近年来,左手材料的发展非常迅速,不同谐振频段的左手材料被广泛应用于实际需要的各个方面,所设计的微波频段左手材料可以应用于目前非常流行的微波检测领域。在实际应用中,需根据具体的实际问题优化设计满足性能指标的左手材料。通常采用HFSS电磁仿真软件对左手材料的结构和尺寸进行设计和仿真,根据仿真的参数结果对结构完成优化设计,找到最佳尺寸。HFSS仿真软件自带的优化函数较少,只适合单变量的局部优化且优化效率较低,但HFSS软件留有外部接口,可通过编写外部优化程序对设计对象的结构进行优化。遗传算法是一种非线性全局优化算法,具有设置参数少、简单易学等优点。本文在遗传算法基础上,通过MATLAB与HFSS软件联合仿真实现对新型三维左手材料模型的优化设计。使用MATLAB软件编写优化程序,利用hfssapi库函数编写建模语言,生成VBScript脚本文件;MATLAB软件通过VBScript脚本自动启动HFSS软件进行仿真,并将仿真后的性能参数返回MATLAB进行迭代优化,反复循环,直至获得最优值。S参数是衡量左手材料性能的重要指标,本文将其作为适应度值进行左手材料的优化设计。本文主要做了以下工作:1.针对传统的左手材料形状进行改进,设计出符合要求的二维新型左手材料模型,并对其左手特性进行了验证。2.根据二维左手材料必须依附于介质基板以及高频表现差等方面的缺点进行改进,在二维左手材料模型的基础上改进并设计出了符合要求的新型三维左手材料模型。3.为实现谐振频率的精准设计,在遗传算法基础上,利用MATLAB和HFSS软件联合建模仿真,对三维左手材料结构参数进行优化,实现满足性能要求的三维左手材料模型的优化设计。