在现代无线通信的快速发展中,频谱资源紧张,高频段、高通量的微波无源器件的需求日益增加。Ku波段及Ka波段的高通量卫星（HTS）是现阶段卫星通信的热点及发展方向。目前国内HTS相关无源器件的研制主要还停留在窄带部分,Ku波段介质滤波器带宽能做到0.5%左右。相对宽带的介质滤波器有很大的发展前景,各种介质滤波器的带宽扩展技术也不断出现。本文首先对国内外滤波器的发展历史、介质滤波器的设计及使用现状进行介绍,提出了现阶段高通量卫星通信的发展过程中,相对宽带的介质滤波器的需求逐渐增加的课题背景。其次,本文从功能分类及特性等方面介绍了滤波器相关的基础理论。接下来本文通过介质谐振器、介质滤波器、普通窄带TE01δ模介质滤波器的设计等不同维度进行了理论介绍及分析。在此基础上,本文对窄带的TE01δ模介质滤波器进行带宽扩展研究。通过拉近介质谐振腔之间的距离来增加谐振腔之间的耦合,通过新结构的创新来实现相对宽带条件下的输入/输出耦合结构的设计。提出了介质谐振腔侧壁添加腔体的输入/输出耦合结构以及弧形探针输入/输出耦合结构的创新结构。使用Y参数法以及HFSS和Designer协同的方法进行带宽扩展之后的介质滤波器的设计和仿真。对带宽扩展后的TE01δ模介质滤波器进行结构图绘制及加工测试,测试结果吻合仿真结果并符合设计指标要求。后续本文对相对宽带的介质滤波器进行了小型化及指标最优化。最后,本文对后续研究的内容进行了总结和展望。