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随着现代信息技术的不断发展,各种频段的无线通信系统不断出现,电磁环境变得日益复杂,射频微波电路系统也向着小型化、高功率、多功能、宽带/超宽带、高可靠和低成本迅速发展,这增加了对小型化和高性能的宽带或者超宽带无源器件的需求。基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）是一种用平面电路形式实现传统矩形金属波导传输特性的新型导波结构。它具有金属波导传输损耗小,Q值高,抗干扰能力强,功率容量高等优点,同时又有平面结构易集成、体积小、成本低等特性。因此,SIW成为了一个能满足现代通信系统严苛要求的理想平台,逐渐被众多学者和科研人员用以设计各种各样的射频微波无源器件。但是到目前为止,在利用SIW技术设计无源滤波器时,仍然有一些固有问题没有得到足够的研究和彻底地解决。本文就是在此背景下,主要针对基片集成波导滤波器的小型化、大带宽和高性能等问题进行了深入的研究。并且面向实际工程应用需求,设计了几种不同工作频段和性能的基片集成波导带通滤波器原型。具体工作可概括为如下几个方面:小型化和大带宽的基片集成波导——微带线过渡结构的研究。为了便于测试和实现电磁信号以较小的损耗无失真的传入/传出SIW,一种连接微带线和SIW的过渡结构必不可少。针对传统过渡结构体积大、工作带宽窄的问题,本文在现有多种过渡结构的基础上,提出了几种比较实用的小型化和大带宽的基片集成波导到微带线的过渡结构。低频段小型化SIW带通滤波器的研究。针对SIW的物理尺寸较大难以在较低的频段被应用的问题,本文首先利用加载技术,将一种叫做直线型紧凑微带谐振单元（Beeline Compact Microstrip Resonant Cell,BCMRC）的特殊电磁带隙（Electromagnetic Band-Gap,EBG）结构引入到SIW带通滤波器设计之中,利用BCMRC良好的慢波特性,解决了其小型化的问题。随后创新性地提出了一种改进型BCMRC结构,将其加载到SIW的上金属表面,从而构建了一个工作频段为:3.85GHz—5.24GHz的小型化宽带SIW带通滤波器。此外所设计的结构对二次谐波也有很好的抑制作用,具有较宽的阻带。高性能宽带单通带和双通带SIW带通滤波器的研究。针对传统的利用加载技术设计的SIW带通滤波器工作频段窄,频率选择性低等问题。首先提出了一种具有更高截止频率的全新BCMRC单元,将其加载到SIW中,与SIW高通特性相结合就可以实现宽带通的频率响应。随后基于此结构分别设计了宽带单通带和双通带带通滤波器。为提高滤波器的选择性和拓宽阻带宽度,分别引入了三种不同的结构用以在滤波器边带附近产生传输零点,这些增加的传输零点具有很高的独立性,它们的位置可以根据实际需求自由地调整,而几乎不会影响滤波器通带内的传输特性。小型化超宽带SIW/HMSIW带通滤波器的研究。针对基于基片集成波导技术很难被应用到超宽带（Ultra-Wideband,UWB）带通滤波器的设计中。本文提出了一种被定义为双交指谐振单元（Double Interdigital Resonant Cell,DIRC）的全新缺陷地（Defected Ground Structure,DGS）结构,它具有结构紧凑、工作频带宽、寄生通带远、阻带衰减大、频率一致性好等特点。将其按照DGS的方式镶嵌到SIW中,就可以得到一个超宽带频率响应。随后在SIW-DIRC结构的基础上分别设计了一个具有陷波特性工作频段为5.2GHz—22.6GHz的高性能超宽带SIW带通滤波器和一个能够覆盖美国联邦通信委员会（FCC）规定的3.1GHz—10.6GHz频段的SIW超宽带带通滤波器。为进一步缩减滤波器的物理尺寸,一个尺寸更小的半模基片集成波导（Half Mode Substrate Integrated Waveguide,HMSIW）超宽带带通滤波器被设计。