自从1966年K.S.Yee首次提出一种电磁场数值计算的方法——时域有限差分法(FiniteDifferenceTimeDomain，FDTD)方法以来，时域有限差分法在求解电磁场问题中得到广泛的应用。 本文使用FDTD方法作了以下的一些工作：(1)利用3D/FDTD算法，自制程序，仿真分析了几种微波滤波器，如波导膜片滤波器和微带带通和低通滤波器。其结果与相关文献结果一致。在波导膜片滤波器的仿真中使用了完全匹配层PML(PerfectlyMatchedLayer)作为边界条件，而在微带结构的滤波器的仿真中使用了Mur的吸收边界条件。(2)对于微波通过波导口辐射人体的反射情况作了3D/FDTD的分析。由于人体情况的复杂，FDTD计算的建模也有不同。本文针对三种模型(不考虑皮肤、考虑皮肤厚度、考虑皮下肿瘤)分别计算了电磁场的反射系数。并且对于神经网络算法结合FDTD作生物肿瘤反演成像作了设想(3)利用紧凑2D/FDTD分析了几种非规则复杂横截面的导波传输线的传输特性，包括脊形波导和三角形波导。这种方法内存需求低，计算速度快，并且一次计算可以获得多个模式的截止频率。 以上是本论文的第一部分。本文的第二部分关注于遗传算法在微波网络综合中的应用。传统微波滤波器的设计一般是从低通原型滤波器入手，根据需求的指标获得参数，用微波结构来实现微波滤波器。本论文利用遗传算法的全局优化特点，在基于切比雪夫低通网络和椭圆函数低通网络这两种拓扑结构的基础上，优化提取网络参数，获得了与切比雪夫和椭圆函数低通滤波器接近的频响特性。与函数逼近然后辗转相除获得参数不同，这里是用的遗传算法来获取参数，可谓是一种崭新的综合方法。通过此种方法同样作了电源内阻与负载不匹配时的滤波器设计。一般的原型滤波器是考虑输入电源内阻和输出阻抗相等的。当实际滤波器负载不为电源内阻时，常需要匹配网络实现匹配。这里用遗传算法将滤波器和匹配网络作了一体化设计。实际上是通过原型滤波器的参数调整在保证一定滤波指标的同时实现了阻抗匹配。这样去掉了阻抗匹配所需要的电路尺寸，减少了插损。针对一般遗传算法在大空间遗传搜索的困难，本文首创了一种新的遗传算法，即多层次并行遗传算法。此算法将单个长串编码的遗传算法进程分解成几个短串编码的遗传算法进程，几个进程分工合作，分别作全区域、局部区域和细致区域的搜索，并将搜索的优秀结果分享交流，以作为各进程新的搜索网络基点，这就使得各层次搜索网络不断平移，不断开辟新的搜索网络。从而避免了局部收敛和漫游搜索这两个极端。将这种算法应用于滤波器的参数提取，获得了相对于标准遗传算法更好的效果。利用此多层次并行遗传算法首创性的设计了双频带通滤波器的原型电路。这对于现代移动通信有着一定的意义。