毫米波以其丰富的频谱资源和独特的高速率数据传输能力,近年来一直是第5代移动通信系统(5G)的热点研究对象。然而,毫米波通信系统仍有许多方面还没得到彻底的研究。毫米波在室内环境中的传播问题,对5G未来的发展方向、范围和总体成功程度都有着重要影响。在室内环境下,电磁波的传播主要受到建筑材料的影响。因此,在毫米波范围内获得关于室内建筑材料电磁参数的信息将为理解5G技术在室内应用中的能力和局限性提供有价值的见解。为此本文通过自由空间法测量了大理石、花岗岩、乳胶和棉麻等11种典型室内建筑材料的电磁参数,运用量子粒子群优化算法对测量参数进行复介电常数提取,并基于得到的复介电常数建立两种仿真环境研究毫米波室内传播特性,为未来建立和优化室内毫米波通信提供了理论依据。本文首先介绍了电磁特性基本理论,阐述了材料的电磁特性及其测量意义,其中复介电常数作为电磁特性中影响电磁波室内传播的主要元素,将采用自由空间法对其进行测量。自由空间法具有非接触、非破坏被测材料,适合高频段测量等优点。其次对基于自由空间法的测量系统及相关测量方法进行了详细说明,分别对板制材料和布料两种材质的室内建筑材料进行电磁参数测量,测量数据分别为垂直极化和水平极化下的透射系数和反射系数,并针对测量中发现的现象进行了说明分析。然后,为解决传统反演算法中可能存在的多值问题,本文采用非线性数据拟合的方式,提出了一种基于量子粒子群优化算法的建筑材料复介电常数提取方法,该方法相比传统方法更为快速且方便。仿真结果表明,基于量子粒子群优化算法的提取方法具有较高的准确度。最后利用提取到的相关建筑材料复介电常数通过仿真软件Wireless In Site进行仿真建模,在两种室内仿真环境下对28 GHz和45 GHz两个5G候选频段进行路径损耗和均方根时延扩展对比研究。