随着集成电路技术和系统级封装技术的快速发展，高速混合电路系统的高性能、小型化、低成本和高可靠性等要求不断提高。因为高速数字电路的运行速率不断加快、射频/微波电路的应用频率范围不断增大以及封装结构的尺寸不断减小，由此产生的信号完整性（Signal Integrity，SI）、电源完整性（Power Integrity，PI）和电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）等问题也变得日益严重。如何在有效抑制高速混合电路系统中噪声传播的同时，还可以保证系统的SI和EMC性能，成为目前需要迫切解决的问题。CSRR （Complementary Split Ring Resonator， CSRR）谐振器和EBG（Electromagnetic Bandgap，EBG）结构作为人工电磁材料的典型结构，除了自身具有带隙特性之外，而且结构简单、便于加工和系统集成，因此近年来得到广泛的关注，并被用于微波、毫米波电路系统的设计。然而，它们在解决高速混合电路系统噪声抑制问题的应用还不是很多。本文重点研究和分析如何利用CSRR谐振器和EBG结构的电磁特性来解决高速混合电路系统中的噪声抑制问题。主要的研究工作和创新点归纳如下：（1）提出改进型的平面EBG结构。对于传统的平面EBG结构，需要增加谐振单元的数目来增大噪声隔离度；此外由于周期性结构的自身局限性影响，通带内的波纹系数较大。本文通过在平面EBG结构中加载DGS（Defected GroundStructure，DGS）、开路枝节线和spurline谐振器，增大阻带内的噪声抑制特性；将周期结构根据Chebyshev函数来渐变分布，减小通带内的回波损耗。通过上述方法改善EBG结构的传输特性之后，EBG谐振单元仅需要3阶，因此可以减小滤波器结构的尺寸，从而有效解决了平面EBG结构在传输性能和结构尺寸之间的矛盾。（2）提出基于局部拓扑结构、CSRR谐振器和埋入式薄膜电容进行电源分配网络（Power Distribution Network，PDN）结构设计。由于CSRR谐振器的带隙特性和薄膜电容材料的大容值等因素影响，电源/地平面对之间的同步开关噪声（Simultaneous Switching Noise，SSN）可以得到明显抑制。噪声的隔离度最大能到-130dB，若以-60dB为噪声隔离标准，可以在0.41GHz到15GHz的频率范围内进行抑制。与传统的全局性拓扑结构相比，采用局部拓扑结构可以明显减少对信号线返回电流路径连续性的影响，从而改善信号线的SI特性。此外，通过提取所设计PDN结构的等效电路模型，并依此推导端口之间的频率传输特性与结构参数之间的关系式，可以有效指导结构设计。（3）提出基于CSRR谐振器和局部平面EBG结构设计PDN结构。与其他传统的EBG谐振单元相比，将自身具有阻带特性的CSRR谐振器构成EBG结构的基本单元，可以增大SSN噪声隔离性能；与全局EBG结构相比，二者的频率传输特性基本相同，局部EBG结构可以明显减少所需谐振单元的数目，从而减小对信号线SI特性的影响；与参考完整电路相比，所设计结构可以明显减弱EMI辐射能量，从而减小对周围电路的影响；与薄膜电容材料相比，采用FR-4材料作为介质基底，可以降低设计成本。此外，通过提取所设计PDN结构的等效电路模型，可以分析电路性能并指导结构设计。（4）提出基于改进型的CSRR谐振器设计高速差分信号的共模滤波器。通过在双开口环CSRR谐振器中间引入槽线，可以减小电感、增大电容，从而增大共模噪声的阻带频率范围和噪声隔离深度；对于差分信号的差模分量，由于电流方向相反、能量相互抵消，CSRR谐振器无法受到激励，使得信号可以无损耗地传输。此外，所设计谐振器的导波波长变小，可以减小滤波器的尺寸，使结构变得紧凑。在上述研究中，所有电路均采用单层或多层印刷电路工艺进行设计和加工，样品电路也分别在时域和频域上进行了测试。理论分析、仿真和测试结果都相互吻合，验证了所提出的理论与技术。