尽管光子晶体结构最初是在光学领域中提出，但人工制造光波波段的这种晶体存在很大的困难，后来通过缩放尺寸关系扩展到很宽的频率范围，甚至扩展到毫米波和微波波段。典型的EBG结构都是二分之一波长的周期性孔阵，尺寸较大。要想降低尺寸，就必须采用高介电常数的介质材料，此时就要进一步考虑介质损耗及经济成本，这在很大程度上限制了EBG的工程实用性。近两年提出的紧凑型UC-EBG(Uniplanar Compact Electro Magnetic Band Gap)结构使电磁带隙材料的实用化前景有了很大改善，因为它的周期长度可以缩短到三分之一波长，有的甚至可以缩短到四分之一波长。 本文最主要的特点就是设计了一种新型的UC-EBG单元，利用这种单元能将单元的周期长度缩短到波长的六分之一。这种UC-EBG单元的另一个特点是它可以单个使用，这些特点使得UC-EBG结构在微波频段低频端的应用具有更大的经济实用性。 把电磁带隙材料与微波滤波器结合，用以改善滤波器的某些性能，是电磁带隙材料的一个重要的应用领域，也是本文的一个重要研究内容。本文的研究表明，电磁带隙材料能够有效的增大低通滤波器的通带和阻带之间的隔离度，抑制低通滤波器和带通滤波器的寄生通带。将电磁带隙材料应用到微带滤波器中时，采用不同的方式，对滤波器的性能影响是不一样的，本文采取将电磁带隙滤波器与微带滤波器串联使用的方式，由于使用了本文设计的新型UC-EBG单元，数值仿真和实际测试的结果表明，这种应用方式具有较强的实用性和经济性。