现代通信系统使用了大量微波滤波器。采用集总参数的滤波器只适于较低频率的系统使用,到了高频段器件的损耗很大,而且性能不稳定。同轴线形式的滤波器一般在10 GHz以下使用。但其尺寸较大,不满足微波滤波器小型化的设计要求。传统的谐振器滤波器性能提高主要靠增加谐振器的数目,但是这会增大电路损耗,增加滤波器的体积和制造成本。尽管采用了大规模集成电路,但是在射频和微波电路中,滤波器的性能和尺寸方面仍然是重要的研究课题。本文通过对微波滤波器及开环谐振器理论的研究,提出了三种基于开环谐振器耦合结构的微波滤波器,达到了滤波器的设计指标和体积要求。首先,简要给出了微波滤波器研制的背景、意义和发展应用。然后,介绍了有关微波滤波器及耦合谐振器的基础理论,重点介绍了一般滤波器与耦合谐振器滤波器的设计方法。最后,运用这些微波滤波器理论与方法实现了以下三种滤波器:1、本文设计了基于LTCC的方形开环谐振器带通滤波器。应用LTCC的多层技术,把两个方形开环谐振器置于相邻介质层上,将平面结构的边缘耦合转移至立体结构上。最后设计了两款5阶带通滤波器,并对所设计滤波器的仿真结果与理想切比雪夫响应曲线进行了对比。不加过孔栅栏的滤波器的频率响应右侧存在一个传输零点,而具有过孔栅栏的滤波器的频率响应曲线形状更接近理想切比雪夫响应曲线。2、本文设计了基于扇形加载方形开环谐振器的微带带通滤波器。对扇形加载方形开环谐振器特性进行研究,讨论了其参数对谐振特性的影响。然后,给出了利用该谐振器进行单通带和双通带滤波器设计的步骤。最后设计了四款微带形式的单通带和双通带滤波器,并给出了相应的实物照片和仿真与测试结果对比图。单通带滤波器在低频端的曲线较平缓,而高频端具有三个衰减极点。双通带滤波器亦有三个衰减极点,而分布于各通频带两侧。由于衰减极点的存在,从而形成了陡峭的过渡带。3、本文设计了基于耦合开环谐振器的微带低通滤波器。给出了耦合开环谐振器低通滤波器的单元结构和等效电路,然后,讨论了各主要参数对滤波器频率响应的影响。最后给出了两款低通滤波器设计实物照片和仿真、测试结果对比图。单谐振器滤波器右侧具有两个衰减极点,双谐振器滤波器具有三个甚至更多的衰减极点。同时,使用双谐振器的滤波器具有更陡峭的过渡带,更宽的阻带范围和更大的阻带衰减。对这三种微波开环谐振器滤波器的设计、仿真与测试表明:基于开环谐振器的微波滤波器可以很好的满足性能需求和体积要求。