缺陷接地结构(DGS)作为一种新颖的微波电路,它最初是从光子带隙(PBG)结构演变而来的。该结构是在金属接地平面上蚀刻出一些形状的“缺陷”,从而让接地电流的分布发生变化,使得某些频段的电磁波无法从中通过。DGS能有效地改善微波电路性能,如抑制天线旁瓣、提高天线增益、改善效率等,因而该技术倍受青睐。本论文的主要研究工作简述如下:1、利用时域有限差分法(FDTD)对DGS进行计算,研究了完全匹配层(PML)层数对分析频率特性的影响,计算了不同电介质对频率特性的影响,分析了阵列分布对频率特性的影响。提出了一种新颖的嵌套式双U形DGS,具有良好的双阻带特性,且其第一个阻带十分陡峭。在微带平面添加短截线,研究了几何尺寸、短截线尺寸和单元的级联对阻带特性的影响。提出了一种新颖的可调谐矩形环DGS,该DGS具有调谐灵活的特点。研究了一种新颖的开边哑铃形DGS,可以获得良好的低通特性,并详细研究了其传输特性。提出了一种新颖的展边矩形环DGS,该DGS具有锐截止低通特性,进而详细研究了其传输特性。2、将交替方向隐格式的FDTD(ADI-FDTD)和Crank-Nicolson差分格式的FDTD(CN-FDTD)应用于DGS的计算,从而提高DGS的计算效率。3、将FDTD、神经网络(ANNs)以及数据拟合技术相结合对DGS进行分析,从而能极大克服FDTD计算过于耗时的不足。进而设计了FDTD并行算法对DGS进行了数值计算,为DGS快速精确的分析和设计提供了新的有效途径。4、制作了相应的DGS实际电路并进行了测量,将FDTD计算结果、实验测量结果以及相关结果进行了比较,一致性很好,验证了FDTD程序的有效性和计算的正确性。本文采用C++与Matlab编写了FDTD计算程序,该计算程序结合了两种语言的优点,既简化了计算程序又发挥了C语言处理循环速度快的特点。