随着现代无线通信技术在民用、国防等领域的广泛应用与高速发展,人们对整个无线电系统提出了更高的要求。天线和滤波器作为通信系统的关键元件,对系统的性能具有较大的影响。因此,研究用于微波毫米波段的低剖面、小型化、高集成度、高效率的天线和滤波器尤为重要。由于基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）具有尺寸小、低剖面、集成度高、质量轻等优势,所以常常被广泛应用于微波毫米波器件设计。本文将以SIW为基础,结合所需要的性能指标开展天线和滤波器的研究。以下是本论文的主要研究内容:（1）设计了一款紧凑型基片集成波导背腔缝隙自双工天线。该天线是一款X波段全新的半模基片集成波导双频可调自双工天线,其面积较全模SIW天线减少了二分之一。通过在天线的上表面刻蚀两个开口方向不同的V形缝隙作为辐射槽,每个V形缝隙由四分之一模腔支撑。此天线具有结构紧凑、高前后比、高隔离度,不需要额外的转换器提供端口间的隔离等优点,可用于无线电导航、卫星通信等定向天线的使用。（2）设计了一款基于半模基片集成波导的背腔缝隙自双工天线。该天线采用半模基片集成波导谐振原理,在天线的上表面刻蚀两个长度不同的矩形缝隙,天线通过两个矩形缝隙辐射能量以实现双频特性。S参数结果显示在工作频段两缝隙之间具有良好的隔离,但从方向图中显示交叉极化性能相对较差。在此基础上改进了辐射缝隙的形状,将矩形缝隙改变为L形缝隙,通过优化,最终使天线谐振在12.81GHz和13.89 GHz,端口间的隔离优于-29 d B,交叉极化优于-20 d B,两频带的最大增益达到了6.33 d Bi和7.62 d Bi。（3）设计了一款基于小型化四分之一模扇形SIW带通滤波器。该带通滤波器是基于四分之一圆形基片集成波导腔体设计的。位于圆中心的金属化通孔和沿圆周蚀刻的四分之一圆形环缝隙以实现四分之一模谐振。在上表面刻蚀一个或两个不同长度的径向缝隙,可以独立控制四分之一模谐振频率,从而通过引入多个零点形成带宽可控、宽阻带的二阶和三阶带通滤波器。在研究设计二阶切比雪夫滤波器的基础上,设计、制作测试了一个三阶带通滤波器,此滤波器的中心频率为1.14 GHz,相对带宽为35.9%,在通带右侧引入了两个传输零点。