在信息技术飞速发展的今天,微波通信频率资源变得日益紧张,对微波滤波器的指标要求也越来越高。金属腔体滤波器由于其电磁屏蔽性好、结构紧凑、通带插损低、体积小和功率高等优点,长期以来一直是移动通信基站发射滤波器的首选品种。多同轴腔交叉耦合的金属腔体滤波器由于具有较好的滤波特性和易于调谐等优点而广泛应用于当前的移动通信系统中,但现代无线通信基站在不断追求更高性能指标的同时,也追求更小体积和更低成本,而同轴腔金属腔体滤波器在缩小体积、改善1dB带宽等方面存在一定的技术瓶颈。为此,我们经过充分的调研和分析,首次提出了采用双间隙腔为基本单元的金属腔体滤波器的创新性设想,经研究表明,在1dB带宽和滤波器体积等方面,单个双间隙腔构成的滤波器与双同轴腔滤波器相比有着明显优势。为验证首次提出的以耦合双间隙腔替代传统的双同轴腔作为腔体滤波器的基本单元的可行性,本文采用等效电路法推导了耦合双间隙腔两端加载同轴线之后的传输函数,研究了耦合双间隙腔的滤波特性,并利用三维仿真验证了解析推导结果的正确性。为了更好地理解耦合双间隙腔滤波性能的优劣性,本文还采用三维仿真的方法比较了耦合双间隙腔滤波器和双同轴腔滤波器的传输特性和体积,结果表明,在两者的间隙宽度相同的情况下,耦合双间隙腔滤波器比双同轴腔滤波器有较大的1dB带宽和较小的体积,但通带下降沿比较平缓。该研究结论将为今后发展以耦合双间隙腔为基本单元的小型化大功率金属腔体滤波器提供了有力的理论支持。在此理论基础上,我们设计了一个以耦合双间隙谐振腔为基本单元的四腔体滤波器,用较少的腔体单元实现了较大的1dB带宽,提供一种大功率、宽频带、小体积而功率容量较高的金属腔体滤波器。在设计的过程中,独创性地提出了T型耦合孔的概念,并且通过改变孔的位置、大小等来控制耦合量的强弱以实现滤波特性的需要,解决了两个耦合双间隙腔相互耦合时,带宽不足和通带插损过大等问题。此外,随着计算机性能的提高以及微波CAD技术的进步,高频电磁仿真软件仿真的精度和效率不断提高,我们还将传统的等效电路设计方法与高频电磁仿真软件相结合,提高了设计精度,缩短了研制周期。最后,我们还对所设计的滤波器进行了加工和测试,将测试和仿真结果进行对比分析,验证了推导的理论和设计技术的正确性,完成了产品的研制。