伴随着metamaterial研究的迅速发展,双各向异性介质越来越得到人们的重视。基于双各向异性介质的应用也越来越普及化。本文主要研究的是磁电耦合双各向异性metamaterial中电波传播的特性和相关天线的应用。通过采取非平衡的开口谐振环(SRR)的结构,实现了一种具有非对称特性的双各向异性metamaterial,即磁电耦合metamaterial,主要从公式推导的角度阐述了结构非对称性的特性,电波在该磁电耦合双各向异性metamaterial的影响下传播方式将发生改变,基于此天线的辐射得到增强或者是抑制。本文主要的工作内容如下:1、首先本文的第一、二章介绍了具有非对称特性的磁电耦合metamaterial的相关研究背景,详细介绍了磁电耦合metamaterial的特性、谐振禁带特性以及参数反演的原理,引入时空反演非对称的概念,双各向异性介质在时空反演的条件下是不对称的,即其本构关系中的电磁耦合系数在空间上是非对称的。2、本文的第三章是本文的重点章节,这里从Maxwell方程出发进行了公式推导得出了波阻抗在空间上的非对称性,并且进行了分析说明在何种情况下双各向异性介质可以发生谐振,在谐振的条件下该介质可以实现人工磁导体的特性从而可以对天线以及其他射频器件的性能进行改善。最后对磁电耦合metamaterial的电磁参数反演进行了相关的计算推导。3、本文第四、五章是将理论运用到实践中去的章节,首先进行了基于非平衡开口谐振环的磁电耦合metamaterial的仿真分析,得到合适的双各向异性结构,分析其谐振禁带,通过仿真得到的数据用反演算法提取出了metamaterial结构的介电常数和磁导率。其次再结合相应的天线进行相应的仿真,该磁电耦合metamaterial一侧的放大辐射以及另一侧的压制辐射得到了相应的验证。仿真之后本文将该metamaterial结构和两种天线即巴伦偶极子天线以及宽带微带天线进行了实物的制作,将天线结合电磁metamaterial进行了相应的实验,实验很好地验证了上述结论。