随着现代无线通信技术的迅速发展,具有不同工作频段的无线通信系统逐渐增多,对无线通信系统提出了小型化、多频段应用等新的要求。微波滤波器作为无线通信系统前端的关键性器件,其设计技术也相应的受到了一些新的挑战。相对于传统的单模滤波器,双模滤波器具有更好的性能参数和通带平坦度,而且在结构上也具有小型化的优势,因此近年来得到了较多的关注。传统的双模滤波器设计技术是针对具体的工作频段来进行设计,如果所需要的工作频段发生了改变,那么就必须要重新设计新的滤波器以满足使用。这对科研人员的时间和精力都造成了额外的负担,而且对科研项目的资源利用和时间进度都有一定的影响。因此,设计结构具有通用性、工作频段易于调节的小型化、高性能的双模滤波器就成为新的具有挑战性的工作。本论文针对无线通信系统中的高性能小型化平面双模微波滤波器的同构化可调设计开展了研究。在论文中实现了多种双模滤波器的同构化可调设计方案,并基于这些方案设计了多个高性能、小型化的双模宽带滤波器、双宽通带滤波器、双模双通带滤波器。这些滤波器具有工作频段同构化可调、带内插入损耗低、回波损耗高、带外抑制度好以及结构紧凑等特性。本论文的研究成果在平面小型化双模微波滤波器的设计中,具有重要的实际应用价值,论文的主要工作如下：首先,对平面微波谐振器滤波器的新技术进行了系统性的总结与回顾。然后对双模谐振器的发展脉络进行了阐述。最后对双通带滤波器和双模双通带滤波器的设计方法进行了分析和总结,并且给出了本论文的研究内容和主要工作。其次,分析了与研究内容相关的阶梯阻抗谐振器的基础理论,阐述了从均匀阻抗谐振器到阶梯阻抗谐振器的演变。然后对中心支节加载均匀阻抗谐振器的谐振条件及其奇偶模等效电路模型进行了分析。最后,给出了中心支节加载阶梯阻抗谐振器的概念,并且对其谐振条件及奇偶模等效电路模型进行了分析。再次,实现了一种基于中心支节加载阶梯阻抗谐振器和源与负载交叉耦合结构的平面双模微波滤波器的同构化可调设计方案。利用该设计方案分别设计了可用于UWB低频段和UWB高频段的双模宽带滤波器,以及具有良好上阻带特性的双宽通带带通滤波器。这些平面双模滤波器具有高性能、小型化、加工工艺简单、易于与微波电路系统集成的优点。然后,实现了一种基于伪交指耦合形式的中心支节加载阶梯阻抗谐振器和非对称直接馈线方式的双模双通带滤波器的同构化可调设计方案。然后基于此方案设计了应用于WiMAX和WLAN双频无线通信系统的双模双通带滤波器。此后基于此方案同构化设计了应用于C波段和x波段的卫星通信系统下行链路的双模双通带滤波器。根据此双模双通带滤波器的同构化可调设计方案所设计的滤波器具有结构紧凑、插入损耗低、回波损耗高,以及结构简单、易于加工集成等优势。随后,完成了一种基于互补型耦合方式的中心支节加载阶梯阻抗谐振器和非对称抽头式馈线方式的双模双通带滤波器的同构化可调设计方案。然后基于此方案设计了应用于WiMAX和WLAN双频段无线通信系统的双模双通带滤波器。此后再基于此方案同构化设计了应用于WLANs双频段无线通信系统的双模双通带滤波器。根据此双模双通带滤波器的同构可调化改进的设计方案所设计的滤波器不仅仍然具有结构紧凑、通带性能优越、结构简单、易于加工集成等优点,而且还具有工作频段的可调节范围宽广的优势。在论文的最后部分,对本论文的主要研究工作进行了总结,并且提出了对下一步的研究方向的展望。