表面等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)是沿着金属和介质交界面传输、沿界面垂直方向上快速衰减的电磁波,其在光波段及以上的高频段有着广泛的研究与应用。而人工表面等离子体激元(spoof SPPs)是高频段的SPPs在微波和太赫兹等低频段的拓展,它继承了SPPs的诸多优良特性。在微波频段,spoof SPPs结构和传统的微波结构有很大的不同,它拥有独特的色散特性和场分布特性。Spoof SPPs结构按空间维度来分,主要有两大类,三维结构的spoof SPPs结构,由于其加工困难、复杂,不易与二维平面微波电路连接,而二维平面的spoof SPPs结构恰好满足了这方面的需要。基于此,本文对二维平面的spoof SPPs结构进行了研究,并将该结构应用于微波器件的设计。研究的具体内容如下:首先,用模式展开法对在金属表面刻槽和挖孔的两种spoof SPPs结构进行色散特性分析,介绍了几种常用的数值计算方法,分析了结构的亚波长约束和传输损耗,并对SPPs的几种激发方式进行了分析。其次,基于以上理论基础,对在金属表面蚀刻长方形孔的spoof SPPs结构的参数尺寸和色散特性进行了分析,探索了不同参数尺寸对截止频率和色散曲线的影响;基于此结构,设计了窄带带通滤波器,产生的狭窄通带具有较低的传输损耗和较高的传输效率。基于此结构,设计了双陷波滤波器,产生的两个陷波可以有效的避免在超宽带频段内与WLAN和卫星通讯的干扰。最后,基于以上理论基础和滤波器设计受到的启发,提出了一种在金属表面蚀刻圆形孔的spoof SPPs结构,分析了其色散特性及传输特性。基于该spoof SPPs结构设计了微波功分器,结果显示该功分器具有很好的功率分配性能和传输性能。