移动通信是当今中国发展最快的产业之一。微波射频电路是智能终端的主要组成部分，它是连接终端与传播媒介的重要桥梁。作为移动通信系统射频前端举足轻重的元件之一，双工器起着滤波和分离信号的作用，它的性能的好坏直接影响到整个通信系统的性能。因此，对双工器进行全面深入的研究具有极其重大的意义。本文对双工器的小型化进行了深入的研究，具体的研究内容包括以下几个部分：首先，研究了基于枝节加载双模谐振器的双工器，利用枝节加载双模谐振器自身产生的传输零点来改善双工器的隔离度。双工器的两个通道滤波器分别由两个枝节加载双模谐振器组成。然后利用输入和输出端的源负耦合在阻带产生的传输零点来进一步改善双工器的隔离度。最后利用电磁仿真软件进行理论验证，设计了一款应用4G无线通信系统的双工器。其次，研究了新型的基于枝节加载谐振器的双工器。利用一个共用枝节加载双模谐振器产生的一个谐振模式与另外两个枝节加载双模谐振器产生的两个模式耦合分别构成双工器的一个发射通带或者接收通带。此外利用枝节加载双模谐振器自身产生的传输零点来改善双工器的隔离度。最后设计了一款运用于UMTS/WCDMA系统的微带双工器来验证设计理论的正确性。然后，研究了新型的基于双谐振螺旋谐振器和单谐振螺旋谐振器的高温超导双工器。单谐振螺旋谐振器被独立的用于设计两个通道滤波器，双谐振螺旋谐振器用作两个通道滤波器的共用谐振器。双谐振螺旋谐振器是改进后的枝节加载谐振器，它产生两个谐振器频率用于设计双工器的两个通道。由于双谐振螺旋谐振器和单谐振螺旋谐振器是相异的谐振器，它们不同的谐波频率形成了宽阻带的效果。此外谐振器按照新型的耦合结构进行连接使双工器取得了更加紧凑的尺寸。最后根据上述的方法，设计了一款工作在1.8/2.4GHz频段的高温超导双工器。最后，研究了具有新型耦合结构的基于阶梯阻抗谐振器的双工器。两个阶梯阻抗谐振器用作两个通道滤波器的共用谐振器，该共用谐振器分别与两个相同的阶梯阻抗谐振器耦合形成双工器的两个通道滤波器。利用两个阶梯阻抗谐振谐振器代替传统的阻抗匹配网络使双工器获得了紧凑电路尺寸。最后设计了一款工作在1.89/2.35GH频段应用4G无线通信系统的双工器。