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小型化低成本高选择性的微波滤波器是无线通信中许多设计问题的关键,在实际的应用中可以利用滤波器来分离或者组合不同的频率。因为电磁波频谱的有限性,应该按照应用来对有限的电磁频谱加以分配和利用。不仅是限制大功率的发射机在规定的频带范围内辐射,还是避免接收机收到工作频带以外的串扰都需要使用到滤波器。其次,为了得到一定的相位或者时延特性,例如脉冲的压缩或展宽,或者为了补偿其他的滤波器或者色散结构所引起的相位失真现象等也需要应用到高性能的微波滤波器。小型化、高性能、低成本、并且易于混合集成的平面滤波器也成为了近年来的研究热点。基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide:SIW）技术作为一种新型的低成本的片上化技术为设计高性能的微波毫米波无源器件提供了多种可能。但是对于微波低频频段,相较于微带线以及带状线等平面的传输线来说,SIW的横向尺寸仍然过大。应用多层SIW技术可以有效地解决微波器件横向尺寸过大的问题从而实现器件的小型化。本文基于多层的FSIW技术,设计了一系列的具有优良的自封装特性的小型化、高选择性、低成本的微波带通滤波器。本文的主要研究工作由以下几点进行展开:第一,应用多层的SIW技术即折叠基片集成波导（Folded Substrate Integarted Waveguide:FSIW）以及互补开口谐振环谐振器（Complementary Split Ring Resonators:CSRRs）技术实现了具有两种不同频率响应的小型化波导带通滤波器。应用折叠技术能够使滤波器的横向尺寸减少一半。第一个带通滤波器相对带宽为35.5%,通带内插入损耗（Insertion Loss:IL）约为1.2 d B。对于宽带波导带通滤波器,CSRR谐振在所加载的FSIW的截止频率以上。第二个窄带滤波器是由FSIW以及三个谐振在FSIW谐振频率以下的CSRR谐振器构成,因此能进一步实现滤波器的小型化。在两种设计中,所有的互补谐振环都蚀刻在FSIW的中间金属层上,和基于SIW技术的滤波器相比,能够减少金属板不完整所带来的辐射损耗。同时,由于FSIW本身具备的自封装特性,设计的带通滤波器在实现小型化的同时还能方便地和其他平面电路集成。第二,研究了四分之一波长折叠腔（QFSIW）的特性,并且设计了直接耦合带通滤波器。为了提高带通滤波器的选择特性,结合交叉耦合技术设计了两种交叉耦合带通滤波器。分别用带状线耦合以及I形结构用来实现交叉耦合路径。基于带状线耦合以及QFSIW谐振腔设计并且加工了一个三阶交叉耦合带通滤波器,在滤波器的上通带产生了一个传输零点。利用提出的新型的I形负耦合结构结合QFSIW谐振腔设计并且加工实测了一个四阶交叉耦合滤波器。四阶交叉耦合滤波器的上下通带各产生了一个传输零点。使用QFSIW谐振腔设计交叉耦合滤波器在减小滤波器面积的同时还能提高滤波器的选择特性。同样,实现交叉耦合的槽线都蚀刻在QFSIW谐振腔的中间金属层上,因此设计的交叉耦合滤波器具有自封装特性,便于与其他平面电路集成。第三,为了进一步实现带通滤波器的小型化,设计了两款基于QFSIW谐振腔的单腔双模滤波器。利用折叠腔中的高次简并模TE103和TE301来形成通带。采用正交馈电的方式,简并模相对于馈线来说分为奇模和偶模,通过奇模和偶模的信号在特定的频率处相消,从而在滤波器的上通带或者下通带引入一个传输零点。谐振腔中的TE202模作为一个非谐振节点（Non Resonanting Node:NRN）,能够在源与负载之间引入额外的交叉耦合路径从而产生有限频率处的传输零点以提高滤波器的工作性能。在单腔双模QFSIW谐振腔耦合带通滤波器的基础上为了提高滤波器的选择特性以及带外抑制,提出了一系列高性能小型化的基于盒型拓扑的混合FSIW谐振腔带通滤波器。采用两个沿着中间虚拟磁壁经过一次折叠的FSIW谐振腔以及一个经过两次折叠的QFSIW谐振腔级联来构成盒型滤波器。FSIW谐振腔工作在基模TE101模式而QFSIW谐振腔是一个双模谐振腔,其中TE103和TE301为简并双模。研究了单模谐振腔和双模谐振腔之间不同的耦合方式,用同一个耦合拓扑,即盒型耦合拓扑设计并实现了具有不同传输响应的带通滤波器,其中包括三款四阶单通带滤波器以及一个双通带滤波器。