在各种通信设备中，滤波器具有划分信道和筛选信号等功能。近年来各种移动通信和无线通信的飞速发展，使得频谱资源日显匮乏。为了有效利用有限的频谱资源，提高通信质量，研制小型化、高性能的射频与微波滤波器便成为一项紧迫的技术课题和市场需求。利用多层电路设计的低温共烧陶瓷(LTCC)滤波器由于具有甚小的体积，较小的插入损耗和优良的频响特性，再加上批量生产导致成本的大幅下降，因此在移动通信设备中得到了广泛的使用。 本论文提出了四种新型小型微波平面滤波器的结构，包括微带和LTCC形式的低通、高通、以及带通滤波器。通过将电磁场计算与电路分析相结合，给出了其完整的高精度的设计方法和设计过程。通过延伸交叉耦合概念使用的范畴，使得设计开发的滤波器具有尺寸小，频率选择性好等优良特性。加工测试的微带低通滤波器的频响特性与理论仿真结果吻合得非常好，充分证实了本文电路方案正确、设计精度高。论文还提出并设计了一种在双频通信系统中使用的LTCC形式的双工器。论文的主要章节包括： 绪论和第一章，对微波滤波器的发展和基本的设计原理、方法做了概述。第二章，介绍了近年来在滤波器设计中得到广泛采用的交叉耦合的概念及分析方法，从滤波器中信号传输的角度论述了交叉耦合产生传输零点的机理和定性分析方法，并以三级同轴腔体带通滤波器为例做了具体说明。进一步提出了将交叉耦合应用到高、低通滤波器的设计，从而产生传输零点，改善滤波器频率选择特性的设想。 第三章，论述了本论文所设计的LTCC带通滤波器、低通滤波器和一个用于GSM和DCS双频通信系统中的LTCC双工器。在设计中应用了交叉耦合的概念，并给出了相应的等效电路。带通滤波器的设计中通过引入交叉耦合，显著地改善了滤波器通带边缘的频率选择性。低通滤波器的设计中尝试性地使用了交叉耦合，在滤波器的阻带内产生额外的传输零点，明显改善了滤波器的频响特性，减少了滤波器中所使用的元件的个数。文中还成功地设计了一个用于GSM和DCS双频通信系统中的双工器，其插入损耗低、反射损耗小，在1.6×3.2×1.2mm3的小尺寸内实现了国外同类产品的指标。 第四章，进一步用微带线路来实现第三章中提出的低通滤波器电路，并加工，测试了其频响特性。测试结果表明所提出的电路方案正确、设计方法精度很高。本章中还设计了一种新型微带高通滤波器。