通信系统的迅速发展使得系统整体复杂度不断提升,系统内部容量已经不能满足发展的需求,因此通信器件的小型化逐渐成为发展趋势之一。本文研究的人工表面等离激元(Spoof surface plasmon polaritons,SSPPs)技术契合目前通信系统的发展趋势,由于其交叉学科的背景,因此在解决系统复杂度和器件的小型化、信号完整性方面存在一定的优势,正是由于SSPPs技术存在这些显著优势,使得SSPPs这项诞生时间并不长的技术迅速成为了当下通信系统的研究热点之一。本文从SSPPs的理论研究出发,通过仿真计算对相关的理论加以验证和延伸,通过论文的工作可以看出SSPPs对于电磁波的调控十分灵活、且对于信号损耗低,基于以上几点本论文在以下几个方面展开了相关的研究:1、人工表面等离激元从电磁超材料演化而来,本文以电磁超材料的概念作为切入点引出了人工表面等离激元的概念。首先从理论上介绍了周期结构满足弗洛奎定理,接着在CST MICROWAVE STUDIO中验证了单元结构可以支持表面等离激元模式,同时明确了凹槽深度对于单元结构色散特性曲线的影响原理,为传输线的设计奠定了基础。2、利用U形单元结构组成了支持表面等离激元模式的U形传输线,通过合理的设计确保了信号可以平稳、完整的通过所设计的传输线。接着在此基础之上进行了延伸,设计了使信号完整性更高的H形传输线结构,通过对单元H形结构的色散分析和对整体传输线的仿真计算,验证了H形单元结构和传输线的合理性、正确性,同时通过仿真也可以证明相比于U形传输线,H形传输线对于信号的束缚性更强。3、电磁波传输过程中可以利用谐振环发生谐振,不同尺寸、形状的谐振环对于不同频率的电磁波存在其独特的响应,应用这个特点提出了将矩形的开口谐振环以及内折式开口谐振环和H形传输线结合,设计出了单带阻滤波器以及多带阻滤波器。4、在单元结构的基础之上引入了变容二极管的研究,为变容二极管选择了合适的偏置电路,接着通过将两个方向相反的开口谐振环进行组合,在内外环之间加入二极管,可以在不改变结构的前提之下实现不同的截止频率。