自出现临界温度高于77K的高温超导体以及高温超导薄膜成功制备后,以高温超导滤波器为主的高温超导微波电路的研究日益成熟。相比于常规金属微带滤波器,高温超导滤波器所带来的优势主要体现在以下几个方面:首先,高温超导薄膜的表面电阻约为200μΩ,低阻值带来低损耗,因此可以通过增加阶数来提高通带边沿的陡峭程度;其次,高温超导滤波器的基底材料有较高的介电常数,这就导致电路尺寸较小;最后,超导薄膜的制作和微带电路的加工水平成熟,人们可以接受高成本带来的高性能。关于高温超导滤波器的设计,目前在窄通带、多通带等方面已有很多研究,但是仍然存在寄生元件带来损耗、高频率处响应不佳等问题,制约着高温超导滤波器的发展,所以研究高温超导滤波器的新型结构,实现更优异的滤波性能,有利于其更广泛的应用。此外,高温超导滤波器在工作时,会经历降温、传输电流变化等情况,其内部将会有应力的产生,从而导致超导薄膜和基底之间的热、电、机械性能的改变,影响滤波器芯片工作的稳定性,而目前的研究中很少有关于高温超导滤波器的力学研究,所以研究薄膜-基底结构在降温和通电时的界面剪切应力、横向正应力等的时变分布,为高温超导滤波器在复杂电磁环境下的应用提供理论基础。本文依据高温超导薄膜的材料特性和高温超导滤波器的设计原理,提出了一种紧凑的旋入旋出式阶梯阻抗谐振器结构,通过这种结构制作出的高温超导滤波器达到了0.8%的相对带宽,并且在输入输出端口处插入了λ/4波长螺旋型微带线,得到的传输零点位于0.7489GHz、0.8679GHz、1.3592GHz、1.4937GHz和1.5465GHz五个频率点处。另外,本文还研究了由不同工作温度引起的非线性响应和与基底材料有关的敏感度分析,证实了结构参数选择的合理性,最终选取YBCO/LaAlO₃/YBCO双面超导薄膜。根据上述理论分析进行了双面超导薄膜的制作和滤波电路芯片的加工,并且将组装好的高温超导滤波器置于65K温度下进行滤波性能测试。测试结果表明插入损耗小于0.5dB,输入回波损耗小于-15dB,与仿真结果吻合。其次,本文将谐振器结构简化,结合零度馈电端口,设计了高温超导双通带滤波器,实现了在3.5GHz和5.54GHz的双频点,电路结构简单。同时,本文基于弹性力学平面问题的基本模型,建立了高温超导滤波器薄膜-基底结构的力学模型,研究了在降温和通电过程中的界面剪切应力、横向正应力等的时变分布,探索了高温超导滤波器薄膜-基底界面的剥离行为,得到了高温超导滤波器在复电磁环境下稳定工作的条件。结果表明,界面剪切应力集中分布在薄膜两侧,当剪切力大于粘合力时容易发生破坏;而薄膜横向正应力集中分布在薄膜中心,当应力状态为拉应力时,脆性的薄膜材料容易发生破坏。最后将模型推广至圆形超导薄膜-基底结构,在施加磁场的条件下计算了界面剪切应力,并和已有实验结果或理论计算结果对比验证了模型的合理性。