滤波器在许多射频/微波应用中扮演重要角色,它们常用于分离或合并不同的频率信号。由于电磁频谱是有限的,因此必须共享,而滤波器则用于选择或限制指定频谱范围内的射频/微波信号。诸如无线通信等新兴应用继续挑战更高要求的RF/微波滤波器——更高性能,更多功能,如可调或可重构,更小尺寸,更轻重量和更低成本。根据要求和规格,RF/微波滤波器可以设计为集总元件或分布式元件电路,它们可以在各种传输线结构中实现,例如波导,同轴线,共面波导(CPW),槽线和微带。带通滤波器(BPF)是所有RF通信系统的基本组件,其通过通带中的频率信号并为位于通带之外的频率信号提供衰减,因此带通滤波器(BPF)常充当频率信号选择电路。在过去的二十年中,人们越来越关注3D打印(也称为增材制造)在制造具有高度几何复杂性的组件方面的应用。一些3D打印技术(融合沉积建模(FDM),立体光刻设备(SLA)和选择性激光烧结(SLS)等)吸引了巨大的商业兴趣。3D打印为制造几何复杂的微波/毫米波波导设备提供了时间和成本效率高的路径,以适应多功能无线电通信系统日益增长的需求。与使用计算机数控铣削技术(CNC)由铜,黄铜和铝等金属结构材料制成的常规波导器件相反,这些3D打印器件是直接成型的,在其结构设计中表现出更好的灵活性,而不需要任何后期制作组装或调整。随着商用3D打印机从台式到工业级的发展,许多印刷材料已经被开发出来,例如光敏树脂,工程塑料,金属/合金粉末和生物聚合物等。作为本论文主要工艺,讨论了3D打印技术在微波/毫米波领域中的优缺点以及需要攻克的难题,并基于3D打印技术设计了几款带通滤波器。首先从滤波器的原理中总结出一套设计方案,即找到n个相同物理结构的谐振腔,然后把它们按照适当的拓扑结构进行排列。据此设计了一款Ku波段交指带通滤波器,从传输零点的角度分析了带通滤波器的带外抑制。之后设计了三款基于球形谐振腔不同拓扑结构的带通滤波器,并通过对比不同的拓扑结构对于带通滤波器带外抑制的影响,从而从高次模的角度分析了带通滤波器的带外抑制。最后对比其他形状,讨论了球形谐振腔的高_uQ特性,从而体现3D打印的优势所在。