电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG)是指具有表面波带隙特性和同相位反射特性的一种人工磁导体(Artificial Magnetic Conductors,AMC)结构。随着人们对电磁带隙结构研究的深入,对于电磁带隙结构的研究重点已经转移到EBG结构同天线结合,利用EBG结构设计滤波器和多学科多领域的交叉中来。本论文首先介绍了 EBG结构的理论和带隙特性,然后研究了一种小型化的EBG结构,最后将EBG结构同滤波器和天线结合,研究新型结构在滤波器和天线中的应用。主要工作如下:(1)研究了蘑菇状 EBG(Mushroom-Type EBG,MT-EBG)结构和基于 MT-EBG 改进结构的基本原理及等效电路理论,并在该理论基础上设计了一种双臂对称的EBG(Dual-Arms Symmetrical EBG,DAS-EBG)结构。利用色散曲线法测试DAS-EBG结构的色散图。之后利用截断微带线法对EBG结构尺寸进行了测试,结果表明,DAS-EBG结构相比传统MT-EBG结构尺寸缩小了 20%。且DAS-EBG结构具有多频带特性,在X方向到达-40dB的带宽为4.0-4.94 GHz,在Y方向到达-40dB的带宽为4.23-6.69GHz,最后讨论了尺寸变化对带隙的影响。(2)利用化合物卟吩(Porphine,C20H14N4)的化学结构式设计了一种平面EBG(uniplanar EBG)结构,利用悬置微带线法(Suspending Micro strip Method)测量其电磁带隙,结果表明,该结构在-40dB以下带宽为100.38%。并对悬置微带线法进行改良,设计了一款800MHz的低通滤波器(Low-pass filter,LPF),通过测试,卟吩滤波器带内(0-800MHz)S21 大于-1dB,带外 S21<-25dB,在 4.4GHz 后,S11<-1dB。(3)将多孔蘑菇状 EBG(Multi-Via Mushroom-Type EBG,MVM-EBG)结构同共面波导微带天线结合。天线尺寸为32.3mm×35mm×1.6mm,EBG尺寸为12mm×12mm。分别将双孔,三孔与四孔EBG结构连接至共面波导天线馈线端,探究通孔的不同位置对EBG结构滤波器滤波性能的影响。结果表明,不同通孔位置会产生不同回波损耗,通过调整通孔位置,分别产生了工作频率为5.02-5.44GHz,7.10-7.37GHz,9.34-9.69GHz的天线。以上研究结果为设计化学分子结构式EBG结构提供了思路,为化学分子结构式EBG与滤波器和天线的结合提供了思路。