微波滤波器是通信、雷达、导航等系统中常用的经典器件,也是国家核高基重大科技专项核心器件的主要研究方向之一。其中极低损耗、高选择性、高带外抑制的高温超导（High Temperature Superconducting,HTS）滤波器已成为电子信息系统加固与防御的核心器件之一,在国防武器装备、通信与电子系统、经济社会各个领域具有十分广阔的应用前景。其相关理论和技术研究当属微波无源器件前沿领域,也是当前移动通信、卫星通信等关键技术方向上的重点研究内容之一。器件的小型化对其在系统中的可集成性起到尤为重要的作用,多模谐振器具有紧凑的体积,因此常被用来设计小型化的高温超导滤波器。本文针对基于多模谐振器的高温超导滤波器技术开展研究,设计并实现了一系列高性能的宽带、多通带及多通带平衡的小型化高温超导滤波器。本文主要完成了以下三个方面的研究内容和创新工作:1.提出了基于自耦合结构的阶梯阻抗型/枝节加载阶梯阻抗型谐振器的一般化设计方法,研究了自耦合中央短路枝节加载,中央开路枝节加载等不同条件下的阶梯阻抗谐振器特性,与传统的阶梯阻抗谐振器和枝节加载谐振器相比,该结构显著地减小了电路的几何尺寸,提高了相对的设计自由度。对三种谐振器结构谐振特性进行了详细分析,基于上述三种新型谐振器分别设计实现了三模三通带、四模四通带、四模宽带的高温超导滤波器,并综合运用电磁混合耦合、源与负载耦合等方法,获得了优异的带外抑制特性、通带间隔离度、小型化等多项优越性能。2.提出了十字交叉型阶梯阻抗谐振器的一般化设计方法。首先提出了十字交叉型阶梯阻抗半对称多模谐振器的设计方法,通过在谐振器间引入高阻抗线,容性负载耦合线结构,获得了多个独立通带耦合系数的灵活控制;“耦合+搭接”混合双馈线结构获得了多通带所需的额定品质因数。该方法突破了通带隔离度要求高、以及各通带带宽难以灵活控制的难题。设计实现了一个三模三通带高温超导滤波器,获得了三个通带的中心频率和带宽相对独立可控、小型化、高选择性、低插损的优越性能,验证了本方法的正确性和有效性;提出了十字交叉型阶梯阻抗全对称多模谐振器的设计方法,设计实现了一个三模三通带高温超导平衡滤波器,获得了宽范围内的高共模抑制,且兼具差模激励下通带中心频率及带宽独立可控的优越性能,实现了更好的串扰噪声抑制性能。3.引入了双模复合左右手传输线概念,给出了基于复合左右手传输线双模高温超导滤波器的等效电路模型,开展了中心频率和带宽独立控制机理的研究和分析。用该模型方法设计实现了一个双通带高温超导滤波器,获得了两个通带中心频率和带宽均独立可控、超紧凑型（为原尺寸的五分之一）的优越性能,验证了该模型的准确性和有效性。