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表面等离激元(Surface Plasmon Polaritons,SPP)是光频段具有独特性能的电磁波,可将能量束缚在导体表面。人工表面等离激元(Spoof SPP,SSPP)是通过构建周期结构将SPP应用在THz和微波频段的具体体现。对于能够激发SSPP的结构,其几何参数会影响色散特性,因此对构建可调控的器件、电路有着深远的意义。本文以互补缝隙周期结构为中心,着重讨论了其在微波频段的波导、滤波器以及漏波天线三种器件上的应用。首先探讨互补缝隙结构的形状尺寸对SSPP色散曲线的作用,分析得到沟槽深度是最关键的影响因子,由此确定单元结构的大小。通过梯形结构共面波导进行馈电,然后利用沟槽深度渐变周期结构实现CPW导波到SSPP波的过渡与动量匹配,同时还将分形结构应用于互补缝隙结构,以期提高SSPP波导性能。所设计的波导具有较宽的带宽以及较高的传输效率。接着在SSPP波导基础上,加载谐振环实现带阻功能。结合互补缝隙特点,提出了内置双边U型SRR结构,分析其线宽及U型槽底边长度对谐振频点的影响。通过改变SRR宽度实现双频段带阻滤波功能,然后加载两个SRR环以优化谐振频点处的传输特性。内置SRR结构可在不增加波导宽度条件下实现带阻滤波功能。最后将SSPP与漏波天线理论结合,在周期结构间开横截缝隙,实现基于开口辐射的SSPP漏波天线。分析了开槽后的单元结构的色散曲线,利用宽度渐变的加开缝隙实现SSPP模到辐射模的过渡。考虑到双端口天线尺寸过大,还设计了单端口天线,讨论其小型化的同时对天线的工作频段以及增益的影响。SSPP漏波天线实现了扫频功能,对此我们探讨了天线的工作频点与主瓣方向之间的关系。