射频滤波器是射频通信电路中不可缺少的无源器件之一,射频多通带滤波器可以有效增加滤波器的使用效率,减少滤波器的体积,近年成为射频滤波器的研究热点。本文基于基片集成波导(SIW,substrate integrated waveguide),利用模式扰动和多模耦合原理,分析和设计了多款多频带滤波器,并达到了较好的性能指标。本文首先分析了SIW谐振器结构中的多模谐振特性,给出了模式扰动的理论分析,研究了模式之间的交叉耦合机制以及信号传输路径。基于这些分析,设计了三款基于SIW结构的多模多频带滤波器。首先,本文基于单个矩形SIW腔,引入扰动的金属化通孔,实现了多模、双通带滤波器。并且由于多个模式之间存在交叉耦合,为滤波响应引入了四个传输零点,实现良好的带外抑制。同时设计的滤波器可以在不改变滤波器尺寸的前提下,通过移动扰动孔实现对双通带间距的控制。相比于其他文献报道的双通带滤波器,本文设计的滤波器不仅结构简单,而且灵活性高、带外抑制好。其次,在多模矩形SIW结构研究的基础上,利用提出的多频带设计方法,实现了多模三频带滤波器。该滤波器是将两个工作在基模的SIW腔垂直耦合到一个多模矩形SIW腔,基于双行为谐振的概念实现了三通带响应。同样,腔内的多个模式之间存在交叉耦合,产生了六个传输零点。通过实验测量验证了所提出的设计方法,同时所设计的滤波器具有高性能、结构简单的优势。最后,本文设计了一款小型化的双频带滤波器。通过在四分之一模SIW腔中加载脊波导结构和嵌入开路带状线,实现了对腔内谐振模式的灵活控制。为了在通带处产生准椭圆响应,提高带外抑制,在开路带状线中加载两条λ/4短截线,产生两个传输零点。设计的滤波器的具有尺寸非常紧凑,灵活性较高以及零点较多的优点。本文所设计的多频带滤波器的性能达到了国内外同等先进滤波器的相同水平。