结合全波仿真及实验验证,开展全面的科学性研究,为可调液晶移相器的研究与潜在应用提供了坚实的理论基础及研究价值。