波束调控超表面通过可编程控制的反射来重新配置无线传播环境,有助于降低大规模多输入多输出（MIMO）系统的复杂度、功耗及硬件成本。波束调控超表面灵活性高,且与无线通信系统兼容,在即将到来的5G时代会有广阔的应用前景。根据电磁场理论,若超表面的每个单元引入适当的相位补偿,即可控制控反射波的传播方向。论文基于此,设计出5GHz及39GHz频段的1-bit控制的单波束调控超表面,并进行加工测试。本文的主要工作及创新点如下:（1）设计出1-bit控制反射单元,在通、断状态下的相位差为180°。为了实现单波束调控,引入90°预相位,形成4种相位状态。在单层介质单元基础上,提出加载空气层的单元、加载PIN管单元,并使用PIN的等效电路替代仿真。为了引入90度预相位,采用堆叠、加载延迟线两种方式。最终,得到了单层介质、加载空气层、加载PIN管、加载延迟线4种单元结构,并对比分析其优缺点。（2）对于平面波入射,分别设计主波束偏转-15°、15°、30°及45°的超表面阵列。当平面波垂直入射时,超表面可实现单波束偏转,且波束指向精确,副瓣电平较低。加工39GHz加载延迟线超表面,并进行测量。测试结果验证1-bit可编程单波束调控超表面的可行性与正确性。（3）分析了单波束调控超表面的邻频与斜入射性能,为了避免邻频干扰,提出加载频率选择表面（FSS）,加载滤波元件两种滤波方案。在加载FSS方案中,设计出二阶带通型FSS。将FSS其置于超表面上部,整个系统的带宽变窄,邻频性能与斜入射性能得到改善;在加载滤波元件方案中,设计出多层缝隙耦合单元,其可加载带通滤波器、开关元件实现滤波及可编程控制。