RESUMEN Desde los primeros estudios desarrollados por S. B. Cohn a finales de los años 60, los resonadores dieléctricos, con factor de calidad elevado, han sido utilizados para el diseño de filtros paso-banda de microondas. A partir de la aparición en los años 70 de materiales dieléctricos con las propiedades eléctricas y estabilidad térmica idóneas, los resonadores dieléctricos se convirtieron en elementos clave en numerosos diseños de filtros. De hecho, esta tecnología se encuentra frecuentemente en sistemas de comunicaciones móviles y por satélite debido a sus ventajas en términos de reducción de masa y volumen, bajas pérdidas, y estabilidad térmica. Por todo ello, el análisis y diseño riguroso de este tipo de filtros ha suscitado un gran interés en la literatura técnica. El objetivo principal de esta tesis doctoral es el desarrollo de una técnica modal eficiente para caracterizar el comportamiento electromagnético de cavidades resonantes cargadas con dieléctricos. Para ello, se presenta una nueva formulación de ecuación integral en el espacio de estados basada en el método BI-RME (del inglés, boundary integral-resonant mode expansion). En dicha formulación, para resolver la ecuación integral de volumen planteada, el resonador dieléctrico se caracteriza de manera rigurosa por medio de las densidades de carga y corriente de polarización equivalentes definidas en el volumen del objeto dieléctrico. Siguiendo este método, los modos resonantes de las cavidades se obtienen a través de la solución de un problema lineal de autovalores. Así mismo, se obtiene la matriz generalizada de admitancias de la cavidad resonante cargada con dieléctrico como una expansión en serie de polos en el dominio de la variable de Laplace. De esta manera, la respuesta electromagnética de las cavidades resonantes puede resolverse en un rango amplio de puntos de frecuencia haciendo uso de un reducido esfuerzo computacional, y evitando así, cálculos intensos en cada punto de frecuencia. La formulación desarrollada ha sido aplicada al análisis de cavidades rectangulares cargadas con resonadores dieléctricos cilíndricos. Se ha integrado el código implementado en una herramienta CAE (del inglés, Computer Aided Engineering ) para el diseño y análisis de componentes pasivos de microondas y ondas milimétricas. Esta herramienta CAE es de propósito general y está basada en técnicas modales avanzadas. De esta manera, se ha desarrollado una eficeinte herramienta informática que permite el análisis riguroso de filtros con resonadores dieléctricos. De hecho, distintos filtros paso-banda y elimina banda han sido diseñados para validar esta nueva herramienta. Los resultados numéricos obtenidos han sido comparados existosamente con literatura técnica, así como con los resultados proporcionados por una reconocida herramienta comercial basada en el método de elementos finitos. Por tanto, se ha probado que el método implementado es preciso y computacionalmente eficiente, porporcionando por ello, una herramienta idónea para el diseño optimizado de filtros en guía onda con resonadores dieléctricos.