随着现代无线通信系统的不断发展,频谱资源愈加紧张,系统中通信器件的数量也越来越多。滤波器作为无线通信系统中必不可少的器件,减少滤波器尺寸或数量是实现射频前端小型化的根本途径,因此小型化以及可重构滤波器成为当下研究的主要方向。除此之外,如何实现高性能的小型化滤波器也是研究的重中之重。本文针对滤波器的小型化实现方法、滤波器的带外抑制能力以及可重构滤波器的调谐方式进行了研究分析,设计并制作了几款小型化滤波器以及可重构滤波器。本文的主要工作内容分为以下三个部分:1.基于多模谐振器理论的三模带通滤波器的设计:首先根据多模谐振器的原理,分析了半圆形半模基片集成波导谐振腔的场分布特性,通过在谐振腔的特定位置引入一系列金属过孔来扰动特定谐振模式的频率,设计得到了一款基于半模基片集成波导结构的三模带通滤波器。该滤波器通过半模基片集成波导结构以及三模谐振器结构,实现了器件的小型化。2.基于场分布高次模抑制理论的小型化宽阻带滤波器设计:该章节先以基片集成波导为例对高次模抑制理论进行了分析,随后基于该技术设计了两款宽阻带滤波器。其一,利用四分之一模谐振腔结构以及端耦合理论,设计得到了一款宽阻带滤波器。该宽阻带滤波器的阻带抑制可以达到3.43f0,且利用端耦合引入传输零点提高了带外抑制速度,面积相较于全模结构减小了一半以上。其次,提出了一种接地贴片谐振器结构,利用前面分析的高次模抑制理论,设计了一款贴片结构的宽阻带滤波器。该滤波器通过引入LC谐振模式,使器件面积进一步缩减。此外,该滤波器的阻带抑制宽度达到6.01f0,且相对带宽为40%,满足宽带特点。3.基于基片集成波导的可重构滤波器的设计:基于液态金属的流动性这一特点,设计了一款单双通带可切换的可调滤波器,利用液态金属在非金属过孔中的流入或流出,实现了滤波器在低频带通、高频带通以及双通带之间的切换。其次,提出了一种“岛柱”调谐结构,利用PIN二极管控制其通断状态,设计了一款基于PIN二极管调谐的可重构滤波器,该滤波器不仅能够实现频率的切换,还能实现每种频率状态下带宽的独立可调。