随着现代微波毫米波技术的快速发展，对射频前端系统提出了小型化，平面化以及多功能化的要求。无源滤波器作为微波毫米波组件不可缺少的器件，对整个射频前端系统起到了非常重要的作用，它的外形以及性能有时直接决定了整个组件的结构与指标。伴随着新型半导体技术以及 PCB工艺的出现，微波毫米波滤波器及其组件得到了快速发展。针对微波毫米波滤波器及其组件的研究热点以及难点问题，本文的创新点在于给出了三种新型紧凑型宽带滤波器结构、实现了毫米波滤波器的平面化及其变频组件的小型化，主要内容可以概括如下：　　1，微带耦合滤波器的综合及其应用：分析了常见耦合形式带通滤波器的原理，通过曲线拟合方式给出了耦合系数与谐振器尺寸的关系，基于 ADS等效模型建立起了耦合矩阵与滤波器S参数的关系。当滤波器指标给定时，可以直接综合出滤波器初始尺寸。将耦合形式滤波器进行了两种不同场合的工程应用。其一，基于交指耦合以及平行耦合滤波器设计了一种毫米波倍频组件；其二，基于梳状耦合结构建立了一种新型的电调滤波器，通过改变谐振器中变容管的容值可以调节滤波器的中心频率，而且在中心频率调节过程中，可以保持相对带宽（FBW）或者绝对带宽（ABW）不变。该成果已投到期刊Journal of Electromagnetic Waves and Applications。　　2，新型紧凑型系列带通滤波器的设计：随着滤波器带宽的不断展宽，有时会导致谐振器的宽度以及耦合缝隙尺寸非常小，超出 PCB工艺的加工极限。针对这个问题提出了一系列新型紧凑型宽带滤波器。　　a）基于阶跃阻抗线的带通滤波器设计：结合阶跃阻抗线以及耦合单元构建了一种新型宽带滤波器结构，滤波器通带两端具有两个传输零点，改善了它的锐截止特性，该传输零点的位置可以通过阶跃阻抗线的特性阻抗比值来调节。其中的耦合单元可以采用对称耦合谐振器，也可以采用非对称耦合谐振器来实现，因此该结构可通过多种形式来实现。根据此理论，采用不同的谐振器结构设计了两种滤波器，都得到了很好的仿真结果以及测试结果，该成果已发表到期刊Journal of Electromagnetic Waves and Applications。　　b）基于信号相消技术的带通滤波器设计：给出了一种基于信号相消技术的新型宽带滤波器结构。该结构通过两个并联的传输路径实现信号的传递，当到达输出端口的信号相差180°时，反相相消，实现了阻带效应；而当到达输出端口的信号相差360°时，同相叠加，实现了通带效应。当两个传输路径仅仅通过普通传输线来实现时，虽然可以得到宽带响应，但是尺寸过大。因此，在其中一个传输路径中可引用180°倒相器，达到缩小尺寸的目的。最后，分别采用双面平行带线（DSPSL）以及微带线设计了两种新型滤波器，得到了很好的测试结果。该成果已发表到期刊 Journal of Electromagnetic Waves and Applications以及Applied of Computational Electromagnetic Society。　　c）基于T型枝节宽带滤波器的设计：利用一种T型枝节代替传统四分之一波长传输线，构建了一种新型的宽带滤波器。T型枝节中开路线的电长度可以用来调节传输零点的位置，从而形成不同特性的滤波器。当其位置调节在4f0时，可以展宽滤波器的上阻带；当其位置调节在f0通带附近时，可以改善滤波器的截止特性。应用该滤波器作为输出匹配电路，设计一种新型有源二倍频器。不但缩小了结构的尺寸，而且可以抑制倍频器输出端的基波，三次谐波以及四次谐波。该滤波器还应用在一个倍频链路当中，在每一个倍频器之后都级联了该新型滤波器，实现了谐波抑制特性。该成果已投到期刊Applied of Computational Electromagnetic Society，并已同意发表。　　3：新型毫米波变频组件的设计：设计了一种新型毫米波宽带上变频组件，由于该组件涉及到了倍频以及混频功能，输出频谱中除了有用信号外，还伴有各种杂散以及谐波。为了抑制这些干扰信号，组件中集成了多种不同特性的滤波器以及开关滤波器组。包括倍频器之后的平面宽带滤波器，混频之后的波导开关滤波器组件，放大之后的补偿滤波器以及低通滤波器。为了进一步使得组件更加紧凑，还应用薄膜工艺设计了一种新型的开关滤波器组件，其尺寸仅为波导结构的一半，并通过实验证明了它的特性。该成果已发表到2016国际雷达会议。