微波滤波器是现代通信系统中的关键器件之一。近几十年来,无线通信技术快速发展,各种通信标准相继涌现。为了使通信设备兼容多个通信标准,通信系统需要具备支持多个频段工作的能力。因此,能支持多频通信的多频滤波器和可调滤波器成为研究热点。研究高性能的平面多频滤波器和可调滤波器有利于减小系统的成本和体积,提高系统的性能,因此具有重要的研究价值。另一方面,相比于平面滤波器,波导滤波器拥有更低的插入损耗和更高的功率容量,通常采用计算机数控（Computer Numerical Control（CNC））技术制作。但CNC技术常需要将波导滤波器分成几部分进行加工,然后再装配起来,这不可避免存在由于装配误差导致的射频性能下降。且该技术难以加工复杂几何结构的波导滤波器。近年来,3-D打印技术为微波和毫米波波导器件提供了新的加工方案。该技术不仅能实现对器件的一体化加工,无需装配,且能制作CNC技术难以实现的复杂几何结构器件。因此,研究3-D打印波导滤波器具有重要意义。本论文主要针对通信系统中的高性能平面多频滤波器、电可调滤波器以及3-D打印波导滤波器进行研究。主要研究工作如下:第一,基于共用谐振器馈电结构,分别设计了双频、三频和四频滤波器。这三款多频滤波器均由λ/4阶梯阻抗谐振器和短路枝节加载双模谐振器组成。它们均具有尺寸紧凑、高选择性、宽阻带和通带独立可控的优点。第二,提出了一款基于零度馈电结构的四阶交叉耦合双频滤波器。该滤波器由一对开路枝节加载双模谐振器和两对大小不同的λ/4短路谐振器构成。这款双频滤波器具有紧凑的电路结构,两个通带的带宽可以独立控制,且能在阻带产生七个带外传输零点,使其拥有很高的频率选择性和通带隔离度。此外,利用同样的谐振器组合结构,引入包含感性源和负载耦合的馈电结构,提出了一款全范数四阶交叉耦合双频滤波器。该滤波器在保持结构紧凑和带宽独立可控的同时,具有八个带外传输零点。第三,通过在开路枝节加载双模谐振器的中心枝节上加载可调电容,提出了一种可调电容加载的双模谐振器,其偶模谐振频率可以通过可调电容独立调节。利用该谐振器,设计了一款带宽可调宽带滤波器,其通带的上下边缘可以实现独立调节。相较于其它带宽可调滤波器,该带宽可调滤波器的可调器件和偏置电路数量明显减少,仅包含两个变容二极管及偏置电路,减小了设计成本和电路复杂度。此外,提出了一种可调电容加载的双模谐振器。该谐振器的奇模和偶模谐振频率可以通过可调电容独立调节。利用该谐振器,并基于零度馈电结构和构形枝节,设计了一款尺寸紧凑和高频率选择性的双频独立可调滤波器。另外,基于三对变容二极管加载的感性耦合λ/4短路谐振器,并在输入和输出馈线之间引入容性的源和负载耦合,提出了一款尺寸紧凑和高选择性的三频独立可调滤波器。第四,提出了一种基于基模TM101模式的缝隙球形谐振腔。该谐振腔能抑制前两个高次模TM211和TE101,而不明显降低基模TM101的无载品质因数（Qu）。利用该谐振腔设计了一款三阶的X波段宽阻带波导带通滤波器,并使用选择性激光熔化（Selective laser melting（SLM））和立体光刻成型（Stereolithography（SLA））两种3-D打印技术加工。测量结果显示,SLM和SLA打印滤波器具有优异的插入损耗、回波损耗以及宽阻带性能。另外,提出了一种基于高次模TM211模式的缝隙球形谐振腔,其能抑制基模TM101和两个高次模TE101和TM311,而不明显降低TM211模式的Qu。相比于基于基模TM101的球形谐振腔,该高次模谐振腔具有更高的Qu和更大的谐振腔体积,故基于该谐振腔的滤波器拥有更低的插入损耗,其射频性能对加工误差的敏感度更低。基于该谐振腔,设计了一款四阶的Ka波段宽阻带球形谐振腔波导带通滤波器,并使用SLM技术加工,测试与仿真结果之间的一致性良好。