微波滤波器和毫米波谐波混频器是得到广泛研究和应用的无源和有源部件,其性能好坏直接影响了相关射频系统的性能。近年来局域电磁带隙结构因显著的慢波效应和谐振带隙特性成为研究热点之一。本文对一维电磁带隙结构(EBG)——紧致微带谐振单元(CMRC)的电磁特性及电路模型进行了分析研究,并将其应用于微波滤波器和毫米波谐波混频器中,使其性能大为提高。主要研究内容如下:分析了CMRC的电磁带隙结构及慢波效应,建立了奇偶模等效电路模型,并分析了该结构的物理参数对其频率特性的影响,为CMRC应用于微波无源和有源电路的设计提供了基础。设计了一种性能良好的新型偶阶对称切比雪夫滤波器。该滤波器在通带内引入了两个传输极点,在带外也引入了两个传输零点。在新型滤波器中用CMRC代替原有的λ/4传输线充当导纳变换器,在不影响通带良好性能(插入损耗为0.7dB,回波损耗为28.8dB)的同时实现了很好的阻带抑制效果。在相邻边带和寄生通带处分别实现了54dB和40.8dB的抑制,整个阻带最小的抑制也达到了21dB;同时该滤波器的长度比原设计缩小了26.5%。本文还将CMRC应用于微波有源电路,基于其在谐波抑制上的良好性能,设计了一个8mm四次谐波混频器,其中CMRC用于实现中频低通滤波器和对谐波闲频的回收反射功能。测试结果该混频器性能获得了较大提高,其中变频损耗最小值为7.6dB;射频信号具有30～39.4GHz的有效工作带宽,中频输出信号也具有1.5GHz带宽。该混频器已经接近于国外同类文献的水平,在中频带宽方面性能更好。