随着微波通信、雷达、电子对抗等的不断发展，多频率工作变得越来越普遍，为了能够更加有效地利用有限的频率资源，对分隔频率的要求也就越来越高，在这样的需求背景下，微波滤波器作为一种重要的频率选择性微波无源器件，其发展也就受到越来越多的重视。小型化、低损耗、高带外抑制、高功率容量、超宽带等优良性能成为微波滤波器发展的主要目标，然而这些优良特性的实现，都需要寄托于新的谐振单元和耦合结构。本文研究的方向是腔体滤波器的耦合结构，目标是实现较高功率容量下具有高度带外抑制特性的高矩形系数同轴腔滤波器的设计与加工调试。本文所做的工作主要是通过等效电路模型，从两个角度出发，总结分析并推导了滤波器耦合系数的理论计算公式，在第三章详细介绍了在微波电路分析中引入矩阵理论的分析方法，并通过介绍矩阵的特征值理论，体现出矩阵理论的优越性。在推导理论公式的同时，用matlab软件编程验证公式推导过程的正确性。最后在总结各种腔体耦合结构的基础上，提出了一种新的腔体耦合结构，仿真设计出了一款13阶同轴腔交叉耦合滤波器，并在调试过程中通过改进交叉耦合结构方案，提出了一种易于调试的交叉耦合结构，最终成功设计出了一款矩形系数小于1.2的高频率选择性同轴腔微波滤波器，展现出该种耦合结构所具有的优良性能和应用价值。