磁共振成像是近20年来发展最为迅速的一种先进医学影像技术,在无创伤、无辐射、多参数、高分辨率、高对比度及任意方位截面成像等多个方面具有相当大的优势。射频接收线圈用于近距离接收成像区域内原子核发出的微弱的共振信号,因此,射频接收线圈的性能直接影响图像的信噪比,是决定磁共振成像质量的关键组成部分。为获得更高信噪比的图像从而有利于临床诊断,磁共振系统研究的主要环节之一就是研究如何提高射频接收线圈的性能。超材料是一类具有自然界普通材料不具备的电磁属性的人工复合材料。对一些周期单元结构进行尺寸和形状的有序设计,可使超材料可具有负磁导率、负介电常数和负折射率,这些属性通过特定的使用方式能改善微波器件的性能。目前,超材料在微波射频、天线等领域有广泛的应用。本文的主要工作是设计用于3T磁共振射频接收线圈的超材料,研究其对射频接收线圈性能的影响。论文首先介绍了磁共振的背景知识、超材料的特点以及用于射频线圈设计的场路联合仿真方法,通过电磁场数值仿真方法研究超材料的负磁导率对射频线圈的影响,然后介绍超材料的设计方法,设计并制作几种不同频率的超材料,利用Smith法提取等效磁导率,对超材料进行实际测量、分析和优化,最后将超材料加载到射频接收线圈之中,进行3T磁共振水模成像对比实验。对比结果表明,加载超材料的射频接收线圈成像的信噪比有所提升。为了获得更好的实验结果,水模实验需进一步优化。