新型人工电磁材料是由一系列人工单元结构按照一定规律排列而成。根据等效媒质理论，当单元结构的尺寸远小于自由空间波长时，从宏观上该阵列就可以等效为电磁媒质。新型人工电磁材料的最大特点是其电磁参数可调控，通过调节单元结构的形状和尺寸可实现所需的电磁参数。新型人工电磁材料为有效地控制电磁波提供了有力工具。本文主要研究新型人工电磁材料对电磁波散射和辐射特性的调控，包括以下几个方面:　　 (1)分析了电磁谐振结构的基本原理，设计了在某一频点实现零介电常数和零磁导率的单元结构，并根据等效媒质理论提取了各个方向的电磁参数。　　 (2)运用各向异性的零折射率材料提高传统天线的定向性。先从理论上分析了零折射率材料提高电磁波定向性的原理，然后通过数值仿真和实验测试证明了零折射率材料提高喇叭天线定向性的可行性。　　 (3)提出用三层随机分布的渐变正方形贴片单元实现对电磁波相位的调控，从而产生漫反射，实现雷达隐身的目的。通过数值仿真和实验测试证明了随机表面对于平板、六面体目标的隐身效果。