随着通信的发展，射频、微波通信技术已经成为人们所重视的焦点，特别是新型介质在通信方面的应用研究引起了广泛的关注。因为左手介质对电磁散射具有负折射、后向波以及负的介电常数和磁导率特性等特性，使得其在电磁应用领域具有非常大的前景。然而传统的左手介质均为金属型谐振器结构，因其在太赫兹波段不适用，且不具有三维空间各向同性等问题，本文提出了基于Mie的三维介质谐振器左手介质。文章首先总结了全介质三维左手介质的发展概括，然后根据Mie介质谐振理论和电磁散射理论对全介质左手介质的基本单元的电磁分布和介质机理进行研究，并且针对全介质型左手介质的加工的问题阐述了目前可以依赖的技术，包括BST技术以及3D打印技术。其次，文章在三维左手介质模型方面做了大量工作，不仅针对传统的柱体和球体进行了空间构型建模研究，还提出了四种改进型的三维左手介质结构，分别为六角锥结构、倒角锥结构、孔洞型球体结构和孔洞型立方体结构，通过大量的仿真计算给出了各个结构的空间电磁特性和等效本构参数，实验结果可知，所研究模型大多具有宽的双负频带特性，最高可达67%，较传统的介质柱三维左手介质双负带宽提高40%。最后文章探究了所研究结构在天线和吸波体中的应用，在天线试验中成功提高天线增益3.1dB，并且研究了左手介质透镜到天线距离与天线性能的关系，以及全介质左手介质在吸波体中的应用仿真分析。