自从美国联邦通信委员会批准3.1 GHz-10.6 GHz频段作为免许可频段,UWB(ultra-wideband)无线通讯技术凭借高速通信、保密性高、低功耗等优点,受到了学术和工业相关领域的广泛关注。UWB滤波器作为UWB无线通信系统中关键的无源器件,其性能的优劣直接影响着整个通信系统的质量。在实际应用中,由于UWB标准频段与部分商业频段相冲突,信号干扰问题逐渐凸显出来。因此,近来UWB滤波器设计追求低成本、小型化、高性能、陡峭的陷波特性。鉴于这种趋势,本文基于多模谐振器理论对多陷波超宽带滤波器展开了一系列研究与设计。首先,本文详细地研究了多模谐振理论,分析了传统阶跃阻抗加载谐振器特性,在此基础上基于改进的阶跃阻抗加载谐振器结构完成了一款超宽带滤波器的设计。并针对超宽带内X卫星频段信号的干扰,提出一种开路枝节陷波结构,完成了单陷波UWB滤波器的设计。该滤波器的3dB带宽范围为2.6-11.2GHz,插入损耗小于0.9dB,回波损耗小于-10dB,在8.11GHz处产生了相位突变,其衰减达24.5dB,实现了陡峭的单陷波特性,为后续的多陷波滤波器设计奠定了基础。随后,针对超宽带内无线局域网和X卫星等信号的干扰,将开路枝节陷波结构进行级联和折叠,设计了一种新型的双模折叠工型陷波结构,将双模折叠工型陷波结构与上述超宽带滤波器结构相耦合,实现了双陷波滤波器。通过进一步的实物加工和测试,该滤波器带宽范围为2.6-11.2GHz,插入损耗小于1.08dB,回波损耗小于-10dB,在5.61GHz和7.81GHz处产生了相位突变,陷波衰减均超过15dB。因此,该双陷波滤波器满足UWB通信中双频抑制的需求,但滤波器的矩形系数不够尖锐,频率选择性还待进一步改进。为此,在上述阶跃阻抗加载谐振器的基础上,提出了一种三角环型枝节加载谐振器,通过对该谐振器的特性分析,设计了一款矩形系数陡峭的超宽带滤波器。同时,为了增强滤波器结构与谐振单元的耦合强度以及充分地利用超宽带滤波器的结构空间,提出了对称E型和C型两种陷波结构,将两种陷波结构与滤波器结构相耦合,实现了三陷波滤波器。通过实物加工和测试,该滤波器的3dB带宽范围为3.01-11.26GHz,插入损耗小于1.19dB,回波损耗小于-10dB,上下截止频带的坡度陡峭,在3.71GHz、5.31GHz和8.01GHz处产生了相位突变,陷波衰减均超过20dB,能够有效地抑制超宽带内WiMAX、无线局域网和X卫星等频段的干扰。综上,本论文对UWB多陷波滤波器进行系统研究和分析,设计的多陷波滤波器具有低损耗、高选择性、陷波特性较好的优势,在UWB通信领域具有良好的应用前景。