在微波通信系统中，滤波器是不可或缺的电子设备，其性能直接影响着通信系统的质量。随着通信技术的发展，对滤波器的性能将会提出更为苛刻的要求，例如:小尺寸、低插损、高选择性、远寄生通带等等。在各种类型的滤波器中，腔体滤波器具有电磁屏蔽性好、低插损，功率高的特点而被广泛使用。现在的单层同轴腔体滤波器结构单一，面积庞大，并且实现电容耦合较为复杂等限制了它的发展，本文针对单层同轴腔体的缺点，对双层腔体交叉耦合结构展开了研究，并致力于新型双层结构腔体滤波器的设计。　　本文首先从腔体耦合结构出发，分析讨论了双层同轴谐振腔的电磁特性，主要包括谐振频率，双层谐振腔的耦合系数等，然后利用“Couplefil”计算机辅助设计软件得出腔体之间的理论耦合系数和谐振频率等，并通过AWR软件画出滤波器的等效电路图来验证，最后通过“HFSS”三维仿真软件，设计仿真出一款带宽为1805-1880MHz的新型双层同轴腔体滤波器，证明了这种设计方法的实用性。　　经研究表明，双层结构的新型多腔滤波器可以在上下层之间开耦合孔以实现耦合，使之更容易形成广义契比雪夫滤波器所要求的多重交叉耦合结构。仿真结果显示，采用双层结构的新型多腔滤波器的带宽、带外抑制和插入损耗等主要参数完全能达到单层结构腔体滤波器的技术性能。该类新型腔体滤波器比单层结构腔体滤波器的形式更加多样化和易于实现交叉耦合等多方面优点，将能更好地满足雷达或移动通信基站等各类微波通信系统的要求。