提出了一种基于人工表面等离激元（SSPPs）的太赫兹低损耗传输线，并通过加载开口谐振环（SRR）实现了具有大抑制深度的太赫兹带阻滤波器。采用不规则阶梯渐变过渡结构对SSPPs传输线进行了优化，降低了其在太赫兹频段下的传输损耗及不平坦度。通过色散分析揭示了加载SRR和不加载SRR的SSPPs传输线的频段抑制机理。加载SRR的SSPPs传输线工作在基模和一阶高次模两种模式下，其基模具有低通特性，一阶高次模具有带通特性，实现了具有通带-阻带-通带-阻带的太赫兹滤波特性。通过调节SRR的几何参数，可控制SSPPs滤波器的阻带频率；通过增加SRR的加载数量，可增大SSPPs滤波器的抑制深度。为了验证设计的可行性，采用微纳加工技术分别制作了所提出的SSPPs传输线和滤波器，并进行了太赫兹在片测试。测试结果表明：在0.11~0.17 THz频带范围内，SSPPs传输线的插入损耗小于0.5 dB/mm，回波损耗优于10 dB；SSPPs滤波器在0.142~0.156 THz频率范围内的抑制深度大于10 dB，最大抑制深度为45 dB@0.148 THz；实验结果与仿真结果具有良好的吻合度。该研究对太赫兹等离激元集成系统研究具有重要意义。

基于人工表面等离子体激元（SSPPs）的一阶高次模，设计了一种具有优异带通性能的滤波器。所采用的SSPPs单元结构为类八木天线结构，该结构可以有效降低SSPPs的渐近频率。此外，通过改变SSPPs单元结构的几何参数，可独立控制其渐近频率和与自由空间中光线的交点频率。与具有低通特性的SSPPs基模相比，一阶高次模具有天然的带通特性，且不需要采用额外的阶梯渐变过渡结构。为了验证SSPPs高阶模式应用于带通滤波器设计的可行性，制作并测量了基于该方法的SSPPs滤波器。测试结果表明，该滤波器在6~9.9 GHz的通带频率范围内的插入损耗小于1 dB，带内回波损耗优于10 dB，实验结果与仿真结果具有良好的吻合度。

提出了一种基于石墨烯和二氧化钒（VO₂）混合材料的双控太赫兹超材料宽带吸收器，该吸收器具有结构简单、吸收/透射/反射状态可切换、调谐深度大等优点。吸收器的吸收率的调控可以通过改变VO₂的相变特性及石墨烯的费米能级来实现。当VO₂处于金属态时，该吸收器在1.07~2.59 THz频率范围内可实现吸收率大于90%的宽带吸收，且具有偏置无关和宽入射角不敏感特性，通过改变石墨烯的费米能级，可对带内吸收率进行动态调控，可调范围大于67.2%。当VO₂处于绝缘状态，该器件表现为由石墨烯费米能级调控的可调透射器，透射率可调范围大于40%。进一步地，同时控制VO₂相变特性和石墨烯费米能级，可将吸收器的带内吸收率的可调范围提升至90%以上，最大可调范围为99.7%@2.3 THz，实现了吸收率的完美开关特性。该吸收器通过两个独立可控的超材料实现了具有高调谐特性的太赫兹双控吸收器，在太赫兹智能器件（如衰减器、反射器和空间调制器等）领域具有潜在的应用价值。

基于枝节加载型阶梯阻抗谐振器(SIR)设计了一种加载变容二极管的微带可调带通滤波器。SIR结构利于抑制高次谐波且可实现滤波器的小型化，提出的模型通过在SIR的中心平面加载2个枝节构成多模谐振器。通过奇偶模方法分析了枝节加载型SIR的谐振特性；通过加载变容二极管实现了对滤波器奇偶模谐振频率的独立控制，利用变容二极管容值的变化实现了滤波器的中心频率可调，中心频率随变容二极管偏置电压的增加而增大。该可调滤波器实现了在0.82~1.17 GHz范围内中心频率可调且插入损耗小于5 dB，回波损耗大于10 dB。

设计了一款X波段的多模带通滤波器, 并给出了仿真与实验结果。采用恒定阻抗枝节加载3个阶梯阻抗枝节的方式, 构成滤波器的主体；利用表面电流分布图获得影响带内极点分布的枝节参数, 通过调整阶梯阻抗枝节参数优化滤波性能。为实现更好的带外抑制能力, 滤波器两端各串联一对平行耦合线, 在14 GHz引入一个传输零点。实验测试结果显示, 所设计滤波器的中心频率为9.76 GHz, 带宽为2.4 GHz, 30 dB/3 dB矩形系数为1.63, 相对带宽为25%, 带内插入损耗大部分小于1 dB, 大部分回波损耗高于15 dB, 与仿真结果较为吻合。

采用阻性肖特基势垒二极管UMS DBES105a设计了一个太赫兹三倍频器.为了提高功率容量和倍频效率，该倍频器采用反向并联二极管对结构实现平衡式倍频.根据S参数测试曲线建立了该二极管的等效电路模型并提取了模型参数.由于在太赫兹频段二极管的封装影响到电路的场分布，将传统的二极管SPICE 参数直接应用于太赫兹频段的电路设计存在一定缺陷，因此还建立了二极管的三维电磁模型.基于该模型研制出的220 GHz三倍频器最大输出功率为1.7 mW, 最小倍频损耗为17.5 dB ，在223.5 GHz~237 GHz输出频率范围内，倍频损耗小于22 dB .

介绍了一种新型的毫米波波导空间固态高功率合成放大器.该放大器中采用的波导-微带空间功率合成网络，在毫米波频段实现了幅度、相位对称的四路功率分配/合成和波导-微带过渡转换，由此研制的毫米波高功率合成放大器，在29～31 GHz范围内，合成效率高于80%，输出功率大于43.4 dBm，并在30～30.6 GHz内高于25 W.

研制出一种小步进全相参毫米波频率合成源.本振部分,对直接数字式合成频率、参考分频比和环路分频比进行三重调节,抑制了直接数字频率合成的杂散,提高了频率分辨率;发射部分,采用二次混频电路,避免了调谐电压预置,简化了电路,并保证了发射信号和本振信号相参.该系统输出在Ka频段,带宽400MHz,步进＜1MHz.测试相噪＜-90dBc/Hz@10kHz、-97dBc/Hz@100kHz,杂散为-60dBc,跳频时间＜15us.

针对毫米波功率合成技术研究,吸取传统Wilkinson电桥的优点,提出了一种新型低损耗毫米波微带集成3dB电桥,其成本低、加工制作容易、在32GHz～37GHz,插损为0.2dB;以此3dB电桥为基础的Ka频段功率合成网络,在频率33～35GHz,合成效率达75%.