摘要: 人工超材料（metamaterial）是一种包括可控的电磁或光学特性的人造材料，也指把自然界中的材料不具有的特性综合在人造材料中，例如：负折射特性。人工超材料的优势在于能够设计有新特性和功能的器件和系统，能够打开新的应用领域或提高已有器件或系... 展开 人工超材料（metamaterial）是一种包括可控的电磁或光学特性的人造材料，也指把自然界中的材料不具有的特性综合在人造材料中，例如：负折射特性。人工超材料的优势在于能够设计有新特性和功能的器件和系统，能够打开新的应用领域或提高已有器件或系统的性能。人工超材料提供了传统方法不能实现的新的器件或系统设计方法。 电磁带隙结构（electromagnetic band gap,EBG）是人工超材料的一种，是指能够抑制一定频带内的电磁波通过，而其它频带的电磁波可以通过的结构，它还有另一个重要性质可以做为高阻抗表面，即理想磁平面。随着研究的不断深入，电磁带隙结构的带阻特性和表面同相反射特性得到广泛应用。电磁带隙结构有很多不同的结构和类型，本文重点研究了蘑菇状电磁带隙结构（mushroom-like EBG）下的微带天线阵和互补开环谐振器(complementary split-ring resonator，CSRR)结构下的带通滤波器。 利用电磁带隙结构提高天线阵的性能，设计工作在X波段的七元微带圆极化天线阵。利用它对电磁波的带阻特性来抑制天线阵阵元之间的互耦。天线间的互耦主要来自阵元之间的表面波，所以相比于空间耦合天线阵，其互耦的影响更明显。电磁带隙结构（EBG）使用的是蘑菇状电磁带隙结构，微带天线阵由七个圆极化天线呈正六边形排列构成，天线工作中心频率为10.5GHz。电磁带隙带隙结构印制在各个阵元之间，相比于无EBG结构的天线阵，电磁带隙很好地降低了天线之间的互耦，并提高了天线的轴比和方向性。 基于人工超材料中的互补开环谐振器的特性，设计了超宽带微带带通滤波器，通过在滤波器的地平面设计CSRR结构，并级联构成周期结构来实现。微带滤波器具有加工容易，一致性好的特点，但是带宽受到限制。并且滤波器的带外抑制特性也是设计中的关键问题。 收起