本文主要围绕微波波导进行设计与研究。结合人工表面等离激元（SSPPs）的概念,在共面波导,基片集成波导和微带线的基础上分析并设计了四款新型人工表面等离激元波导,在实现高性能强束缚性波导系统的同时,考虑了小型化的要求。本文的工作内容如下:1、提出并分析了一种基于SSPPs概念的锚形波导。与其他普通的波纹单元结构相比,使用这种锚形单元结构可以获得更低的渐近频率,这意味着强亚波长SSPPs约束力,具有很好的性能。结果表明,该等离激元波导在1 GHz～6.5 GHz的频率范围内,插入损耗小于3 dB,回波损耗大于10 dB,性能良好。2、提出了一种新的基片集成人工表面等离激元波导（SIPW）及其在微波带通滤波器中的应用。仿真发现SIPW的低截止频率和渐近频率（高）主要由两排通孔之间的距离和矩形槽长度决定。实验证明所设计的三个微波带通滤波器分别在通带为7.5～13.0 GHz,9.2～13.0 GHz和7.5～10.5 GHz范围内插入损耗低、回波损耗高、衰减快,滤波效果较好。在相同的原理下,提出并分析了一种基于SIPW概念的具有弯折形槽的带通滤波器,在7～12 GHz的通带范围内同样滤波特性良好。3、提出了一种基于十字分形单元（CFUs）的新型人工表面等离激元（SSPP）波导及其在微波功分器中的应用。实验测试了单侧和双侧CFUs直波导和基于100Ω电阻CFUs的Y型Wilkinson功分器,结果表明,SSPP波导在0.8-4.2 GHz的通带中表现为宽带低通等离激元滤波器,S21高于-1dB,S11低于-10dB,具有非常陡峭的衰减。Wilkinson功分器在1.5-4.2 GHz的通带内具有低插入损耗（S21,S31＞-4dB）和高回波损耗（S11,S22,S33＜-10dB）的优良性能。4、提出了一种通过在金属条带上加载具有周期性排列的扭曲形单元的新型SSPP波导。与传统的矩形槽等离激元波导相比,该波导的色散关系呈现独特的负群速度特性和减小近一半的渐进频率,具有更强的微波SPPs束缚和小型化优点。设计了一种加载开口谐振环（SRR）的基于扭曲形单元的平面等离激元陷波滤波器,该滤波器在陷波频率（2.52GHz）时的反射系数达-18 dB,对SPPs具有很高的抑制能力。最后,根据该滤波器的特性,在SRR上加载一个二极管,设计一个开关,通过这个开关来控制滤波器的陷波频率进行深入探索。所提出的波导和滤波器,功分器,陷波器结构简单、灵活性强、集成方便,在超紧凑微波集成等离电路和系统中具有巨大的应用潜力。