近年来随着移动通信与个人通信业务的飞速发展和集成电路的高度集成化,作为无线通信系统必不可少的部件之一的滤波器正向小型化发展,同时,随着电子计算机的蓬勃发展,时域有限差分法(FDTD)正成为分析这类电磁问题的强有力工具.该论文提出了几种新颖的小型化微波滤波器设计,并用FDTD法对这些滤波器做了分析和研究.论文主要包括以下内容:首先,对谐振腔结构的FDTD方法进行了介绍分析,并用采用理想匹配层(PML)吸收边界条件的时域有限差分法对平面微带结构、多层微带结构及有缺陷地微带结构作了系统的研究.与传统的Mur吸收边界条件相比,采用PML吸收边界条件不仅可以简化馈源模型,减小计算网格空间,而且可以加快收敛,提高计算速度.其次,采用FDTD方法对双模介质谐振器的谐振模式及微扰对谐振的影响进行了分析,并根据分析结果设计了平面同轴端口的双模介质谐振器滤波器,这种滤波器采用高介电常数材料填充,能有效的减小滤波器的体积,且获得良好的性能.第三,介绍了用设计切比雪夫滤波器的综合方法,并将这一方法与FDTD法相结合,用于设计各类耦合谐振器滤波器,这一方法可以从滤波器的设计指标出发,综合出滤波器的耦合矩阵,进而与分析方法相结合,得到滤波器的物理尺寸,在实际设计滤波器中具有重要的意义.第四,分析讨论了一种新型的柄状缺陷地结构,在微带线的地平面上采用这种柄状缺陷地结构可以使得微带线的传输特性产生一个极点,因而作者将这种缺陷地结构用于抑制滤波器的寄生频率,可以使得滤波器在不增加体积,并且不增大插入损耗的情况下有效的抑制滤波器的寄生频率.最后,作者将慢波结构与多层技术相结合设计了一种新型的孔耦合多层慢波谐振器滤波器,由于慢波结构的存在使得这一滤波器不仅减小了体积,而且加宽了阻带.多层技术使这一滤波器的体积进一步减小为单平面滤波器的二分之一,而且这种滤波器具有灵活的设计特性,可以根据需要设计出切比雪夫滤波器或是准椭圆函数滤波器,均达到了良好的效果.