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现代无线通信技术的迅猛发展促使越来越多的通信系统集成于一种通信设备和终端上，作为通信系统关键部件的多频滤波器应运而生。而滤波器小型化集成化的发展方向使得基于多模谐振器的微带多频滤波器的研究和设计具有重要意义。本文基于多种结构新颖的多模谐振器，配合合理的耦合结构，设计了多款适合于工程应用的双频及三频多模微带滤波器，实现了滤波器的小型化和高性能。本文的主要内容包括以下几点：1.介绍微波滤波器设计的基本理论，并对多模谐振器中的两种常用结构（支节线加载谐振器和阶梯阻抗谐振器）的谐振特性进行详细分析。2.基于单个多模谐振器设计了一款小型化的双频滤波器，源与负载耦合的引入拓宽了上阻带，该滤波器共产生五个传输零点，整体尺寸仅为0.13λg×0.11λg，所实现的两个通带可应用于GPS和WLAN频段。3.利用两种支节线加载的三模阶梯阻抗谐振器设计了一款通带独立可控的双频滤波器，通带相对带宽分别达15.4%和10.2%，该滤波器可应用于Wimax和WLAN频段，上阻带延伸到14.5GHz插入损耗低于-24.9dB，实现了通带带宽宽、阻带性能优良等特性。4.设计了一款应用于RFID、Wimax和WLAN频段的基于新型馈电结构的三频滤波器，谐振器结构由一个四分之一波长阶梯阻抗谐振器和一个支节线加载的均匀阻抗谐振器构成，新型馈电结构的引入产生了多个传输零点来提高三频滤波器的带外抑制。5.提出了一款三个通带可独立控制的小型化三频滤波器，该滤波器采用三种不同结构的双模谐振器构成，相邻通带间均有传输零点产生，在保持滤波器小型化的基础上提高了带间隔离、通带带宽和阻带性能，适当的折叠使得滤波器结构更加紧凑。6.基于两个双频滤波器设计了一款双频双工器，通道一的两个通带中心频率位于2.4/5.2GHz；通道二的两个通带中心频率位于2.8/3.6GHz，该双工器可应用于WLAN和Wimax频段。由于两个滤波器之间的连接不需要匹配网络，所设计的双工器在保持通道间良好隔离的基础上实现了小型化。