表面等离子体激元(SPPs:Surface Plasmon Polaritons)是在金属与介质表面上激励起的耦合电荷密度变化形成的电磁振荡。在微波频段有研究者通过改变金属表面结构,制作成了周期性亚波长的孔槽,在电磁波的激励下能够形成类似表面等离子体激元的表面波,这是目前比较热门的材料被称为类等离子体材料(SSPM: Spoof Surface Plasmon Material)。这样的发现打开了类等离子体材料应用的窗口,为后来的研究者提供了角度和思路。本文根据电磁波的传输理论,研究了金属/介质平面波导结构以及金属/介质/金属平面波导结构的传输特性。对这两种介质波导的电磁特性进行了理论研究和求解,并推导了在等离子体条件下的色散关系,绘制了色散曲线,作了分析和研究。为探讨等离子体材料在平板波导应用上的可能性,设计了单层等离子体材料辅助平板波导结构,推导了相应的场分布和色散关系的公式,计算并仿真了其传输特性。这从理论和实验的双重角度,研究了等离子辅助平板波导的一些特性。研究结果显示,该结构具有带阻特性,且上边带截止频率与等离子体谐振频率相等,下边带截止频率受等离子体层厚度的影响。具体表现为厚度越大,则下边带截止频率越小,阻带越宽,但厚度在达到临界值之后,阻带宽度就不再变化了。在阻带内,同时有两种物理机制存在：一种来源于等离子体与介质产生的谐振耦合；另一种与表面波的产生有关。此外,还研究了等离子频率与碰撞频率对波导传输特性的影响,通过改变等离子体频率可实现灵活调整滤波的功能。针对传感应用,采用周期性矩形波纹金属结构替换了波导模型中的等离子体。研究结果表明,改变金属槽内填充物质的介电常数,波导的截止频率随之发生变化。通过分析截止频率的变化,波导能清晰分辨不同的填充物质。当填充物的介电常数变化0.1%时,波导平均截止频率改变了1.8GHz。这表明SSPM波导良好的传感特性,为SSPM的应用与发展带来了新的方向。