通过设计亚波长的人工微结构，实现具有奇异特性的人工材料，如负折射材料，零折射材料，梯度材料等，在最近十几年，成为一个热门的研究课题。其中，零折射率材料、超表面以及双各向异性材料，是人工微结构研究的三个重要分支，而且在生产生活中，有广泛的潜在应用。　　本文在简要回顾人工微结构研究进展的基础上，就这三个分支展开讨论，并进一步深入地研究。文章首先研究了，完美电导体（PEC）缺陷对零折射率材料传输特性的影响。我们利用具有狄拉克色散的介质光子晶体来实现双零折射率材料。我们发现，PEC的尺寸和大小均能影响这种零折射率材料的透射率，因此，我们对于利用缺陷对零折射率材料传输性质的调控提出了一些新的方法。　　其次，基于对双各向异性材料的研究，我们发展了一套实验测量方法，通过测量所有散射矩阵参数(S参数)，来得出双各向异性材料所具备的多重电磁量。基于此种测量方法，我们还设计出一种“卍”字型双各向异性微结构单元，通过对“卍”字型结构，电流分布的模拟结果的分析，讨论了其内在电磁耦合的物理机制。最后，我们设计了一种超表面，这种超表面具有不依赖于入射波偏振的反射聚焦功能。利用微波实验，我们很好的验证了此聚焦效应。这些工作，使人工微结构无论在物理机制上还是在生产生活中的应用都得到了进一步探索。