随着科学技术的高速发展,人们对生活有更高的追求,追求更快的通信,如语音传送、数据传输、视频通话等等,同时电子元件加工技术以及各种集成电路技术的发展也使得各种通信器件得以研发问世,无线通信将是这个时代的潮流。微波滤波器是无线通信系统的关键技术,无论在信号的发射还是采集上,为工作在微波频段的通信系统提供中心频率选择的作用,在移动通信、雷达、定位和导航系统中也有着重要作用。基于这一需求,设计微波滤波器致力于体积更小、质量更轻、性能更佳,其中介质多模滤波器是较为理想的解决途径。本研究课题致力于介质多模滤波器的研究,展开了如下研究工作:首先介绍了射频微波通信领域的发展背景,进而对国内外关于介质多模滤波器的科研工作做了概述,研究分析各种多模滤波器的原理。接着介绍了滤波器设计方法和理论基础,包括低通原型综合方法,结合耦合矩阵方法,为后续工作提供了相应的理论支持。再者,对矩形腔多模滤波器展开研究。首先对矩形腔单腔进行了分析和研究,得出简并谐振模式的激励和耦合方法,同时还得出传输零点的产生方法,进而将这种方法应用于多腔设计。在多腔设计中,通过引入同轴谐振器来抑制高次模,设计出两个三腔四模滤波器,分别用于LTE的两个频段,最后利用T型1分2接头实现匹配,完成双工器设计;同时,利用CST进行仿真,通过把整个矩形腔体填充介质,形成矩形腔,可以很好地减小体积。再者,对介质双模滤波器展开研究,通过设计实现介质双模基本单元,利用耦合矩阵和拓扑结构分析,设计实现多腔多阶介质双模滤波器。研究包括:基于贴片结构的介质双模滤波器、基于螺钉结构的介质双模滤波器、基于缝隙结构的介质双模滤波器。首先选取合适的简并谐振模式(TM120和TM210),研究频率控制结构和耦合控制结构,提取频率控制曲线和耦合控制曲线,设计多阶结构的时候,通过引入交叉耦合带来传输零点,极大提高了滤波器性能。最后,基于SIW(介质集成波导)技术,仿真设计出多模带通滤波器,引入源负载耦合带来额外传输零点,提高带外抑制性能。文中所有的滤波器利用CST软件仿真设计,由于介质谐振器的加工复杂度问题,部分结构完成加工测试,仿真与实测结果曲线吻合较好。