光学天线具有小于光波长的物理尺寸和微结构调控的光学性质,在中红外波段能实现红外吸收和辐射性能的操纵,因此在红外探测成像、隐身伪装及辐射致冷等领域具有广阔的应用前景。本论文对贴片天线的红外辐射特性进行了深入研究,设计并制备了不同几何尺寸的贴片天线样品,实验测试结果表明通过几何尺寸的改变能够实现红外辐射波长在4-6μm范围内的任意变化,此外论文还探究了石墨烯可调材料对天线样品红外辐射的动态调谐效应。论文研究结果对于发展红外辐射特性可变的人工结构材料具有研究价值。论文的主要研究工作包括:（1）基于有限元数值计算方法,建立了红外贴片天线仿真模型,设计了红外辐射特性可控的贴片天线。论文利用高频结构仿真器（High Frequency Structure Simulator,HFSS）分别设计了静态可调和动态可调的圆盘贴片天线。其中静态可调的圆盘贴片天线由300 nm Cu、100 nm ZnSe和半径为0.4-0.6μm的Au圆盘阵列组成,动态可调的圆盘贴片天线由在静态可调圆盘贴片天线中引入石墨烯构成,其中石墨烯位于介质层和Au圆盘之间。仿真结果表明当圆盘直径变化时,静态可调圆盘贴片天线的辐射峰从4.3μm逐步移动到6.45μm;在动态可调的圆盘贴片天线中,石墨烯的费米能级改变导致天线辐射峰从6.3μm蓝移到6.1μm,具有红外辐射可变特性。（2）实验制备了静态可调和动态可调的贴片天线样品,实现了天线红外辐射性质的调控。根据理论设计和仿真结果,论文制备了静态可调和动态可调的贴片天线样品,其中静态可调的贴片天线由300 nm Cu、100 nm ZnSe和半径为0.4-0.6μm的Au圆盘阵列组成,动态可调的贴片天线由300 nm Cu、100 nm Al₂O₃、石墨烯和宽为2μm的Au微带阵列组成。红外光谱测试结果表明当圆盘直径增大时,静态可调圆盘贴片天线的红外辐射峰从4.3μm移到6μm;在动态可调的微带贴片天线中,当石墨烯偏置电压从0变化到-4 V时,天线的红外辐射峰从6.16μm移动到6.12μm,表现出微弱的调谐效应。