太赫兹波段介于毫米波和红外线光谱之间,具有许多微波波段以及光波波段所不具有的特性,如低能性、瞬态性、宽带特性、极性透射性等,太赫兹技术在太赫兹成像、太赫兹时域光谱分析、反隐雷达、高空通信等多个领域有着广泛的应用前景。目前,太赫兹源和探测器的研究已经相对成熟。但性能良好的太赫兹器件的匮乏,阻碍了太赫兹技术实际应用的推进。太赫兹滤波器作为重要的调制选频选件,对太赫兹系统的性能有着决定性的影响。而具有诸如角度不敏感、极化独立、可调谐、多频滤波的太赫兹滤波器成为了太赫兹器件的研究热点之一。本文针对太赫兹系统中急需的具有优异性能的滤波器开展深入的理论研究,从基本模型出发,通过优化滤波器的结构设计、材料、尺寸参数,设计了两种性能优良的太赫兹滤波器。论文完成的主要工作如下:(1)提出了紧凑阵列的设计方法,基于紧凑阵列设计了一种角度不敏感且极化无关的十字形宽带太赫兹带阻滤波器。通过调节臂长、线宽、衬底尺寸、结构单元周期等参数,对滤波器进行性能的优化。滤波器具有750GHz的超宽带宽,其边沿斜率分别为258 d B/THz与180 d B/THz,其谐振点的滤波深度达到48d B。此外滤波器对于电场极化方向独立,在大角度范围内对入射角度不敏感。与传统设计相比,基于紧凑阵列设计的滤波器带宽提升了220GHz,上升下降沿斜率分别提升了235%和200%,阻带衰减提升了20d B。紧凑阵列可以有效增加滤波器对电磁波的有效接收面积,且可以通过引入空间上的不对称性,激发额外的反对称谐振模式拓宽滤波器工作带宽和优化选频能力。通过在多种常见结构上运用紧凑阵列的设计,验证了紧凑阵列设计方法的适用性和有效性。(2)基于组合谐振器的方法,设计了一种双频的宽带太赫兹带通滤波器。通过在一个频率选择表面上集成十字形谐振器和同心方块谐振器的方法,使得滤波器具有在多个频段滤波的优异性能。通过调节滤波器的结构尺寸参数,优化滤波器性能。该滤波器具有两个带宽分别为120GHz和478GHz的通带,同时具有非常尖锐的滤波边沿斜率,其上升和下降沿斜率分别为57d B/THz、514d B/THz、242d B/THz、298d B/THz,而且在通带内滤波器具有比较稳定的增益表现。该滤波器将成分谐振器有机结合,相较于当前的带宽小于200GHz、边沿斜率小于200d B/THz的多频太赫兹滤波器,性能更为优越。