雷达技术、无线通信技术等的飞速发展对微波毫米波电路和系统提出了更高的要求。各种军用和民用微波毫米波系统急需小型化、轻量化、低成本和高可靠性。微波滤波器是微波毫米波、射频系统中的关键器件,利用低插损、高选择性的高性能滤波器可以大大提高系统的性能。基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide;SIW)是近几年来出现在微波毫米波领域内的一种能够集成于介质基片中的新型导波结构,它具有插入损耗小、辐射低、功率容量高等优点。基片集成波导的传输特性与填充介质的金属矩形波导相似。因此,能够用传统矩形波导实现的结构基本也可以用基片集成波导实现。基片集成波导可以采用标准的印刷电路板(PCB)工艺、低温共烧陶瓷(LTCC)工艺及薄膜(Thin-Film)工艺来加工。为了进一步减少尺寸,提高集成度,东南大学洪伟教授研究团队提出了一种改进结构——半模基片集成波导(Half Mode Substrate Integrated Waveguide;HMSIW)。新结构在保持了基片集成波导的优良性能的同时,尺寸减小了约一半。本文的主要工作有以下几个方面:1、研究了(半模)基片集成波导与传统矩形波导的相似性及转换关系,给出了(半模)基片集成波导——微带线转接器的设计方法,从而使(半模)基片集成波导可以方便地连接与测试。2、将传统的滤波器设计方法运用于基片集成波导中,对于K波段金属通孔和介质柱结构的滤波器,编写了相应的基于二分法的FORTRAN程序综合出各个尺寸,实物测试数据和仿真结果的一致性验证了设计的正确性,提高了设计的效率和准确性。另外,本文还设计了基片集成波导E面膜片和感性窗滤波器。3、为了进一步减小基片集成波导器件的体积,设计并仿真了一个X波段半模基片集成波导金属通孔滤波器,从仿真的S参数可以看出设计的可行性。随后,本文利用半模基片集成波导的高通特性,将其与微带线低通滤波器级联,为了更进一步减小体积,将微带转换部分嵌入半模基片集成波导中,得到了一个通带范围为5GHz ~10.7GHz(相对带宽为72.6%)的宽带带通滤波器。该滤波器在通带范围内,回波损耗均优于-15dB,插入损耗优于-0.5dB。为了验证设计正确性,本文对其加工了实物并采用Agilent矢量网络分析仪测试,测试结果与仿真结果基本吻合。