近年来，人工电磁材料成为电磁场和微波技术领域的一个研究热点。这些人工电磁材料具有很多传统电磁材料所不具备的奇异电磁特性，对它的研究不仅拓展了传统电磁理论中的一些重要概念，而且一些深入研究的成果可能在很多相关领域有着广泛的应用前景。 本文的工作围绕各向异性人工电磁材料的L—C传输线网络模型实现以及各向异性材料的电磁特性分析而展开，对电磁波在各向异性材料中的传播特性进行了理论分析和微波电路实现和仿真，论文的主要内容分以下几个方面： (一)研究了各向异性人工电磁材料的L—C传输线网络实现方法。从传统的右手材料和左手材料的传输线实现出发，提出了一套完整的周期性理想L—C电路来实现二维(2-D)各向异性人工电磁材料。分析了所有四种类型的各向异性材料(cutoff，anti—cutoff，never cutoff，always cutoff)的L—C模型及其色散关系、等效参数。在此基础上考虑实际微波电路，提出了相应的L—C加载传输线周期网络，可以在一个较宽的频带上完全实现所有四种类型的各向异性材料，特别是anti—cutoff(NCM)和never cutoff(ACM)各向异性材料。 (二)针对各向异性材料的电磁波传播特性进行了研究。本文用L—C加载传输线网络建立了正常介质和各向异性材料(NCM，ACM)的分界面，进行了微波电路仿真，直接验证了电磁波在正常介质和各向异性材料分界面上不同寻常的折射和反射情况，包括负折射、部分汇聚、临界角倒置及异常的布儒斯特效应等等。然后，又以ACM为例，通过数值分析研究了电磁源在各向异性材料中的辐射和方向性。 (三)对完全补偿的双层各向异性媒质(NCM，ACM)平板透镜的成像特性进行了研究。首先通过理论分析得到全透射的条件，然后用实际的有耗微带线加载电容和(或)电感构造了互补ACM、NCM双层平板，通过电路仿真验证了亚波长成像的性质。与左手材料构造的超级透镜进行了比较，显示了在损耗和偏差存在时，互补各向异性双层平板透镜能够获得更好的分辨率且可靠性更高。 (四)研究了凋零波在填充各向异性介质平板中的传播和增强。利用平板波导产生凋零波，研究了凋零波通过各向异性材料平板后的幅度变化情况，以及凋零波在各向异性材料中的转化和传播性质，给出了数值分析，不同于LHM中的基于表面等离子体模的凋零波放大，凋零波在ACM和NCM中被转化成传播波，从而在平板中形成驻波模式，恰当地选择频率和平板厚度，可以使凋零波幅度得到增强。运用L-C传输线网络构造了各向异性媒质填充的平板波导，电路仿真结果证实了理论分析。