雷达系统作为电磁信息获取的重要手段之一,广泛应用于车辆、卫星与机载等多种场景。未来环境的日益复杂对雷达系统小型化提出了新的要求。而射频器件作为雷达系统的有机组成部分,已经成为制约雷达系统小型化的主要瓶颈之一。微带线作为射频器件的基础结构之一,由于其线间互扰强、弯折损耗大的固有缺陷,无法进一步满足电磁调控的要求。为了解决这一问题,研究人员提出了人工表面等离激元（SSPP）一维电磁超材料,具有束缚性强、慢波效应、可弯曲传播等优点,近年来得到了广泛的关注。但是目前所提出的平面SSPP结构均是在微带线、带状线等传统平面传输线上加载亚波长周期锯齿结构而成。在具有低剖面、设计灵活、易与平面电路连接等优点的同时,也存在开放或半开放结构传输线的固有缺点,如低频损耗较高,辐射损耗大等问题。本论文提出将SSPP和基片集成波导（SIW）集成的思想,设计新型混合SIW-SSPP导波结构,并以其为基础研究了传输线、滤波器、功分器、频分器等射频器件。基于SIW的封闭结构,有效减小SSPP辐射损耗。同时利用SSPP慢波效应缩减了SIW传输线纵向尺寸。这种新型混合结构同时具备SIW和SSPP的优点,可以广泛应用于新型微波电路及器件设计。本文的主要内容和创新点如下:1、研究了SIW-SSPP混合结构传输线的设计方法。分析了混合结构的色散特性、传输特性与可调控特性。设计了半模基片集成波导与SSPP结构混合模式传输线、折叠基片集成波导与SSPP结构混合模式传输线以及SIW-SSPP奇偶模复合传输线。本文所提出的多种传输线结构紧凑、损耗较低、减小了纵向波长,可以较好地提升传输性能。2、研究了基于SIW的类表面等离激元滤波器的设计方法。在SIW-SSPP混合结构的基础上,利用不同类型类表面等离激元的不同物理特性,设计了SIW-SSPP双通带滤波器、SIW的人工局域表面等离激元滤波器、磁性人工局域表面等离激元滤波器。分别实现了双通带、宽带与双通带窄带的性能。随后进行了加工与测试,验证了仿真结果的正确性。文章所提出的结构克服了SIW腔体滤波器相对带宽较窄的问题与类表面等离激元难以实现窄带应用的缺陷,在现代通信系统中具有广泛的应用场景。3、研究了基于SIW的等效表面等离激元（ESPP）混合结构器件的设计方法。本文所设计的射频器件,不需要额外角度以实现不同分支信号的相互隔离。利用ESPP传输中的隔离特性,实现了紧凑尺寸下不同信号分支间的相互隔离。验证了SIW-ESPP传输线,设计了SIW-ESPP频分器、SIW-ESPP功分器。分析了其端口间的隔离度、相位等传输特性,验证了所提出理论的正确性。