西安电子科技大学电磁超材料研究团队在国家自然科学基金等项目的资助下，历 经十年，对新型人工媒质的电磁场理论及其功能器件的应用关键技术开展了深入 系统的研究，建立和完善了 Metamaterial 等效媒质模型和波调控理论，构建了 精确高效的时频仿真算法，提出低耗、宽频/多带人工电磁媒质结构的设计理论 与方法，大力拓展了 Metamaterials 在下一代无线通信、高速数字电路、新型天 线与微波器件、隐身吸波材料等领域的应用，取得创新的研究成果。主要科学发 现如下： （1）针对人工电磁媒质的复杂机理和各向异性非线性问题，建立人工电磁材 料的等效媒质模型和局域谐振微腔理论，提出多层媒质[C]网络模型研究揭示了 各向异性、非线性异向介质中电磁波的传播特性，在人工媒质的物理拓扑结构、 等效媒质参数以及天线与微波器件性能指标之间架设了一座桥梁，澄清了当前国 际上在这一领域的争论和模糊概念。 （2）针对人工电磁媒质仿真分析方法效率低、精度差的缺陷，构建了新型人 工媒质的时频域电磁仿真平台系统，提出自适应相位补偿插值算法, 发展了准二 维树型结构、混合二维/三维树型结构，以及周期树型结构等算法，解决了人工 电磁媒质仿真分析时精度与效率的制约，计算复杂度达到国际先进水平。 （3）针对人工电磁媒质高损耗、窄频带等性能的缺陷，提出了低损耗、宽频 /多带 Metamaterial 结构的理论研究和优化设计方案，创新设计出宽带低损耗 的三角形左手媒质单元和基于分形几何的 Metamaterial 结构，突破了人工电磁 媒质的性能瓶颈。 （4）针对下一代无线通信、航空航天、高速数字电路、隐身等国际前沿和国 家重大需求领域的迫切应用，重点研究了基于人工电磁媒质的新型功能器件，获 得具有自主知识产权的超材料天线与微波器件设计技术，大力拓展了电磁超材料 技术的创新应用。 该项目发表 SCI 检索论文 115 篇，相关研究成果已成功应用于下一代卫星 通信系统与第四代无线移动通信系统，并获得具有自主知识产权的超材料天线和 微波器件设计技术。 获奖情况：陕西省科学技术奖励二等奖。