左手材料(Left—handed Materials,LHM)是近年来国际物理学和电磁学的一个研究热点,是一个全新的研究领域。随着对左手材料的深入研究,一种新型的结构—镂空开口谐振环(Complimentary Split Resonant Ring,CSRR)引起了广泛的研究兴趣。CSRR结构能够在其谐振频率产生负的介电常数,形成一个陡峭的传输禁带,因此可用于设计一些新颖的微波毫米波器件。本论文从麦克斯韦方程出发,从理论上分析介绍左手材料所具有的特性。从等效电路的角度分析了金属开口谐振环(Split Resonant Ring,SRR)与CSRR的谐振频率与其尺寸之间的关系。衬底集成波导(SIW)也是近年来学术界研究的一个热点,SIW具有波导和微带线的双重优点。因此尝试把CSRR结构与SIW结构结合起来,设计一些新颖的微波电路,成为本论文的主要研究内容。本论文主要对CSRR结构与SIW的混合运用进行分析研究,并设计一些新型的电路及子系统。将CSRR与SIW相结合设计出的带通滤波器具有陡峭的带外衰减和良好的频率选择性,功率容量较大,辐射损耗小,易加工,易与平面电路集成,成本低等优点。在此滤波器的设计基础上,结合SIW高通滤波器,设计出新型的频率双工器。本文还对基于SIW和纹波结构的具有异性媒质特性的平面波导技术进行了探索性的研究。