在多数通信系统中,微波、毫米波滤波器和双工器是信道选择和信号分离的重要器件,它的电气性能对于整个系统至关重要。滤波器要求同时满足低插入损耗、高回波损耗和高频率选择斜率性能要求。而且,这样的滤波器还应是结构紧凑的、低成本、易批量制造和免调试的。在满足上述部分或全部要求的大量的可能滤波器结构中,只有很少的能够适合低成本批量制造。本文将分析和设计基于交叉耦合和多模腔的E面滤波器和双工器。因此可获得适合于微波和毫米波应用的低成本、易批量制造、高性能和结构紧凑的滤波器结构。首先,简述了电磁场数值方法中的的模式匹配法(MMT)和有限元法(FEM)。波导结构的分析非常适合于应用此数学方法,用此法来分析含有多种不连续结构连接而成的模型。本文设计了低成本批量制造的折叠E面滤波器,在其结构中引入源端负载端耦合或标准交叉耦合会产生有限频率的传输零点的。基于E面和脊波导技术的滤波器具有高频率选择斜率的准椭圆函数特性,这种滤波器比传统的E面滤波器结构短小紧凑。这种滤波器能通过电铸方法制造,具有准确性和可重复性。接着设计了新颖的、低成本、高性能直耦E面滤波器和膜片耦合滤波器。这种利用多模腔的设计也具有准椭圆传输函数特性。这种滤波器适合于低成本批量制造。在同一个滤波器中同时使用源端负载端耦合和多模腔融合技术,使滤波器的频率选择斜率和阻带性能得到改善。最后,设计了使用E面交叉耦合滤波器和E面多模腔滤波器的构成的紧凑结构毫米波双工器。这种双工器用比传统的E面双工器少的谐振腔而到达相同的性能。因此,它具有比传统设计更低的插入损耗和更短的结构。而且,双工器中的滤波器保持了E面的制造加工优势。