“超常材料”最基本设计理念是以某些人工结构为基础,结合材料结构中关键物理量的调整,使材料表现出某种特殊的物理特性。在自然界中,晶体是物质结构有序排列一个重要形式,其原子层是有序排列。晶体材料在这个尺度上的有序排列使其具有其他材料所不存在的一些特殊物理特性。经过研究,人们发现,通过调制人工结构各种层次上的有序排列,同样也可能获得一些自然界中的天然材料在该层次上无序或无结构的材料所不具备的物理特性。对微波频段超常材料的理论及其在微波工程中的应用进行研究,使得滤波器设计和研究上了一个新台阶,人们对微波和毫米波滤波器研究与应用也提升到一个新的水平。超常材料应用于微波滤波器领域成了是一个研究的方向。本文首先介绍了超常材料以及微波滤波器的发展以及研究的现状,其次介绍了我们分析研究超常材料的理论基础,即有限积分法的基本原理。在这些理论基础上采用CST商业软件,对单个超常材料、平面超常材料以及多层超常材料进行了数值仿真,并进行了分析。最后在多层超常材料基础上,运用对数周期天线模型结构的思路来设计多层微波滤波器,通过开口谐振环的边长和开口谐振环的对齐方式变化,来控制谐振幅度和谐振带宽,从而实现微波滤波器的控制和设计。