近年来，人工电磁材料已经成为各国科学家研究的热门课题，由于它具有与自然界中存在的传统材料不一样的电磁特性，从而在电磁学、光学、信息科学等领域显示出巨大的应用前景。 本文的工作围绕人工电磁材料的电磁特性展开，主要对各向异人工电磁材料的性质及其应用进行了理论分析和研究。论文首先对人工电磁材料的概念、发展状况以及实现方式等做了概括性的介绍，接下来论文给出了各向异性人工电磁材料的性质及其应用研究的成果，主要包括： (一)对左手材料、各向异性人工电磁材料等进行了较为详细的电磁传播特性研究。从MAXWELL方程出发，分析讨论了各向异性人工电磁材料的色散关系、能量与相位传播的特点，给出了不同类型(cutoff、Never cutoff，Anti—cutoff以及Always cutoff)的各向异性人工电磁材料的一些独特电磁性质，例如Alwayscutoff媒质的高反射面性质、Never cutoff与Anti—cutoff媒质的方向性等等。进而讨论了电磁波在正常媒质与各向异性媒质(Never cutoff以及Anti—cutoff)界面上的一些特殊传播性质，给出了相应的数值仿真结果。 (二)利用各向异性人工电磁材料平板的奇异反射与透射性质，提出了一种新的电磁波极化分离器设计思路。合理地设计各向异性介质平板的材料参数和尺寸，可获得一种对入射角依赖较小的电磁波极化分离器。 (三)开展了互补双层各向异性人工电磁材料介质平板的亚波长成像性能研究。从材料的损耗和偏差角度，通过严格的理论分析以及数值计算，得到这种互补双层介质平板的亚波长成像性能，分析表明这种各向异性互补双层透镜与Pendry提出的各向同性平板超级透镜相比，受材料的损耗和材料参数偏差的影响更小，因而在实际情况下更利于实现亚波长成像。其次，还分析了互补双层各向异性介质平板所具备的电磁波能量局域化性能，实现了利用一维结构达到二维空间能量局域化的效果。通过与与各向同性左手平板能量局域性能比较，使用互补双层各向异性人工电磁材料介质平板来实现能量局域化更具有优势。