在光频段,由于金属的介电常数为负值,入射电磁波与自由电子的相互作用使得金属-介质界面可以支持表面等离激元,这种特殊的表面波本质上源于表面振荡电荷与光场之间的共振效应,因此具有高度的场增强和场束缚特性。在微波、毫米波频段,超薄亚波长开槽金属条带式人工表面等离激元（SSPPs）传输结构,同样具有高度场增强和场约束特性,同时还具有轻量化、可共形、低剖面、可与传统电路相结合等独特优势。近年来,SSPPs一直是国际前沿研究热点,受到科研工作者广泛关注,成为利用人工结构调控电磁波的重要手段之一。本文系统地研究了基于SSPPs的电磁调控机理与功能器件设计方法,提出多种新型亚波长人工结构实现对SSPPs的精细调控,从传输和辐射两个角度展示了SSPPs在微波系统应用中的独特优势。主要研究内容和贡献概括如下:1.研究了SSPP波导的电磁特性随其调制周期尺寸变化的一般性理论。结果表明,随着调制周期从深度亚波长尺度增加到波长尺度,SSPPs将经历从高效传输到布拉格反射,最后形成定向漏波乃至多波束漏波辐射的过程,此结论与光栅理论一致。2.设计了两种新型SSPP滤波器件。提出了一种小型化SSPP单元,显著增强了SSPPs的慢波效应和场束缚性,基于该结构所设计的带通滤波器同时具有小型化和超宽带的优势;提出了一种加载开口谐振环的多模SSPP单元,由多模效应产生的模间带隙可以形成传输阻带,通过加载变容二极管可实现阻带可重构,从电磁场的角度实验实现了双通道独立编码逻辑门功能。3.设计了三种SSPP无源天线。提出通过在单导体SSPP传输线上交叉开槽设计,可实现SSPPs的环形全向漏波辐射,且朝不同辐射方向的电磁波具有不同的极化特性,构建了空间多极化漏波天线;提出利用双边正交斜开槽阻抗周期调制SSPP传输结构,实现了对任意极化漏波辐射的可定制设计;基于编码超材料理论,提出了一种可以同时操控空间波和SSPPs的复用超表面,实现对表面波的漏波辐射和空间反射波的波阵面分别独立调控,提高了天线口面的利用效率,有利于系统集成化。4.设计了两种SSPP有源天线。提出通过在锯齿状单元末端加载变容二极管,利用外部电压实时重构SSPPs的表面阻抗,从而实现漏波辐射波束在固定频率上实时扫描功能,构建定频波束扫描SSPP漏波天线;提出一种具有双模特性的有源SSPP单元,通过模式之间的相互作用可实现双频带周期调制,构建了双频波束可重构漏波天线。所提出的可重构漏波天线具有成本低、易实现等优点,有望被应用于现代雷达与通信系统之中。