微波滤波器是一类理想的双端口网络;主要技术指标有:中心频率，通带带宽，带内插损，带外抑制，通带波纹等。

微波滤波器范围内，波导滤波器具有着极其明显的优点，如原理简洁明了，结构清晰，生产方便，工作性能良好，插入损耗低，Q值高，但是波导滤波器带外抑制性能比较低。对此，人们采用了提高其级数的方法来使其频率选择方面的工作效果变得更好。但是这种方式因为增加了波导滤波器的级数使得滤波器的体积变得庞大，这不但提高了损耗还大大增加了制造成本。为了解决这个问题，多模化滤波器应运而生，多模化滤波器的出现解决了波导滤波器带外抑制性能低的问题并且减小了滤波器的尺寸。

 设计传统滤波器通常有两种方法，一种是等效电路法，这种方法是分析设滤波器的不连续性，通过分析数据把它转化为对应的电抗参量，然后设计出相对应的等效电路。这种方法简单方便但是精确度却很低，所以需要很多麻烦的调试和优化，不能满足现如今对于滤波器的高性能要求。另一种方法是模式匹配法，这种方法是利用傅里叶级数得到电磁场的具体分布。这种方法精确度高。但模式匹配法对数学以及一些专业知识要求很高，对很多人来说是相当困难的。所以滤波器基本理论结合仿真软件，利用仿真软件的优势来提高滤波器设计效率才是正确的方法。

    人们不断地研发升级微波滤波器其目的就是为了满足现如今各类通信设备对于滤波器愈来愈高的性能要求，如何实现这个目标是人们不断思索的问题。小型化、高指标、低成本、低损耗是我们需要不停探索的难题。波导滤波器因为具有结构紧凑、功率容量高、Q值高、插损低等优点更加受到人们的青睐。因此波导的的研究与进步可谓是重中之重。着眼于此，本文针对毫米波波导滤波器进行设计与仿真，力求研究出高性能，满足要求的毫米波波导滤波器。

1.2 研究历史与现状

在微波滤波器的研发历程中无数科学工作者付出了艰苦的努力并做出了卓越的贡献。1915年，科学家瓦格纳和坎贝尔都发表了各自对于滤波器的认识，并进一步提出了设计方法；1917年，他们两个人被冠以滤波器的发明者的荣誉称号，成功研制出最早的LC滤波器。1918年在美国产生了世界首例多路复用系统同时被投入生产使用。随后J.Zobel,R.M.Foster,W.Caue:和E.L.Norton等人都为滤波器的发展付出了辛勤的汗水，对滤波器进行了更加深入的研究，使得滤波器得到了进一步的发展。1937年，W . Cauer利用切比雪夫多项式完善了滤波器的设计方案，这种方案设计出的滤波器被称为切比雪夫滤波器，开创了现代滤波器设计的先河，因此他被称为现代滤波器的开创者。1940年根据无源集总滤波器理论设计的方法已经趋于完善，这种方法因为效率高且准确而得到了世人的认可并投入应用。滤波器因切比雪夫滤波器的出现而逐渐走向成熟，从此滤波器的发展一发而不可收拾，许多新的方法涌现出来，滤波器在性能方面也在不断的进步，种类也变得越来越丰富，可以说滤波器从此进入了一个新的时代。Mattaer对于微波滤波器经典设计方法进行了全面且系统的介绍;Cohn在详细研究过传统集总元件式低通滤波器后，提出了直接耦合式波导滤波器，这种滤波器简单且实用。因为微波滤波器是分布参数器件，Levy通过找寻集总元件参数和分布元件参数的联系，从而确定了分布参数的计算公式，他确定的公式简洁明了且方便应用;Orchard发明了迭代分析法应用于波导滤波器领域;Atia和Cameron则建立了矩阵分析法，这种方法可以用于研究腔体和波导滤波器。这些科学家提出的方法无疑是滤波器研发进程中重要的进步，使滤波器有了飞跃性的进展，让后人尊敬，但不得不说的是这些研究方法都有很大的局限性，不是很完美。