在通信系统中,滤波器可以传输期望的目标信号以及抑制不想要信号的传输。滤波器可以保证各个通信系统之间的频谱不会产生相互干扰,从而有助于提高通信系统的性能。超材料是一种新型的人工复合材料,通过控制超材料的几何参数与电磁参数,我们可以调控电磁波的传播。超材料的研究发展为新型微波滤波器的发展奠定了基础。本文第一步主要研究了基于Mie谐振的宽带介质超材料滤波器。首先,我们设计了基于Mie谐振的介质超材料滤波器,详细说明了如何利用CST软件对滤波器进行建模仿真,系统分析了结构参数对滤波器性能的影响,并阐述了介质超材料在滤波器中心频率处的谐振模式。然后,我们制备了所设计的宽带滤波器并进行了性能测试。实验测试结果表明,该滤波器的中心频率约为7.4 GHz,-10 dB相对带宽约为40%。此外,实验结果与仿真结果证实了所设计的宽带滤波器具有良好的宽带响应。进一步地,我们又研究了基于Mie谐振的介质超材料温度可调滤波器,CaTiO3介质陶瓷的介电常数随温度的升高而降低,这在所提出的滤波器中起着关键作用。模拟结果表明该温度可调滤波器在2-12 GHz频率范围内具有两个阻带,且随着介电常数的减小,两个阻带的中心频率均增大。实验结果表明,随着温度从21.7℃上升至74.3℃,该滤波器的第一谐振频率从4.41 GHz增加到5.08 GHz,同时,第二谐振频率从10.53 GHz增加到10.77 GHz。对于第一谐振频率,滤波器的可调性(F/T)为12.74 MHz/℃;对于第二谐振频率,F/T值是4.56 MHz/℃。通过实验结果与模拟结果的对比分析,我们认为所提出的滤波器具有温度可调滤波特性。