文章摘要:近零等效介电常数超材料以其近乎等于零的等效介电常数所赋予的电磁特性使其在理论研究和工程应用中均有可观的价值，是电磁超材料领域研究热点之一。本文系统总结了为了解决现有近零介电常数超材料工作频率单一的不足，以等效介质理论的Bergman-Milton谱表述理论为基础，结合超材料典型微观结构等效介电常数谱表述的特点，建立宽频近零介电常数超材料的谱表述理论，并以此为基础设计具有宽频近零介电常数超材料的研究成果。理论上，对超材料的材料特性和微观结构特性抽象化，实现了对具备超晶格构型的宽频近零介电常数超材料的快速建构，解释了宽频近零介电常数的物理原理，并获得了数值模拟的验证。同时，在应用方面，根据宽频近零介电常数超材料的物理特性，突出展示了所设计的宽频近零介电常数超材料在宽频电磁隧穿与聚焦、宽频电磁波定向发射、宽频电磁波波前调制等方面的应用。

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