近年来人工电磁超材料依然是研究的热点之一,将人造单元结构以特定方式排列形成具有特殊电磁特性的人工结构材料称之为人工电磁超材料。而且通过对电磁参数的调控得到了通常没有的电磁性质,进而在众多领域比如基础物理、材料、光学、通信等引起了广泛的关注。近零折射率超材料作为人工电磁超材料中的重要一类自然而然地也成为了研究的热点。通常将近零折射率超材料分为以下三类,分别是介电常数近零的材料、磁导率近零的材料以及介电常数和磁导率同时近零的材料。本文将会对磁导率近零的人工电磁超材料的性质进行研究,以理论分析、数值仿真和实验测量互相结合的方法来揭示该种结构的超材料的磁导率接近于零,还研究了近零折射率超材料平板天线的辐射特性。本文分为以下几部分:1.首先介绍了研究背景及研究意义,主要是超材料的发展进程。然后阐述了近零折射率超材料的特性,主要是高指向性辐射效应和相位整型效应。2.然后是关于本文的理论基础,仿真工具以及实验方法和仪器的内容,这部分为后面的研究做准备。3.接着研究了一种由周期排列的金属线圈阵列构成的磁导率近零材料,应用了楞次定律和法拉第电磁感应定律,在外加的电磁场下磁场垂直穿过线圈阵列,激发线圈阵列超材料产生感应磁场,从而使得该超材料具有低磁导率的特性。然后使用HFSS进行模拟验证,HFSS模拟结果表明线圈的匝数、尺寸等均会影响磁导率的值,并且通过实验验证了结果的正确性。4.最后我们研究了近零折射率超材料平板天线的辐射特性,利用HFSS对近零折射率超材料平板天线进行数值模拟,并且分析了近零折射率超材料平板天线的辐射特性。我们发现平板长度、宽度、平板相对电磁波发生器的水平位置和垂直位置均能影响天线辐射的效果。所以可以通过调节平板的位置和平板的尺寸来实现对近零折射率超材料天线辐射特性的调控。