当前无线通信系统中的电子设备正朝着低功耗、多功能、小型化和集成化的方向发展。天线和滤波器通常级联应用于无线通信系统中。传统的设计方法着眼于天线和滤波器器件本身，级联后容易造成阻抗失配。打破标准的阻抗匹配限制，将天线与滤波器进行一体化设计，构成滤波天线(filtering antenna)，在实现辐射和滤波特性的同时，可以有效减小射频前端的尺寸和重量。本论文主要的研究内容包括以下几点：1、基于准八木天线与巴伦带通滤波器结构设计出一款微带端射滤波天线。由于不需要采用额外的巴伦结构，所设计的滤波天线有效减小了电路尺寸。2、基于基片集成波导(SIW)结构设计出一款端射滤波天线。通过调整天线与滤波器之间的耦合结构，实现通带内的阻抗匹配，所设计的滤波天线具有很好的带外抑制干扰能力。3、设计了一款具有双陷波特性的超宽带滤波天线，该天线的主要特点是在实现陷波特性的同时，可以有效抑制高频段的辐射。4、采用滤波器综合的方法，设计出基于发夹谐振器结构的印刷单极子滤波天线。天线在起辐射作用的同时，也充当滤波器最后一级谐振单元。这种滤波天线实现了天线与滤波器的小型化和集成化设计。从仿真与实测结果可以看出，天线的回波损耗和增益曲线与滤波器的回波损耗和插入损耗曲线相类似，这说明滤波天线同时具有天线和滤波器的功能。5、设计了一款基于中心短路阶梯阻抗谐振器(SCSIR)结构的微带双工器。该双工器工作在GSM和WLAN频段，同时具有高的隔离度和宽的上阻带特性。在此基础上，实现了双频天线与双工器的集成设计，有效减小了双频通信系统射频前端的尺寸。