合路器又可称作多工器,是由多个滤波器组成的无源器件。在一个通信系统中,多工器的作用是将一个宽带的信号划分为若干个窄带信号,且由于滤波器网络的互易性,多工器还能实现将若干个窄带信号整合为一个宽带混合信号的功能,并在最后通过天线来传输信号。多工器被广泛应用于卫星通信、无线通信系统和电子战系统等不同的场合,其性能对通讯系统的表现有很大的影响。本文首先研究了广义切比雪夫耦合矩阵,并推导了滤波器的特征多项式和耦合矩阵之间的关系,接着介绍了耦合矩阵的几种常见的实现结构,并介绍了如何用高效的微波物理结构来提取耦合系数、谐振频率和外部Q值,并介绍了耦合谐振滤波器的逐阶法,随后重点介绍了含有公共腔的多工器的设计理论。该方法在一开始设计的时候,就将各个通道对彼此之间的影响考虑进去,首先依据设计指标计算各个通道滤波器各自的特征多项式,然后求得多工器自身的特征多项式,接着通过一个迭代过程反过来求出各个通道滤波器的特征多项式,最后反归一化得到各个通道滤波器的耦合矩阵和外部Q值,还有公共腔的谐振频率和外部Q值。本文将这种方法与传统的通过公共端将各个通道直接相连的多工器设计方法进行对比,阐述了这种方法在设计窄带且不同通道之间彼此紧邻的多工器时所具有的优势,并指出了该方法潜在的缺陷。本文首先加工制作了一款腔体滤波器,并对其进行实物加工和测试,在掌握了腔体滤波器基本设法方法的基础上,基于含有公共腔的多工器的设计方法,设计了一款含有公共腔的双工器,其中两个通道的中心频率分别为5550MHz和5640MHz且相对带宽为0.11%,并对其进行加工和调试,得到的实物测试的结果与预设的指标要求吻合,针对测试结果中的插入损耗比仿真结果要大很多的情况,专门做了分析和讨论。