本書是作者及其研究團隊過去幾年在電磁異向介質領域研究成果的全面總結。書中詳細介紹了異向介質概念、奇異電磁特性及這些電磁特性在微帶天線設計中的應用，內容包括電磁異向介質的概念、電磁特性及設計理論、異向介質單元結構設計、局域諧振特性、傳輸線實現以及在微帶天線小型化和高增益方面的應用。
　　
《電磁異向介質特性及微帶天線應用》可作為電磁異向介質初學者、工程研發人員的參考書籍，也可作為本科大三學生學習電磁場與電磁波及天線、研究生學習高等電磁場理論和高等天線理論等相關課程的教學參考書。


第1章 緒論
1．1 研究背景及意義
1．2 研究現狀及進展
1．3 本書主要工作及內容安排

第2章 均勻異向介質的特性分析
2．1 引言
2．2 媒質的分類
2．2．1 各向媒質
2．2．2 各向異性媒質
2．2．3 雙各向異性媒質
2．3 各向異向介質的奇特電磁特性
2．3．1 左手螺旋關係
2．3．2 頻率色散特性
2．3．3 逆Snell定律
2．3．4 逆多普勒效應
2．3．5 逆Goos-Hanchen效應
2．3．6 逆切倫科夫（Cllercnkov）輻射
2．3．7透鏡（PerfectLens）效應
2．4 各向異性異向介質電磁波傳輸特性
2．4．1 各向異性異向介質的色散方程
2．4．2 各向異性異向介質的分類
2．4．3 各向異性異向介質中電磁波傳輸特性
2．5 色散時域有限差分法
2．5．1 負材料參數的三種等效模型
2．5．2 異向介質材料的FDTD差分方程
2．5．3 異向介質的FDTD模擬驗證
2．6 均勻異向介質的應用
2．6．1 LHM/PEC局域諧振模型
2．6．2 LHM/PEC局域諧振模型的改進
2．6．3 開放式局域諧振模型
2．7 小結

第3章 非均勻異向介質特性及設計理論
3．1 引言
3．2 基於MPI技術的並行FDTD演算法
3．2．1 並行FDTD演算法區域劃分
3．2．2 平行演算法的軟硬體平臺及MPI函數
3．2．3 算例驗證
3．3 非均勻異向介質分析
3．3．1 圓環電磁cloak的基本模型
3．3．2 圓環電磁cloak的FDTD差分方程
3．3．3 算例驗證
3．3．4 COMSOLMultiphysits軟體模擬
3．4 規則形狀非均勻異向介質解析設計方法
3．4．1 直角坐標系變換公式
3．4．2 曲線坐標系變換公式
3．4．3 曲線坐標系下媒質參數張量變換關係
3．4．4 算例驗證
3．5 不規則形狀非均勻異向介質數值設計方法
3．5．1 線性變換方程求解法
3．5．2 拉普拉斯方程求解法

電磁異向介質作為超材料（Metamaterial-MTM）的典型代表，它的特性及應用研究是近幾年電磁研究領域的前沿課題，本書較為全面地介紹了異向介質概念及其奇異電磁特性。以等效介電常數和磁導率張量全部或部分分量為負值的均勻或非均勻、各向同性或各向異性的異向介質為研究物件，以時域有限差分法為主要數值分析方法，採用解析分析與數值計算相結合，理論研究與實驗驗證相結合的方式對異向介質的電磁特性、結構設計以及在微帶天線中的應用等進行了深入研究。
　　
本書共分9章。第1章緒論，全面介紹了電磁各向異性介質基本概念，國內外研究現狀以及本書的內容安排。第2章均勻異向介質特性分析，從媒質的分類開始，介紹了各向同性異向介質的一些奇異電磁特性，包括左手螺旋特性、逆Snell定律、逆多普勒（Doppler）效應、逆Goos Hanchen效應、逆切倫科夫（Cherenkov）輻射以及完美透鏡（Perfect Lens）效應。分析了各向異性介質電磁波傳播特性，給出了時域有限差分法模型及分析計算程式。通過應用實例分析，形象、直觀地展示了各向異性介質電磁波傳播效應。第3章非均勻異向介質特性及設計理論，通過多個應用實例，介紹了時域有限差分法、平行計算方法以及電磁模擬軟體在分析、設計規則、非規則異向介質中的應用。第4章異向介質單元的結構設計，全面總結異向介質結構單元設計理論，以此為基礎，介紹了雙負媒質、“耶路撒冷十字”等新型雙負異向介質設計實例，並通過實驗測試，驗證其特性。第5章，詳細介紹了電磁快速計算方法中的參數估計技術（MBPE），利用該技術，分析了異向介質單元的局域諧振特性。第6章介紹了均勻異向介質的傳輸線等效電路分析方法，採用傳輸線理論分析、設計了多種均勻異向介質單元結構，並對其特性進行了模擬和實驗驗證。第7章介紹了各向異性介質在微帶天線小型化中的應用。第8、第9章介紹了各向異性人工電磁媒質在提高微帶天線增益方面的應用價值。
　　
本書很多案例都是作者程式設計實現並驗證了的，書後附錄給出了部分程式設計說明並附來源程式代碼，使得閱讀、學習、理解更為容易。本書是作者在該領域多年研究成果的反映，希望能夠激起那些即將進入超材料和天線研究領域年輕學者的興趣，使他們有志於投身到這一新的電磁研究領域。