表面等离子体（Surface Plasmon Polaritons,SPPs）简单来说是一种表面电磁波,它在高频频段沿着金属和介质的交界面上传播;而在较低的微波等频段,由于金属性质趋近于理想的电导体,破坏了 SPPs的存在条件,使得SPPs变得不容易被激发,这制约了 SPPs在微波等频段的科研发展,而人工表面等离子体（Spoof Surface Plasmon Polaritons,Spoof SPPs）正是为了克服这样的外界条件限制,使得SPPs所能设计的应用领域成功被延伸到了低频区域,极大的增加了它的可涉及的实用场合。因此,Spoof SPPs凭借它的诸多优良特性逐渐成为热门研究领域。本论文将二维Spoof SPPs的优良特性应用在微波频段内并与传统二维平面波导结构的优点相结合,充分利用二维Spoof SPPs易集成、加工成本低的特点来满足通信器件快速提高的性能要求。因此本文主要研究基于Spoof SPPs二维平面结构的几种滤波器的设计和分析,并加工了实物进行了实验测试验证,希望在微波频段和集成通信领域提供更广泛的应用价值,具体工作内容如下:1.设计了一种基于 Spoof SPPs 和共面波导（Coplanar Waveguide,CPW）的窄带带阻滤波器,并制作了样品进行实验验证。该滤波器基于Spoof SPPs的理论基础,受到启发,将其与CPW结构相结合并分析该耦合结构的电磁场图与色散特性,之后在其中加入弧形分支单元结构,优化了结构的尺寸利用率,最终设计了新型窄带带阻滤波器。该带阻滤波器在狭小的阻带内展示了精确且强大的窄带带阻能力;而在阻带外,滤波器所带来的损耗控制在很小的值,说明该滤波器在通带中拥有非常好的传输效率,可以保持阻带外信息的完整性从而高效的进行电磁波的传输。对该滤波器进行了实物加工并进行了实验测试,实验结果验证了该滤波器的精准窄带带阻能力。2.通过研究分析Spoof SPPS结构和基板集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）结构的传输方式条件和色散特性进行分析,结合两者优点设计出了一种双通带滤波器,并制作了实物样品对仿真结果进行了实验验证。并在利用半模衬底集成波导（Half-mode Substrate Integrated Waveguide,HMSIW）结构来减小纵向尺寸,同时以双排孔SIW结构来产生双通带,并对该结构参数进行了分析比较。基于以上思路分析,设计了双通带滤波器,该双通带滤波器在8.7GHz到15.2GHz以及28.3GHz到33.6GHz的频段内插入损耗S21小于3dB,同时符合对现代通信器件小型化的追求。对该滤波器进行了实物加工并进行了实验测试,实验结果验证了该滤波器的双通带优良的传输性能和带间阻带的良好频带选择能力。3.分析研究并得到了一个基于Spoof SPPs和SIW带通滤波器的开发思路。通过在介质基底上刻蚀周期性工字型槽来构成Spoof SPPs结构来传输信号,同时结合了 SIW结构在波导传播方向上形成强耦合来加强对能量在Spoof SPPs的金属槽部分的高度局域化,使其在通带频段高效传输,然后仿真并分析了单元结构的色散特性、滤波器的S参数和模拟电场分布图,从而设计出了该带通滤波器。设计的带通滤波器在11.07--20.73GHz的频段内能使信号顺利传输,此即为通带,通带内的传输损耗小于2dB、带外抑制深度均超过-35dB,最大达到-55dB以上。该滤波器性能可以保证信息的完整性从而高效的进行电磁波的传输,该滤波器结构紧凑、简单,通带内的损耗低,阻带抑制能力较强,使其在微波通信和集成电路系统的领域中都有很好的应用前景和发展潜力。