现代微波系统对滤波器的频率选择性提出了更高的要求,要满足这一要求就需要从滤波器的设计理论和实现形式上有所创新。为此,本文对混合耦合滤波器的综合理论和设计方法进行了研究,并设计了多款平面和双层SIW混合耦合滤波器。1、介绍了混合耦合滤波器的综合理论,在此基础上,考虑了谐振器间耦合系数的高次频变特性。另外,介绍了两种基于梯度的耦合矩阵优化算法,并对其中一种算法作了改进,利用Matlab平台对两种算法进行了实现。本文对具有高次频变特性的两个微带滤波器进行了加工测试,实测结果与仿真结果和根据耦合矩阵计算的理论结果三者几乎完美匹配。文中总共给出了四个综合实例,对优化算法的有效性和软件的性能进行了验证。2、总结分析了混合耦合滤波器的设计方法,对耦合结构实现频变耦合的机理和特性进行了研究,重点研究了如何调整耦合结构的尺寸使其满足相应的频变耦合系数,并通过两个设计实例对混合耦合滤波器的设计方法作了详细的介绍。3、设计了多款具有传输零点的平面SIW混合耦合滤波器,在此基础上,将其中一些滤波器的混合耦合结构作为谐振器使用,在不增南滤波器尺寸的情况下,增加了滤波器的阶数,提高了滤波器的选择性。最后,加工了六款滤波器,实测结果与仿真结果符合的非常好。4、设计了三款双层SIW混合耦合滤波器,通过设计异面腔体间的混合耦合结构使二阶双层SIW滤波器具有了靠近通带的传输零点,提高了滤波器的选择性。