当前无线通信领域发展迅猛,无线电频谱资源日趋匮乏,特别是微波频段的资源,为了更加合理利用宝贵的无线电频谱资源,无论是在卫星通信还是微波通信等领域都对通信器材品质提出了更高的要求。主流的无线通信技术规范基本沿着高频段、高带宽、高品质的趋势发展。而对于微波频段通信技术,微波电路的品质好坏关系到整个微波通信系统,这其中具有小尺寸、宽频带等特点的微波带通滤波器设计是关键,它相当于微波系统的肾,对频率变换、频率增倍、多路通信分频等技术应用起到核心作用,微波带通滤波器的小型化进程将直接或间接地影响到微波电路系统的小型化与集成化实现。本文总结了微波滤波器基础理论和微波带通滤波器设计方法,以微带线滤波器为主要研究对象,通过HFSS、Couple Fil等仿真软件对微波带通滤波器进行了小型化结构设计和仿真分析。设计了一款新型凹凸环弯折线结构带通滤波器,在此基础上还设计了一款与凹凸环弯折线滤波器具有相同设计特性参数的传统矩形环耦合滤波器,通过仿真实验结果对比,证明了凹凸环弯折线滤波器具有更好的设计自由度和更强的耦合作用,对比传统矩形环耦合滤波器,凹凸环弯折线滤波器在性能小幅提升的同时尺寸大小还缩小了15.8%,有效地实现了滤波器的小型化设计。另外,还设计了一款倒插入式三腔交叉耦合带通滤波器,介绍了耦合矩阵提取方法,说明了倒插入式结构交叉耦合滤波器在缩小滤波器Y轴(纵轴)方向上尺寸大小的结构优势。