异向介质作为一种新型的人工电磁材料，因其独特的物理性质，已成为当前电磁学、物理学、光学、材料科学及交叉学科的研究热点。其研究范畴包括左手传输线、复合左右手传输线、负折射媒质、单负媒质、电磁带隙结构及缺陷接地结构等。现有的二维异向介质主要分为两类：传输线型和(空间)谐振型。相比之下，谐振型异向介质更接近于真实的媒质，但现有的谐振型二维异向介质或多或少存在着损耗大、窄带、各向同性不均匀和高色散等缺点，严重制约了其应用。　　 本论文针对上述问题，以封闭式全金属结构二维异向介质为主要的研究对象，在深入分析负折射率的电磁机理基础上，系统地研究了谐振型异向介质的构造方法，并对(空间)电磁谐振结构在微波电路和天线中的应用做了创新性和探索性研究。　　 论文的主要内容和研究成果为：　　 1.根据经典电磁理论、等效电路理论、等效介质理论和严格的数学推导建立了谐振型异向介质结构单元的物理模型和参数提取的数学模型。并详细研究了谐振型异向介质结构单元的特殊性质和构造方法。　　 2.基于已建立的异向介质结构单元的数学物理模型，利用散射参数成功地提取了复合结构单元的等效电磁参数。结合参数提取结果，深入研究了负介电数和负磁导率的物理含义，强化了谐振型异向介质结构单元的构造手段。　　 3.设计了一种新型的负磁导率结构单元，并对该结构单元及其衍生结构的电磁特性做了系统的分析和验证。在此基础上，成功地实现了紧凑型封闭全金属结构二维异向介质，并进行了实验验证。　　 4.研究了电磁谐振结构在微波电路或天线中的应用，设计了一种新型的微带带阻滤波器，并提出了一种新的天线匹配方法。