L'evolució actual dels sistemes de telecomunicació es caracteritza per l'optimització constant en l'ús i el maneig de l'amplada de banda, per a poder oferir el major rang possible de serveis als usuaris i al menor cost possible. L'àrea dels dispositius passius de microones, tant pel que fa a enllaços terrestres com a les comunicacions espacials, no ha sigut aliena a aquesta evolució. De fet, aquest camp ha experimentat grans avanços en els últims anys per a poder complir uns requisits cada vegada més exigents, i això ha fomentat l'aparició de nous dispositius i millores importants en els ja existents. El treball desenvolupat en aquesta tesi s'emmarca dins d'aquest context, i pretén contribuir a la millora dels procediments d'anàlisi i disseny eficient dels dispositius passius de microones que han de satisfer unes especificacions que abasten una gran amplada de banda. És important destacar que, a mesura que avança la tecnologia, la influència d'aquests dispositius en les prestacions finals dels sistemes de telecomunicació és cada vegada més important. Si bé ens centrarem en les tres famílies de filtres de microones en tecnologia de guia ona probablement més habituals en la pràctica, els filtres inductius, els filtres de mode evanescent i els filtres corrugats, molts dels procediments i resultats desenvolupats ací es podrien també estendre a altres dispositius passius amb una gran amplada de banda d'operació. En primer lloc, s'han implementat una sèrie d'eines basades en tècniques modals que permeten realitzar l'anàlisi d'aquests components d'una forma extremadament precisa i eficient. Per a poder ampliar el rang d'aplicació de les tècniques modals a dispositius amb guies no canòniques, al seu torn s'ha desenvolupat un nou procediment que permet obtenir l'espectre modal de guies amb una secció transversal pràcticament arbitrària amb una gran rapidesa i rigor. Aquestes eines de simulació s'han emprat posteriorment per al desenvolupament de noves tècniques de disseny optimitzat dels dispositius abordats en aquesta tesi. En molts casos, aquests procediments han quedat completament automatitzats, i requereixen una mínima intervenció humana. Així mateix, s'han investigat altres aspectes importants, com ara el desenvolupament de tècniques també vàlides per a dispositius inhomogenis i/o amb bandes de pas àmplies, l'impacte dels paràmetres lliures de l'estructura en certes prestacions essencials, o la tria del tipus de resposta més adequada per a cada aplicació. A més, s'ha proposat alguna variació de les topologies clàssiques per a millorar certes prestacions concretes. Fent ús d'aquestes noves tècniques, la indústria podrà dissenyar aquests components d'una forma més precisa i eficient, i alhora explotar-ne al màxim les capacitats. Tots aquests avanços repercuteixen en una millora de les prestacions dels sistemes de telecomunicació i en una reducció de costos que, en definitiva, permetran un major i millor desplegament de serveis als usuaris finals.