近年来,随着5G通信系统的飞速发展,人们对于通信设备的性能也提出了新的要求,对收发天线的性能要求也越来越高,其中为了改善天线的回波损耗和增益,人工磁导体逐渐成为电磁领域的研究热点。人工磁导体(AMC)结构由周期性排列的金属贴片、介质和接地板构成,这种周期性结构相比于传统的电磁带隙结构,在具有电磁带隙结构特性的同时,在一定的频段还具有磁导体的特性,加工更加容易,仿真和制备也更加容易。本文首先介绍人工磁导体形成的基本原理,即当一种介质在另一种介质中周期性排列时,某一种频率范围的电磁波将不能传播,从而具有阻带特性,因此又称为高阻抗表面。人工磁导体特性的产生是由于在某一个频点发生了谐振现象,导致其阻抗无穷大,产生了高阻抗表面,呈现出磁导体的特性。本文的研究工作主要包括以下几点内容:第一,介绍了人工磁导体的发展情况和人工磁导体技术在微波和毫米波电路及天线中的应用情况,主要是介绍了人工磁导体在天线和滤波器中的发展状况。第二,设计一种三角形的微带天线,使其能够实现双向辐射。利用人工磁导体在频带内的同相反射特性,针对这一特性,利用周期性的人工磁导体作为反射板,相比于电导体,不需要金属反射板距离天线1/4波长,使天线剖面大大减小,天线在人工磁导体反射板的一侧具有良好的辐射特性,从而实现高增益的低剖面天线。第三,设计了一种周期性的AMC结构,同时设计了基于基片集成波导的双频天线,利用AMC的同相反射特性的周期性,使双频天线的谐振点落入AMC的同相反射频率区间,双频天线的增益增强,回波损耗等特性也进一步改善。最后,针对人工磁导体在微波电路方面也进行了应用研究。人工磁导体运用到微带滤波器中可以得到较低的插入损耗,设计了一种四阶耦合谐振器滤波器的人工磁导体结构,发现仿真结果与实测结果一致,验证了理论的正确性,为进一步研究人工磁导体在微波电路中的应用提供了新的可能。