表面波天线由于它的低剖面、结构简单、空气阻力小、容易集成加工等特性一直被广泛应用于飞行器和军事器件当中。近年来,随着超材料技术的不断发展,也引起了越来越多的学者去研究利用超材料来实现表面波传输。目前,有很多种超材料结构可以实现表面传输这一功能,应用最广泛的是利用高保线和人工表面等离子激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons,SSPPs)作为传输线来传输表面电磁波。本文在前人研究的基础上,继续对高保线和人工表面等离子激元进行了深入研究并设计出了三款天线上的应用,具体研究内容和贡献概括如下:1.对表面波进行了简单的介绍,分析了高保线和人工表面等离子激元作为传输线的基本原理,并对两种结构的色散曲线和传输特性进行了仿真和分析。此外还指出了两种结构的几种变化形式及优缺点。2.通过分析漏波天线的辐射及频率扫描方式。设计了基于高保传输线的频率扫描漏波天线,天线的工作带宽为4-10GHz,平均增益为9dBi,并实现了主辐射方向随着频率的变化从后向方向向前向方向的波束扫描,辐射效率高达90%以上。3.研究了采用SSPPs为传输线利用偶极子辐射形成端射天线的方法,并结合八木天线的辐射机理,设计了一款基于SSPPs的高增益端射天线。该天线辐射方向稳定且具有较好的方向性,良好的前后辐射比,优化后的天线辐射增益提高了7dBi。此外利用SSPPs传输线和对数周期天线相结合,设计了一款基于SSPPs的对数周期天线,仿真结果表明该结构具有良好的性能。