近年来，随着无线通信技术的迅速发展，对新的微波元器件的需求和现有器件性能的改善提出了很高的要求，微波滤波器作为一种重要的微波元器件在近几年来也得到了大力的发展，对微波带通滤波器理论和设计方法的研究，已经引起了国内外器件工程师的极大兴趣。本文紧密结合作者的实际工作，以微波腔体带通滤波器为主要研究对象，进行了分析与设计。论文的研究工作主要集中在以下几个方面： (1)新型微波射频仿真系统的开发。本文不但将传统的设计方法与先进的微波电路仿真软件相结合，对滤波器进行建模、仿真、优化设计，而且为了工程的需求，研制开发了一种新型的微波射频仿真系统，提高了滤波器的设计效率。 (2)交叉耦合同轴腔体滤波器的设计与实现。此类滤波器具有谐振单元少、体积小、带外抑制高等优点，在现代通信领域得到了广泛的应用，此前已有一些文献对其进行过研究，本文在此基础上实现了一种新的在工程上易于实现的八腔交叉耦合同轴腔体滤波器结构，并利用所设计的微波射频仿真系统，对该滤波器进行仿真和优化设计。实际制作结果表明，滤波器完全达到了指标要求，理论仿真结果与测试结果吻合良好。 (3)TE01模介质谐振器滤波器的设计与实现。主要研究了介质谐振器滤波器的设计方法和制造工艺，实现了一种新的高Q值TE01，模介质谐振器带通滤波器结构，并对其进行仿真优化分析，制造出了六级式此种滤波器，滤波器测量结果表明，其性能良好，完全满足设计要求。 本文所实现的这些滤波器结构已在工程中得到了广泛的应用，所设计的微波射频仿真系统已在某微波器材公司投入使用，在实验中得到了验证，在工程中起到了良好的效果。