随着无线通信系统的发展,对小型化、低成本、多功能设备的需求越来越高。微波滤波器作为通信系统射频前端的重要器件之一,其设计的结构、材料和方法也逐渐增多。基片集成波导(SIW)这种新的导波结构,由于其品质因数高、功率容量大、尺寸小、易加工等优点得到了广泛的应用,而半模基片集成波导(HMSIW)在保留SIW特性的同时尺寸比SIW减小了一半,使其在滤波器、双工器、天线、振荡器等有源及无源器件中也越来越多。本文研究并实现了几种高性能、小型化的HMSIW带通滤波器;同时提出了一种新型的慢波半模基片集成波导结构,并研究了这种结构的传输特性及设计方法。论文的具体研究工作包括以下几个方面:首先,本文介绍了HMSIW的基本结构和传输特性,包括其传输模式、设计原理及转换结构等。同时介绍了传统HMSIW带通滤波器主要是感性金属孔耦合带通滤波器外部Q值和耦合系数具体的提取方法,并总结了此类滤波器的具体设计方法。其次,本文设计了两种新型的小型化HMSIW带通滤波器:一种是在差分HMSIW传输线中引入DGS结构实现的平衡超宽带HMSIW滤波器;另一种是在HMSIW结构的上下表面引入尺寸不同的CSRR结构实现的基于CSRR的HMSIW双通带滤波器。文中详细地介绍了这两款滤波器的设计方法和实现过程。两者的仿真和测试结果符合较好,验证了设计方法及理论的正确性。最后,本文提出了一种新的慢波半模基片集成波导结构,该结构是在慢波基片集成波导的结构的基础上进行改进得到的小型化HMSIW结构,本文对传输特性进行了分析。同时设计了一款基于SW-HMSIW超宽带陷波带通滤波器。通过对其S参数的仿真及实物的加工测试,验证了设计的准确性。