电磁特性是材料的重要物理性质,材料的电磁特性由其电磁参数来表示,对电磁特性的研究有重要的理论意义和应用价值。随着各种复合材料在不同领域的日益发展和应用,分层材料在工程技术领域的应用变得越来越多,以及多种新材料的不断涌现,比如双各向异性介质(bianisotropic media),这些都对材料的电磁参数的提取提出了新的要求。因此,对分层介质以及双各向异性介质电磁参数提取方法的研究是十分急切且必要的。首先,本文基于传输反射法将单层介质的电磁参数提取扩展到了双层介质,推导出了一种提取双层介质其中一层介质的电磁参数的方法,该方法是在矩形波导中填充双层均匀介质,通过对波导的散射参数进行提取,然后反演得到未知层介质的介电系数和磁导系数表达式,并且考虑在此情况下的厚度谐振,多值问题以及其它可能遇到的问题。原有的NRW T/R法仅限于固体介质的电磁参数提取,本文改进后的方法也适用于提取液体及粉末状固体。其次,本文提出了利用遗传算法同时提取双层介质的介电系数以及厚度的方法,并与传输线法进行了比较。传输线法的优势在于无需迭代优化,能快速提取出待测材料的电磁参数,遗传算法的优势在于能够同时提取多个未知参量,即可同时提取双层材料的电磁参数以及厚度。最后,本文提出了一种提取双各向异性介质张量电磁参数的方法,该方法利用转移矩阵求解自由空间中的单轴双各向异性介质板的散射场方程,并与遗传算法结合可以对双各向异性介质板的张量电磁参数进行反演。螺旋状的非磁性金属线圈已经被证明具有双各向异性,一组由该线圈组成的阵列被用来模拟单轴双各向异性介质板,利用HFSS对其进行建模、仿真,得到散射参数代入遗传算法中进行反演,获得了等效双各向异性介质的张量电磁参数,其结果与文献结果相吻合,证明了这种方法的有效性。