现代移动通信技术给人类生活带来了翻天覆地的变化。移动通信设备和系统日新月异不断发展,其性能越来越高,而尺寸越来越小。移动通信基站滤波器作为构建其射频系统的关键器件,除了要求具有良好的稳定性,还应该具有插入损耗低、频率选择性较高和体积小等这些性能。腔体滤波器由于损耗小、体积小和带外抑制高等优点,在移动通信基站中获得广泛应用。为了进一步减小体积、提高性能,人们提出了双模介质滤波器技术,利用双模谐振器的高Q值和体积复用优势,达到滤波器的低损耗和小型化。本文主要目的是研究双模介质腔体滤波器的结构与设计方法。首先,对微波滤波器的基本理论以及圆柱型介质腔体谐振器的工作原理作了介绍说明,介绍了开波导法对介质谐振器的电场分布情况、谐振器品质因数以及腔体谐振频率的分析和计算方法;然后,给出了双模介质腔体滤波器的结构与谐振特性,研究一腔双模之间,双腔之间以及输入/输出端的耦合结构和电磁仿真设计;最后,分别设计了一腔双模,两腔四模,四腔八模介质双模腔体滤波器,并作了实物加工和调试测量。相关结果表明,双模介质滤波器能够实现体积小、损耗低、高抑制等性能。本论文的工作对研发高性能基站射频系统具有重要应用意义。