随着电子科学技术的发展,电子对抗能力在大国博弈中占据重要地位,是一个国家的综合国防实力的重要体现之一。在电子对抗中,微波器件必须能够有效抵御或躲避电磁干扰和信息监听。人工表面等离激元是通过人工设计的周期结构在微波等频段实现原本只存在于光波段的表面等离激元,从而实现高度的场增强和场束缚特性,能够有效抵御外界电磁干扰,在电子对抗方面有着重要应用潜力。同时人工表面等离激元还具有可共形、低剖面等特点,进一步扩大了其应用范围。近年来,基于人工表面等离激元设计的传输线、滤波器、功分器、放大器等新型微波电路和器件不断被提出,其在天线设计中的巨大潜力也被逐渐开发。本文主要对人工表面等离激元的辐射调控进行研究,将周期调制理论与人工表面等离激元相结合,利用周期辐射单元在传输线上激励起的高次谐波产生辐射,有效地将高度束缚的表面波转换为自由空间的辐射波,并通过加载变容二极管实现天线辐射频率和扫描角度的动态可重构,为解决人工表面等离激元动态辐射调控、回避干扰和监听信号等问题提出了有效的解决方案。主要研究内容和贡献概括如下:1.首先对人工表面等离激元的相关理论展开讨论,重点介绍了其色散特性的调控原理,然后对不同类型漏波天线的辐射机理展开讨论,最后对Floquet定理进行探讨,分析了高次谐波的激励方法,为后续设计奠定理论基础。2.设计了一款无源人工表面等离激元漏波天线。讨论了人工表面等离激元传输线的传输性质以及场分布特点,结合Floquet定理的高次谐波辐射理论,将人工表面等离激元结构作为天线阵列的馈电结构,通过设计小型化的辐射单元结构并优化馈电方式,实现了频扫漏波天线性能。3.设计了一款有源人工表面等离激元传输线。分析了色散曲线随电容值改变的规律,提出了一种有效的设计方案,实现了传输线通带可重构。通过在馈线与人工表面等离激元单元结构的缝隙之间加载变容二极管,实现了色散曲线可重构,控制电磁波可以在不同频段上传播,为后续有源天线设计奠定了基础。4.设计了一款有源人工表面等离激元漏波天线。提出了一种能够有效激励辐射单元的可重构人工表面等离激元结构,通过在结构一侧加载变容二极管动态调节传输通带,在另一侧加载辐射单元以实现人工表面等离激元波到自由空间波的高效转换,为宽带有源频率可重构漏波天线的设计提供了新的解决方案。