随着大规模多输入多输出技术的广泛应用,无线通信系统对高集成度、小型化、低损耗、多功能的射频器件需求与日俱增。同时,为满足高通信容量和高数据速率的需求,无线通信系统工作频段逐渐向高频迁移。在此背景下,如何有效开展天线和滤波器的综合一体化设计对减少天线端和射频前端的级联损耗,提高系统前端的集成度具有重要的意义。一方面,介质谐振器天线（Dielectric Resonator Antenna,DRA）技术因其具有高频辐射效率高、功率容量大、损耗小、设计自由度高等特性,非常适宜设计高频天线;另一方面,基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）技术具有高Q值、低损耗、易集成等优点,广泛应用于微波毫米波电路设计;鉴于此,本文综合上述两种技术的优点,基于DR和SIW技术开展了高频段滤波天线研究与设计,主要研究内容如下:1.首先对目前介质谐振器天线和滤波介质谐振器天线的国内外研究现状进行了调研,明确了本文的研究目标与意义;其次,总结了宽带DRA、毫米波DRA以及滤波DRA的实现方法,评估了这些方法各自的优缺点,并详细介绍了与本论文研究相关的DRA和SIW理论基础,确立了本文的研究内容和技术途径。2.提出了一种工作于X波段的宽带滤波DRA。首先,在二阶SIW滤波器的基础上,采取孔径耦合措施,利用SIW腔体激励DR将其作为滤波器最后一阶谐振器的同时还作为辐射单元;其次,利用堆叠DR以及在耦合槽两端加载短路针的方式拓展天线带宽;此外,在微带馈线部分引入λ/2寄生槽产生额外的辐射零点以提升天线的频率选择性能;最终,测试结果表明该滤波DRA实现了高选择性的同时具有24.9%的相对带宽（中心频率9.77 GHz）和大于5.5 d Bi的带内增益。3.提出了两种工作于毫米波频段的滤波DRA设计方案。首先在SIW结构中引入槽耦合机制,并通过调节谐振腔上表面一对平行槽尺寸,提出了一种单/双通带频率响应灵活可控的毫米波二阶SIW滤波器设计方法;在此基础上,提出一种毫米波滤波DRA新型设计方案,将二阶SIW滤波器的最后一阶谐振器替换为孔径耦合DRA以实现毫米波滤波天线,同时采用在DRA中加载高介电常数介质的方法进一步拓展天线阻抗带宽;为了更加方便拓展带宽,提出了一种基于三阶SIW滤波器的毫米波滤波DRA设计方法,并通过在SIW腔体中特定位置加载短路针提高带外抑制水平。结果表明,两种方案均具有良好的频率选择性,且满足在24.75-27.5 GHz频带（中国5G毫米波频段）内驻波比小于1.5,带内增益分别大于5.44 d Bi和3.74 d Bi。