人工表面等离激元（spoof surface plasmon polaritons,SSPPs）是太赫兹和微波频段的一种沿金属表面传播并沿垂直界面方向呈指数衰减的表面波。与光波频段的表面等离激元（surface plasmon polaritons,SPPs）类似,SSPPs具有强场束缚性、色散灵活可调等优异特性。自SSPPs提出后,已经在太赫兹和微波波段引起了极大的关注,在传输线、滤波器等射频器件上取得了大量研究成果。本文着重关注SSPPs在天线设计领域的应用,梳理了SSPPs的色散特性和奇偶模传输特性。在现有天线的基础上,利用SSPPs的特性,设计了多款低剖面垂直极化天线和新型旋转臂SSPPs天线。本文的研究内容包括以下两个方面:第一,在现有SSPPs端射天线的基础上,结合具体应用环境,设计了一款基于柱状SSPPs的低剖面垂直极化端射天线,该天线由类锥形单极子耦合馈电,具有良好的匹配带宽,并通过环形阵列实现了全向辐射。进一步,结合弯曲共形地,设计了单边SSPPs端射天线,该天线方向图上翘的角度较小。最后设计了一种更低剖面的单边SSPPs垂直极化端射天线,通过枝节顶部延伸弯曲,使得天线工作在更低频率,具有更低剖面。第二,针对现有SSPPs端射天线极化单一和侧射天线的方向图不圆度大的问题,提出了一种新型旋转臂的人工表面等离激元结构,具体仿真分析了该旋转SSPPs结构的色散和传输特性,并在此基础上进一步设计了一款基于奇模的端射天线和一款基于偶模的侧射天线,实测结果表明端射天线在一定频带内具有良好的端射圆极化性能,而侧射天线具有良好的全向性。