本文主要可以分为以下几个部分：第一部分首先介绍了电磁超材料的发生背景、发展背景以及国内外研究现状。第二部分阐述了电磁超材料的工作原理及实现特殊电磁特性的基本条件,详细说明了左手材料的双负特性,并探讨了左手材料在此特性的基础上产生的负折射特性、逆Cherenkov辐射、逆Doppler效应、完美透镜效应等奇异电磁特性,进一步说明了这些电磁特性的应用前景。最后,文章重点讨论了利用周期性的金属开口谐振环和周期性的金属棒阵列构成的左手材料与基于传输线理论的复合左右手传输线左手材料的物理机理。第三部分应用了CST公司出品的CST MICROWAVE STUDIO(简称为CSTMWS,也可以称之为CST微波工作室)仿真软件探讨了金属开口谐振环单元的半径、开口、环宽及介质基板大小对其电磁特性的影响,并在此基础上探讨了双环与单环的电磁参数区别,进一步介绍了双环的半径大小、内外间距、相对位置等参数与双环电磁特性的关系。第四部分首先介绍了使用金属开口谐振环在微带天线中产生通带与阻带的方法,分析了金属开口谐振环的大小、环宽、开口、位置等参数对天线通带与阻带的影响。在此基础上仿真计算了一种超宽带天线,通过在天线中添加开口谐振环结构使天线在3.5GHz,5.2GHz,5.8GHz,6.8GHz这四个频点的驻波比均在8以上,在这四个频段形成了阻带,多阻带天线尺寸为40×33×1mm3。然后利用单极子天线结构制作了一种单通带天线,在此基础上利用金属开口谐振环在天线通带外产生了其它通带,使天线在2.5GHz,3.5GHz,5.5GHz三个频带S参数均在-10dB以下,实现了多通带特性,多通带天线尺寸为26×25×1.6mm3。