最近光子结构的概念已被应用于微波频率范围的研究中^{1, 2}。光子带隙结构类似于晶格结构。我们知道，天然晶体中存在某种未发生或“不可能的”能级水平。在这些特定的能级水平，电子根本不能存在。得自这些电子带隙的观察结果可推至电磁领域。在光子晶体中，就像在天然晶体中一样，也存在着某些能级水平，某些光子能量不能在此能级水平存在³。光子能量等于频率与普朗克常数之积。

       E = hf

这个等式表明，既然光子的一些能级水平在光子晶体不可能存在，那么与这些能级水平相关的频率就不能在光子晶体中传播。

那么这些光子晶体的构造是怎样的呢？天然晶体的类似结构对我们会有些启示。在一个天然晶体内，离子位于几何晶格的侧面或顶点上。Yablono­vitch³ 曾试图利用泡沫的支撑来定位介电球， 但是他的“介电晶体”并没有展示出光子带隙特征（图1a）。接着又使用了相反的方法，在一个介电区块内钻一些小孔（图1b）。这个几何形的“瑞士硬干酪”确实展现出了光子带隙特征。

图1. Yablonovitch曾尝试的介电晶体结构

Maradudin 和McGurn ⁴ 引入了一个更简单的光子带隙结构。 Maradudin的光子带隙结构是一个二维的Bravais晶格。在一个不同的介电背景内引入介电棒。该结构被置于两块导体薄板之间（图2）。该结构预先阻止了某些频带的传播。

图2. 展示出光子带隙行为的Bravais二维晶格介电晶体

在微波和射频中的应用

如上述所指出的，这些结构已被用于光学领域——比如激光器中的镜子。最近这些概念才被应用于更低的频谱。滤波是最初的应用之一。由于它们阻挡某些频段，这些结构可用来阻挡无用频率。在一些例子中^1,?2,?5，借鉴了二维Bravais型晶格的想法。Rasidic 等人.¹通过沿着微带线在介电基片内钻孔来构建他们的晶格（图3）。由于我们清楚电磁能传播的方向，二维晶格就会很有用。在Rasidic等人.¹ 的论文“the PBG structure is placed on the output of an amplifier to filter undesired noise and harmonics”中，以及Rasidic等人.¹的“another approach for creating a PBG structure along microstrip lines is introduced”一文中，图4 显示，在这种情况下，孔被刻在该结构的零电位平面上。所报告的测量结果²得到了图4⁶中数值分析的印证。

图3. 通过在基片上钻孔构建在接地电介电基片上的光子带隙结构

图4. 在微带线的零电位平面上刻孔而构建的光子带隙结构。测量结果和利用FDTD技术估算的结构显示了没有穿过微带线的“不可能的”频率

图5展示了Rumsey等人⁵ 的“three different PBG structures are linked together to create a broadband filter”一文所述的这些结构。