本论文以直线型正交同轴腔滤波器及多工器的设计为基础，详细研究了传统直线型滤波器结构、新型滤波器结构、多工器综合方法等方面的内容。首先，介绍了带通滤波器的频率变换、电路模型、时延计算等基础理论，然后分析了如何提取横向耦合矩阵及如何以初始矩阵为基础实现箭形矩阵消元，进一步阐述了如何实现三角元件（CT）、四角元件(CQ)等结构。其次，详细介绍了星形多工器结构，总结了含公共腔的星形多工器综合方法。鉴于带公共腔的星形多工器只能用于窄带设计且信道间隔较窄的情况，推导出了无公共腔的多工器综合方法。为验证得出的多工器横向耦合矩阵的正确性，采用了通过编译软件脚本自动生成电路模型的方法对多工器耦合矩阵进行验证。再次，给出了3.61GHz~4.39GHz频段的三工器设计实例，而三工器中各信道采用直线型正交同轴腔滤波器结构来设计。其中，先对传统直线型滤波器及直线型正交同轴腔滤波器的结构及特性进行了分析。传统直线型滤波器形成传输零点有两种方法：一种是通过增加非谐振腔来产生传输零点；另一种方法是通过拉线耦合的结构来实现交叉耦合进而产生传输零点。而采用正交同轴腔结构设计的直线型滤波器，由于是通过谐振杆自身结构的改变来实现非相邻腔之间的耦合，所以相对于传统直线型滤波器来说具备结构紧凑、稳定性和可靠性好的特点。然后根据前面的方法综合得出无公共腔的多工器耦合矩阵，再用该多工器横向耦合矩阵来设计公共端口并对三工器进行整体优化，其中多工器采用同轴腔结构。最后，对设计出的三工器进行加工、测试，测试结果理想，与仿真结果吻合良好，满足指标要求。测试结果也证明了无公共腔的多工器综合方法及自动建立电路模型的脚本程序都是十分方便有效的，对实际的工程设计有很大的指导作用。