微波射频电路的小型化、集成化的发展对电子系统内部及系统之间的信息传递提出了更高的要求。在新技术应用中传统传输线和天线技术在体积、传输效率等方面受到诸多限制。因此，如何更为有效地传输电磁能量成为当今微波技术面临的一个挑战。随着碳纳米技术的不断发展，利用碳纳米管构建新型的电磁波传输介质以及发展新型的天线技术成为可能。本文通过理论分析和实验测试对利用碳纳米管阵列构建微波传输线以及引向性天线的可行性进行了验证。 论文首先从量子力学角度对周期性电磁场作用下碳纳米管中电子的运动进行了分析，结果表明电子振荡的频率与外加电磁场频率相同。接着，论文从与碳纳米管阵列结构类似的宏观结构--周期性金属柱阵列的传输性能研究出发，提出了利用碳纳米管阵列构建微波传输线以及微波引向性天线的设想。通过对碳纳米管双线结构等效电路的研究发现，碳纳米管双线结构的传播常数远大于同样尺寸的传统双线传输线结构的传播常数，因此，可以利用微米长度的碳纳米管构建微波传输阵列。碳纳米管阵列传输性能实验的结果在一定程度上表明碳纳米管阵列具有对电磁波的引向作用，验证了碳纳米管阵列构建微波传输线的可行性。最后，论文提出了碳纳米管阵列这一慢波结构在微波引向性天线中的两种应用。