滤波器作为微波系统的不可缺少的无源器件,其性能的好坏直接影响到整个系统的整体指标。基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)滤波器兼具传统金属波导滤波器的高Q值、高功率容量、低插入损耗的优点和微带滤波器的小体积、低成本、易于加工和集成等优点,因而受到学者的广泛关注。特别是半模基片集成波导(HMSIW)滤波器,它不仅继承了SIW滤波器的众多优点,同时其面积也仅为SIW的一半,因此在微波毫米波电路中有着广阔的应用前景。本文针对HMSIW技术和其他平面结构技术展开系统的研究,设计并实现了多款结构紧凑、性能优良的带通滤波器。本文的主要工作如下:首先,本文系统的介绍了SIW/HMSIW滤波器设计基础。包括SIW和HMSIW的结构和传播特性以及它们的等效分析方法,几种常见的谐振腔形式,以及谐振腔间的共面以及异面耦合方式,为HMSIW滤波器的研究奠定基础。其次,本文对SIW/HMSIW和微带线的转换结构进行了详细的分析和研究。首先对SIW-微带线的共面和异面的转换结构进行了具体的研究,并分析、比较了它们之间的传输特性的不同特性。在此基础上,对HMSIW-微带线的共面和异面转换结构进行了简要的分析,这为HMSIW滤波器的输入输出结构设计提供参考。然后,本文根据耦合拓扑结构,在SIW的基础上提出了一系列的单层、多层HMSIW滤波器。基于经典交叉耦合拓扑结构,首次设计了单层的doublet和修正的doublet结构的HMSIW带通滤波器,它能实现一到两个传输零点,同时具有结构紧凑的特点。接着提出了一种多层交叉耦合的HMSIW滤波器,该滤波器具有体积小、集成度高和带外选择性好的优点,验证了HMSIW滤波器在多层LTCC结构中的可行性。最后,本文针对HMSIW与其他平面结构结合的带通滤波器进行了研究。首先对缺陷地结构(DGS)和开口谐振环(SRR)以及缺陷地开口谐振环(DGS SRR)的原理进行分析。其次分别利用HMSIW的高通特性与周期性光子电磁带隙(PBG)、DGS的带阻特性,设计了多款腔内、腔外加载的宽带滤波器。最后分别将SRR、DGS SRR以及同时结合两者加载到HMSIW中,设计了多款带通滤波器。通过对它们进行了加工、测试,得到实测结果与仿真数据只存在少量偏差,从而验证了设计的可行性。本文设计的带通滤波器具有结构紧凑、带宽大、选择特性好的特点。