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铁磁性复合材料是指通过人工的制备手段把将铁磁性材料以随机或有某种规律的形式分散在基底材料中所形成的复合体系。铁磁性复合材料作为电磁波吸收材料、电磁屏蔽材料等，在微波工程领域得到了广泛的应用。最近，铁磁性复合体系中的一些新异电磁现象又引起了研究者的极大关注。
本文围绕着铁磁性复合材料的高频电磁性能，通过理论和实验手段，研究了铁磁性随机复合体系高频等效电磁参数、铁磁性周期复合体系中的电磁带隙、双负材料现象等问题尽管人们很早就开始研究铁磁性随机复合材料的等效电磁参数，但是对于高填充比的磁性复合材料，特别是高填充比的铁磁性金属颗粒复合体系，在理论上同时准确地描述其复介电常数和复磁导率仍然很困难。本文第二章通过对羰基铁颗粒复合材料的理论和实验研究，利用Mclachlan有效介质理论较好地解决了铁磁性金属复合材料在高填充体积分数时等效电磁参数的描述问题。我们更进一步地研究这一理论对于铁磁性复合材料色散特性的有效性，发现对于色散的复合体系，Mclachlan有效介质理论在有限频带内都是准确的。对于同一种色散复合体系，其方程形式在有限频带内都能保持一致。这一章的研究结果对于铁磁性金属复合材料在工程领域的设计与应用具有一定的实用价值。铁磁性材料具有磁导率受外加偏置磁场调制、磁各向异性、法拉弟旋光效应以及非互易等等电介质或金属材料通常不具备的电磁特性，因此，由这些铁磁性材料构成的EBG材料中带隙的产生机制和变化规律更加复杂。本文的第三章将以二维铁氧体周期复合结构为研究对象，通过实验和理论计算两种方式研究旋磁各向异性、外加偏置场以及缺陷等因素对磁性EBG材料带隙结构的影响。我们利用多重散射方法建立了二维磁性EBG结构传输谱的一般计算模型，这一模型严格考虑了饱和磁化状态铁氧体材料的旋磁各向异性对EBG结构电磁带隙的影响。理论和实验研究结果表明，饱和磁化铁氧体的旋磁各向异性明显影响了它的带隙结构。我们还较为系统地研究了外加偏置磁场的改变对饱和磁化状态铁氧体EBG结构的带隙位置、带隙宽度以及缺陷模式的调控作用。利用磁性材料的复合体系构造双负材料是当前物理学和电磁学研究中的一个热点。针对一种磁性基体金属线阵列结构进行了较为系统的数值研究。对复合结构传输谱和等效电磁参数的数值研究结果验证了该复合结构等效电磁参数已有的理论近似模型的正确性，并发现该结构在一定条件下确实会具有双负材料性质。随后我们又对复合结构在柱面波入射时内部场分布的数值研究，并从数值结果中观察到了结构中的反向波现象，从而有力地支持了这种复合结构中存在双负材料性质的理论预测。