微波无源网络是现代微波中继通信、微波卫星通信、电子对抗等系统必不可少的组成部分。其中滤波器是最为重要、技术含量最高的微波无源器件,其性能的优劣直接影响到整个通信系统的质量。随着卫星通信技术的不断发展,微波滤波器技术也面临越来越大的挑战,提高电路各项特性的同时减小部件体积重量是滤波技术不断发展的趋势。个人通信系统的飞速发展要求小功率条件下滤波无源设备小型化设计：卫星大平台的应用,星上可用能源的增加,使真空大功率工作环境下,既满足功率容量要求又使体积重量适中成为大功率滤波器的研究方向之一。组成滤波器的重要单元-谐振器具有许多特殊性质,合理利用可以研制出性能优良结构紧凑的各种微波网络,用于改善电路性能和优化系统设计中。本论文针对上述问题,围绕微波无源网络中的滤波器小型化设计和谐振器在各种电路中的小型化应用,做了创新性和探索性研究。主要内容为：1.针对低功率电平应用的滤波器小型化设计进行了研究,及研究如何将体积大重量大的结构完成的高选择性滤波器,采用小体积重量轻的结构实现。详细研究了滤波函数预失真技术。通过数值实例分析,给出了预失真滤波器函数实现的适用范围和工程可实现该函数的谐振器条件：同时,详细研究了SIW结构实现预失真滤波器所需要具备的条件。分析结果表明,由于SIW结构谐振器自身Q值较低可调谐性较差,不适于实现预失真滤波器函数。针对SIW的缺点,首次提出了一种新的高Q值多层PCB工艺的谐振器-空气加载SIW(即,ALSIW)。该谐振器的单腔Q值实测可达1000～2000,使采用PCB技术实现预失真滤波器有了新的途径。2.针对大功率电平应用的滤波器小型化设计进行了研究,及研究如何将大体积大功率容量的滤波器,采用体积适中的物理结构实现。研究了广泛应用于微波低频段的同轴谐振腔滤波器真空大功率工作状态。通过仿真分析和实验研究,提出了一种体积重量与常规同轴谐振器结构形式相同,微放电阈值提高1～3dB的同轴谐振器形式,为真空大功率同轴滤波器小型化设计提供了新的技术储备。3.以滤波器的主要单元-谐振器作为研究对象,在整个通信频率范围内扩展其概念,即定义有限长传输线为广义谐振器,并深入研究分析其各项特性。将这些特性进行适当应用得到了：体积缩小1/3带外抑制对称的Ka频段直接耦合厚膜滤波器；将滤波器作为性能优良的谐振器,利用其并联特性提出了一种采用分歧波导连接输入输出两端的多通道滤波器设计方法,该方法可以设计出具有独立中心频率和工作带宽的多通道滤波器,为宽带系统的紧凑设计和优化提供技术支持；以及C频段180°移相网络,使用带宽为44%,相位误差小于±5°,其面积与一元硬币(RMB)相当。