自从美国联邦通讯委员会开放了超宽带频段(3.1-10.6GHz),高性能超宽带滤波器的需求越来越大。本文提出了多种超宽带带通滤波器结构。他们分别具有高选择性、结构紧凑、宽带外抑制等特性。另外,近年来60GHz通信蓬勃发展,然而60GHz的电磁波由于会在空气中被氧离子吸收而无法进行长距离传输。基于这个特点,有的研究者提出用金属隧道来传导60GHz的信号。本文将通过实行一系列仿真实验探究信号在金属隧道中传输的情况。第一,本文介绍了一款基于多模谐振器的微带超宽带滤波器。本款滤波器在通带内具有高回波损耗,在带外具有一定的带外抑制特性。本款滤波器有由一个矩形多模谐振器组成,并通过交指耦合为多模谐振器馈电。本文将使用奇偶模分析法对该滤波器的多模谐振器分析得出该宽带滤波器谐振点,分析出其带通性能。超宽带带通滤波器的相对带宽有96.1% (3.3GHz-9.4GHz),插入损耗小于0.9 dB,回波损耗大于15dB。带外抑制的频率最高达到15GHz.第二,本文介绍了一款基于级联法的超宽带滤波器。本款滤波器通过将环状带阻滤波器嵌入四分之一波长短路枝节带通滤波器实现。四分之一波长短路短截线实现超宽带的基本通带,环状带阻滤波器用来实现上阻带以抑制带通滤波器的寄生通带。最后实现的超宽带带通滤波器的相对带宽为116% (2.7-10.1GHz),面积为12.5mm×5mm。通带插入损耗小于3dB,在中心频率处小于0.4dB。上阻带的频率高达21.6GHz。群延迟最大为0.26ns。仿真和测量结果吻合良好。第三,本文介绍了款基于横向信号干扰技术的超宽带滤波器。本款滤波器在通带内具有高回波损耗,在带外具有较宽的带外抑制特性。超宽带滤波器由一个一阶的耦合线和两个阻带环组成。本文首先使用传输矩阵对耦合线的带通性能进行分析,然后将详细介绍并分析阻带环的特性,并将发现环状结构在通带内添加了两个模式展宽了通带带宽,并且在带外增加了两个传输零点以形成良好的带阻特性。最终的结果显示,本款超宽带滤波器尺寸为12.5×5mm2,相对带宽为107.7%,带内回波损耗大于13.7dB,阻带带宽高达24.6GHz。本款滤波器的仿真和测量结果吻合良好,与参考文献中的的滤波器相比有很强的竞争性。第四,本文介绍了一款有陷波的基于横向信号干扰原理的并且基于多模谐振器和微带线/共面波导结构的超宽带滤波器。本款滤波器构造了两条由两个带通滤波器构成的不同电长度的路径。这两个带通滤波器一个是多模谐振器,一个是共面波导结构。两条不同电长度的路径通过横向信号干扰原理产生陷波。这款滤波器在通带内具有高回波损耗,在带外具有较宽的带外抑制特性。仿真结果显示,这款超宽带滤波器的相对带宽为117%(3.2GHz-12.3GHz),并且在5.8GHz处有一个陡峭的陷波。最终的结果显示,本款滤波器与之前的滤波器相比有很强的竞争性。最后,本文探究的是信号在金属隧道中的传输性能的项目。具体工作场景是将一个能发出60GHz的信号的含有微带天线的芯片置于波导口的一端,利用波导来传导电磁波信号。[1]已经进行过相关实验,发现信号传输性能不理想,并且提出是高次模影响的猜想。本文将通过将利用双偶极子天线来代替芯片,通过在波导的一段口改变其馈电方法并观察波导另一端口的能量接收情况,证明了信号在金属隧道中的传输性能的好坏与高次模无关。