在现代通信系统中，微波滤波器是一种非常重要的器件，其特性将直接影响系统的整体性能。多层介质结构不仅可以减小元件的尺寸，提高无源器件的集成度，而且这种层叠结构便于实现层与层之间电容电感的耦合，便于采用交叉耦合技术，改善滤波器的滤波性能。本文重点研究了多层介质结构交叉耦合带通滤波器，通过理论分析与结构仿真相结合，进一步讨论了多级级联结构的带通滤波器的设计理论。本文的主要内容和创新点如下：(1)分析采用交叉耦合结构二阶带通滤波器的性能。(2)设计出一种级联形式的四阶耦合带通滤波器结构，高低阻带各形成两个衰减极点，在不影响通带插入损耗的前提下，明显改善阻带的衰减特性。(3)通过增加与滤波器并联的对地电容，有效地实现谐振单元间的耦合，大大提高四阶带通滤波器的性能。(4)讨论影响滤波器性能的各项参数，总结出多层介质结构带通滤波器的最佳设计方案。目前多层介质结构带通滤波器的设计与分析大都局限在二阶滤波器原型，阻带衰减只有-20dB左右，而本文设计的四阶带通滤波器，通过在阻带各增加一个传输零点使阻带衰减达到-70dB左右,滤波性能得到增强。