随着无线通信技术的飞速发展,电子系统对微波电路的性能要求越来越高,其种类越来越多,新的工艺和设计方法也层出不穷。而微带电路以其独特的特性成为其中一类重要的器件,其相关技术也得到了广泛而深入的研究和长足的发展,尤其是向着小型化发展。其中,有研究学者提出了一种平面人工传输线,使用这种人工传输线可以大大减小微波电路尺寸。本论文在对平面人工传输线进行仿真分析和理论研究的基础上,给出了平面人工传输线的经验设计公式,为人工传输线的广泛应用奠定了良好的基础。论文分为以下几个部分:首先,论文用无耗传输线等效分析平面人工传输线,研究了平面人工传输线结构参数与特性阻抗和电长度的关系;然后通过仿真软件,利用平面人工传输线设计了一个双频功分器,从实物的实测结果可以看出各种参数均可满足设计需求,而电路面积与传统微带线设计的功分器相比,缩小了50%以上。接着,论文重点从理论上分析了平面人工传输线的等效集总电路,结合二端口网络的转移矩阵与散射矩阵,推导出这种平面人工传输线的特征阻抗和传播常数与电路参数的函数关系,总结出了不同电路尺寸、介电常数和介质基片厚度时人工传输线的经验设计公式;并利用经验公式设计出符合预期指标的平面人工传输线,测试结果与预期值、仿真值具有很好的一致性,验证了公式的有效性和可靠性。最后用经验公式设计了一款满足预期指标的小型单频功分器,大大地缩短了设计时间,避免了设计的盲目性,为人工传输线的广泛使用打下了良好基础。然后,针对这种平面人工传输线的损耗大的缺点,在结构上进行了修改,通过仿真结果对比在0-2.5GHz的低频段可以明显的减小损耗。本文的研究方法和结论为在低频段使用平面人工传输线进行器件小型化设计提供了有益的参考。最后,论文总结了全部工作,并对后续相关研究工作作了展望。