太赫兹科学技术在生物科学、高灵敏度传感器、宽带通信和机场安检等诸多领域有着十分重要的应用前景,吸引着广大科研工作者的强烈兴趣。太赫兹天线作为太赫兹科学技术中的重要器件之一在近些年也得到了迅猛的发展。超材料,又称人工电磁超材料,可用来设计新颖的太赫兹功能器件,从而实现对太赫兹波的有效调控。双曲超材料和近零折射率超材料是超材料下的重要分支,有着许多独特的性质。本文基于周期锑化铟（In Sb）和二氧化硅（Si O₂）多层膜结构超材料研究了基于双曲超材料的太赫兹近场增强天线以及基于近零折射率超材料的太赫兹远场辐射天线。对于太赫兹近场增强天线,设计了基于周期孔阵双曲超材料的太赫兹偶极子近场增强天线。双曲超材料是由In Sb和Si O₂多层交替叠加组成。该方法相比传统偶极子天线的近场强度可提高3倍以上,大大增强的近场强度可以提高太赫兹探测器或传感器的灵敏度。仿真显示,这种增强源自|E_x|²和|E_z|²的显著增强。通过扫描其参数,发现天线间隙宽度和多层结构的双曲色散特性对于实现大的近场增强至关重要。对于太赫兹远场辐射天线,增益是衡量天线远场辐射能力的基本性能参数之一,微带贴片天线的一大性能缺陷即是增益较低。针对该问题,通过将近零折射率超材料作为微带天线的覆层可有效提高原始天线的增益。近零折射率超材料可视作In Sb和Si O₂多层结构双曲超材料的临界值。仿真结果显示,添加覆层后,太赫兹微带贴片天线在工作频率1.85 THz时的增益从5.3 d B提高到7.8 d B,提高了45%。通过扫描其参数,发现In Sb和Si O₂层的厚度、微带贴片天线与超材料覆层之间的距离以及多层结构的层数对设计的太赫兹微带贴片天线性能有影响。本文研究成果为新型的太赫兹近场增强天线以及高增益太赫兹远场辐射天线的设计提供了新的思路,对促进太赫兹科学技术的发展具有重要的意义。