多年的科学研究告诉我们,表征一种介质材料的电磁特性需要介电常数ε和磁导率μ两个基本物理量。而常见的传统物质中绝大多数的介电常数ε和磁导率μ都是正值,本文所探讨的左手材料是一种新型人工制造的电磁材料,其介电常数ε和磁导率μ均为负值,这一点和传统介质材料是恰恰相反的。由于其奇异的电磁特性,左手材料被广泛应用于微波天线、射频器件、光学、材料等众多领域,并在各个领域中发挥了不可替代的作用。在传输线理论的基础上,本文设计了一款性能优越、更能满足实用需求的新型左手材料,并通过软件仿真和实物测试验证了其工作频带和单元损耗大小。主要工作主要有:1、详细介绍了左手材料设计中必备的软件仿真和实物测试方法。其中包括高频电磁仿真软件HFSS的操作流程和如何从仿真结果中初步判定左手特性的简单方法,并通过软件对经典Smith模型进行了建模和仿真,并利用等效本构参数提取法计算出其等效介电常数、等效磁导率、折射率和阻抗四大主要电磁参数。实物测试方法有很多种,考虑到操作方便和容易获得等方面的因素,本文选择了矩形波导测试法,并详细分析了其测试环境和工作原理。2、根据左手传输线理论设计了一款新型的宽带低耗小单元左手材料,该左手材料由双十字架型的单元周期排列而成,在电磁波平行入入射的情况下可以产生9.4GHz-16GHz,相对带宽达到52%的左手频带,并且其单元电长度和损耗都小于同类型设计模型。通过实物制作和矩形波导法的实测,证明了其左手特性的存在。本文的研究为左手材料的广泛应用打下了良好的基础。