左手材料是一种介电常数与磁导率同时为负的人工合成材料。自2000年被成功制造出后，左手材料已成为物理学与电磁学领域的研究前沿与热点。　　 本文首先简要介绍了左手材料的研究背景及发展历程，详细描述了了从麦克斯韦方程组到负磁导率，负介电常数，负折射率的推导过程。描述了左手材料所具有的后向波传播、负折射率、逆多普勒效应、逆切伦科夫辐射、完美透镜等独特性质。对左手材料的不同结构做了详细的分析。分析了单独的负磁导率结构，负介电常数结构，金属材料谐振单元结构，光子晶体结构。　　 在左手材料的验证方面，分析了传输参数反演法，仿真验证了该方法的正确性。主要给出了S参数图。　　 设计了基于平面微带线光子晶体结构的天线，给出了设计结构图，Smith阻抗匹配圆图、辐射方向图。　　 设计了基于平面复合左右手传输线结构的90度移相器，等相位威尔金森功分器，相移90度功分器(平衡——不平衡转换器)。　　 在设计过程中注意到了左手材料易于实现的双频到多频的特性，仿真设计了双频短截线。　　 在左手材料的仿真计算中，应用Ansoft公司的HFSS电磁仿真软件，在对基于左手材料的微波器件的设计及仿真中，又结合应用2.5D的电磁仿真软件Sonnet。主要给出了上述设计的三维结构图，S参数图，相位图。