随着各种通信系统速率和容量的提升以及频谱资源日益紧张,同轴腔滤波器因为性能优越而得到广泛运用。但其运用环境往往受到尺寸的限制,所以其小型化研究成为工程运用的一大难题。同时由于当下通信系统越发的复杂,其电磁兼容特性以及器件端口的隔离度要求也增高,而直线型的同轴腔滤波器具有这样的优点而广泛以多工器的形式运用到各种高抗干扰系统中。但直线型同轴腔滤波器的小型化尤为的困难,因为交叉耦合技术将变得无效,所以本文的设计实例都是直线结构的滤波器。在此背景下,本文仔细分析同轴腔滤波器小型化研究和滤波器耦合综合理论的发展,发现它们呈现出相互促进的关系。所以本文重点研究了基于滤波器耦合理论的小型化技术而不采用弊端较大的谐振器小型化技术。因为耦合技术实现小型化比谐振器小型化技术更具优势,其对滤波器的性能影响十分的小。尤其是在同轴腔滤波器中。本文的核心技术就是具有传输零点特性的混合电磁耦合技术。本文的行文思路是首先更加详尽地解释混合耦合技术产生零点的原因,其次基于此原因总结归纳出更加简便的工程设计方法,最后运用此方法并结合新的混合电磁耦合结构进行滤波器的小型化设计。本文的贡献包括以下几点:1、整理了多种同轴腔小型化技术,对比了平面滤波器的相关小型化技术,得出了耦合理论对同轴腔滤波器具有很大工程价值的结论。2、重点研究对比了交叉耦合和混合电磁耦合技术,其中交叉耦合技术适用于单个滤波器小型化,而混合耦合适用范围更广,但方法设计更为复杂。3、更加详尽的阐明了混合电磁耦合结构的传输零点特性。4、总结归纳出了一种混合电磁耦合滤波器高效工程设计方法。5、创新性的基于耦合系数的电磁场意义设计了一款高性能新型混合耦合结构,该结构具有一致性、可控性、独立性、易加工、易调谐等特点。设计了一系列的直线型混合耦合同轴抢滤波器对新方法和新结构经行了严格的验证,同时成功的设计并加工了两款款小型化程度达到25%以上的高性能滤波器,并分析了其插入损耗和功率容量。