电磁超材料作为一种奇特的材料在21世纪开辟了材料学的新领域,其迅速成为了研究热点,被广大国内外学者所关注研究。电磁超材料是一类具有超常电磁特性的人工复合媒质,通过对其几何参数的合理调配,能够获得奇特的电磁功能,而这些功能往往是天然材料所不能实现的。本文根据电磁超材料的吸波原理,设计了多款宽带吸波器和多频吸波器,研究了吸波器的电磁性能以及实现吸波的物理机制;同时,还研究了基于电磁超材料的极化调控器,设计了两款结构简单的电磁超材料极化调控器,进行了仿真与实物测试,测试结果与仿真曲线吻合较好。主要的研究内容概括如下:本文基于金属“十”字型结构,研究设计了两款电磁超材料吸波器。第一个模型结构是将金属“十”字型结构与开口谐振方环结合,设计出了一款三频电磁超材料吸波器,此款吸波器具有三个不同的吸波频点,依次是:8.90GHz,15.45GHz和16.55GHz,对入射电磁波的吸收率分别为99.89%、99.86%和99.99%;第二个模型结构是基于分形理论,设计出了一款宽频带的电磁超材料吸波结构,该结构在21.12-23.64GHz的频带范围内,吸收率可达到90%以上。其次,本文利用加载电阻的方式设计了一款立体“井”字型宽带电磁超材料吸波器,该款吸波器在2.4-8.0GHz的频带范围内,对入射电磁波的吸收率可到达90%以上,能够有效减小入射电磁波的反射,吸收带宽为5.6GHz,相对吸收带宽达到108%,通过对四种不同加载情况的讨论,阐述了该款吸波器的吸波机理。最后,本文研究设计了两款基于电磁超材料的极化调控器,两个模型结构都使用切角正方形金属贴片作为表面谐振单元,第一个模型在频带8.85-14.17GHz的范围内实现线性极化转化特性,第二个模型在频带7.49-16.03GHz的范围内实现线性极化转化特性,两个模型样品的实测结果较为理想,与仿真曲线基本相符。