异向介质在国内又被称为超材料,其在国内外都是热门研究方向,特别是近年来超材料(metamaterials,MMs)的研究与应用越发趋于成熟,越来越多研究者开始重视超材料的研究,研究课题涵盖的范围也越来越广,从微波频段到光频段,从天线应用到隐身应用,从一维结构到三维结构等等。随着社会需求的不断增加,电磁波单向辐射的研究引起许多人的关注,特别是在产生高功率的激光以及提高光探测技术方面的应用越来越多。在本篇论文中,我们从基本电磁学的Maxwell方程组及本构方程出发,利用开口谐振环(SRRs)设计具有不对称性的磁电耦合双各向异性MMs,利用此超材料实现电磁波的不对称辐射以及平面波导。本文主要讲述的内容如下:1、首先详细地讲述了超材料的研究背景、意义及其研究现状,对它的奇异的电磁特性做了简要说明,并描述了Pendry首次提出的两种人工实现等效负磁导率和等效负介电常数的方法,因为其他结构的超材料都可以有这两种结构衍生得到。2、简要介绍了引用的新参数反演的原理,并且引入时空反演非对称的概念。双各向异性超材料在时空反演的条件下是不对称的,即其本构关系中的磁电耦合系数在空间上是非对称的。3、提出了一种磁电耦合双各向异性MMs及其应用:单个开口谐振环(SRR)排列组成的周期性阵列结构。先仿真该结构的S参数及禁带,并且根据其S参数提取等效电磁参数,再把两个相同的结构对称放置,并且对整体结构进行仿真,从而发现电磁波在平面内的传播。最后从理论方面推导分析原因,并进行实验验证,与仿真结果进行对比并分析误差。4、提出了一种上述结构的其它应用。先从理论公式方面阐述了双各向异性MMs结构的不对称性,再用CST仿真它的S参数,并且通过参数反演提取它的等效电磁参数,并且基于此不对称性实现电磁波的不对称辐射,进行仿真和实验验证。