近年来,通信系统的更新换代速度非常迅速,在第七届世界军人运动会上,5G通信已经开始崭露头角。滤波器作为通信系统中的关键的选频器件,对通信系统的性能好坏起着决定性作用。双通带滤波器,其具有两个可以同时工作的通带,可以满足5G通信系统的大容量、多频段通信的需求,因此获得了国内外学者的青睐。做为波导与微带线的完美的结合体,基片集成波导表现出高的功率容量和低的损耗,因而被广泛地应用于各种滤波器的设计。本论文的主要工作是提出两种四模基片集成波导谐振腔,并根据这两种谐振腔设计了两款5G中频段双通带滤波器。具体内容如下:1.设计了一款空气填充型基片集成波导双通带滤波器。空气填充型指的是基片集成波导谐振腔中模式耦合结构的类型,即通过将基片集成波导谐振腔的中间区域的基板介质替换成空气,得到具有两对简并模式的四模基片集成波导谐振腔。在整个谐振腔的中间部分的空气区域的作用下,谐振腔中得到了两对简并的谐振模式,即TE102的偶模和奇模,TE104的偶模和奇模,因此可以通过这种谐振腔来设计双通带滤波器。此外,还发现了与TE104的谐振频率相近的并且也会被同时激励TE202的偶模和奇模,这种模式做为杂波干扰第二通带。通过在TE202的电场最强处添加的金属通孔对电场的短路作用,在一定程度上抑制了杂波TE202的干扰,并且通过调整添加的金属通孔的位置,实现了通带比的调整。最后,对滤波器的传输零点进行分析,得到了控制传输零点位置的方法,并应用于提高带外抑制。设计得到的双通带滤波器具有结构紧凑,插入损耗较小的特点。2.设计了一款金属通孔型基片集成波导双通带滤波器。金属通孔型也是指模式耦合结构的类型,即通过在基片集成波导谐振腔的长边中线上添加一排金属通孔,得到了具有两对简并模式的四模谐振腔。谐振腔中的两对简并模式,TE102的偶模和奇模、TE104的偶模和奇模,对应双通带滤波器的两个通带的工作模式。在对谐振腔中的杂波TE202的电场分布进行求解后发现,杂波能够通过中线上的金属通孔抑制掉,解决了杂波问题。在使用这种四模谐振腔直接设计得到的中心频率为3.5GHz和4.9GHz的双通带滤波器的频率响应中,发现了第二通带的上边带带外抑制较差的问题。通过对滤波器结构进行改进,得到了靠近第二通带的传输零点,极大地提高了第二通带的上边带的带外抑制。另外,在第二通带的工作模式TE104的电场最弱处引入微扰金属通孔,获得了独立调节第一通带的工作频率的方法。基于以上得到的改善插入损耗和独立调节第一通带的工作频率的方法,设计得到了一款低插入损耗,具有独立调频的第一通带的基片集成波导双通带滤波器。