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随着3G及4G通信系统的发展，频谱资源日益紧张，不同系统间的日益严重的干扰成了困扰基站系统研发人员和网络规划人员的棘手问题。在下一代移动通信的基站中，对基站的体积和重量及能耗有十分严格的控制。为此，必须减小滤波器的体积和重量，同时不降低滤波器的性能前提下降低损耗。而陶瓷介质模块的高Q值，接近零的温度系数，以及介电常数系列化等特点决定了其与传统金属腔模块产品对比具有更小的损耗和体积，同时易于实现较高的抑制指标，极大的推动了无线通讯系统向高集成度、小型化、高性能的发展。
本文选用中国科学院硅酸盐所研发的Zr1-x(Zn1/3Nb2/3)xTiO4系统陶瓷介质，在对其性能进行充分评估后，结合项目要求，探讨了微波陶瓷介电性能与微波滤波器性能之间的内在联系，在此基础上，运用微波理论知识，及微波陶瓷介质理论知识，成功设计了多款无线通讯系统中常用的TE模介质滤波器、TM模介质滤波器，同时开展了双模介质滤波器的预研工作。
本论文开展的主要工作有：
1.微波介质陶瓷材料的选择
在对市场及微波技术、介质谐振器充分调研及研究的基础上，选择了中国科学院上海硅酸盐所研发的Zr1-x(Zn1/3Nb2/3)XTiO4陶瓷作为基础陶瓷材料，运用理论及实验分析，对该陶瓷的微波介电性能、成分组成、制备工艺和烧结温度等关系作了进一步研究。最后确定的用于微波介质谐振器设计的陶瓷组成是：Zr0.5(Zn1/3Nb2/3)0.5TiO4，介电常数43～46，介质Qf=40000GHz，温度系数-2～2ppm。
2.TE01模介质滤波器的设计与开发
在介质谐振器的各种模式中，TE01模具有最高的Q值。开展了对其本征特性、输入输出耦合方式、调谐方式的实现、谐波的消除、交叉耦合方式的选取等核心问题的研究，并设计了满足特性要求的TE01模介质滤波器。
3.TM01模介质滤波器的设计与开发
TM01模介质谐振器的Q值较高，同样体积情况下，比传统金属腔滤波器高20～30%，且体积较小，功率容量较大。开展了对其本征特性、固定方式、调谐方式的实现、交叉耦合方式的选取等核心问题的研究，并设计了满足指标要求的TM01模介质滤波器。
4.双模介质滤波器的设计与开发
HE双模介质滤波器的Q值较高，在一个谐振腔内实现两个传输模式，从而有效的减小滤波器的体积。开展了对其本征特性、耦合方式的实现等核心问题的研究，并仿真设计了一款HE双模介质滤波器。