本论文详细比较了介质电磁参数测量的各种方法,进一步讨论了自由空间和波导中双负介质电磁参数测量的常用方法,利用时域有限差分(FDTD:Finite-Difference Time-Domain)方法,研究了电磁波不同极化情形下和周期单元结构不对称对双负介质电磁参数的影响。首先,介绍了目前常用的介质电磁参数测量的各种方法。讨论了各种测量方法的原理以及在均匀各向同性介质参数测量中的应用,比较了各种方法的优缺点和应用范围。其次,详细讨论了各向异性介质和具有特殊性质的双负介质的参数测量方法。从电磁波理论出发,以波导中介质参数的反演计算公式作为基础,给出了自由空间参数反演的NRW方法公式。利用周期边界条件,把双开口谐振环模型周期化,得到自由空间中无限大周期双负介质模型。应用周期结构FDTD方法计算了无限大介质板的S参数,并利用NRW方法反演得到周期双负介质的宏观等效相对介电系数和相对磁导系数。研究了双负介质的各向异性。反演了电磁波垂直于介质界面入射时,不同极化方向下该周期双开口谐振环的等效电磁参数,讨论了入射波极化角度变化对双负介质参数测量的影响。计算结果表明,当极化角度在某一特定范围内时,出现了双谐振带的情况,这说明简单的开口谐振环就可以是多通带左手材料。最后,为了能够更好的反应实际情况,将双负介质看成是非均匀结构,或者是分区均匀结构。先后研究了对称和不对称周期结构下,结构参数的变化对模型等效电磁参数的影响。反演结果表明能够通过模型的结构参数调整,使得等效介电常数和磁导率的谐振频率带相互重合。