自从1987年Yablonovitch和John各自独立的提出“光子晶体”这一新概念以来，光子带隙结构(Photonic Bandgap，简称PBG)在微波与毫米波集成电路的应用越来越成为研究热点。目前，国外在此领域的相关理论和实验研究都取得了很大进展。随着国外在光子带隙结构方面研究工作的迅速升温，国内也引起了强烈的反响。然而，相对而言，国内的研究开展较晚，投入力度也较小，与国外相比还存在一定差距。因此，开展本课题的研究具有重要意义。该项目为国家自然科学基金以及四川省学术和技术带头人资助项目。光子带隙结构中存在着类似于半导体中的禁带，称为光子带隙，即某些频率落在光子带隙内的电磁波被完全禁止在光子带隙结构中传播。光子带隙结构在微波电路的集成度、尺寸、重量与成本上都具有不可替代的优势。光子带隙结构的特殊性质使得微波—毫米波集成电路进入了一个新领域，必将呈现广阔的应用前景。本论文首先简要分析不同的因素(包括单元尺寸、周期个数n、单元形状、介质材料的相对介电常数ε_r、周期间距α等)对光子带隙结构的特性的影响，并由此确定介质基板的材料，以及几何尺寸，然后通过比较分析传统的一维圆形和圆环形光子带隙结构，在总结前人经验的基础上设计出圆形和方形双开口环光子带隙结构。这两种结构均简单易于实现及制作。使用仿真软件HFSS对其进行仿真，结果显示：圆形双开口环光子带隙结构简单易于实现，并且可以获得较宽的通带以及较平坦的通带波纹；方形双开口环光子带隙结构具有良好的通带特性，通带内波纹平坦、带内插损小，阻带较深较陡峭(可达-62dB)，减弱了高次谐波的影响，性能最好，有望在微波及毫米波集成电路中获得应用。