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本文基于电磁超材料理论,设计了几款新型电磁超材料吸波器(Metamaterial Absorber,MMA)与电磁超材料极化转换器(Metamaterial Polarization Converter,MPC)。本文第一部分基于柔性材料研究了一款工作在X波段及Ku波段的宽带电磁超材料吸波器和一款带有透射窗口的频率选择表面吸波器(Frequency Selective Surface Absorber,FSSA)。第一款单元结构为八边形与锯齿状多边形组合而成,并利用加载集总电阻的方法,使得对垂直入射的电磁波在7.58-17.25GHz范围内有大于90%的宽带吸收,且在此频段内的三个谐振频点上有几乎完美的吸波率。当电磁波大角度入射时,吸波率也较好。第二款单元结构为两个同心八边形组合且背部开一个透射窗口,当电磁波垂直入射时,电磁波在9.21-18.11GHz范围内有大于90%的宽带吸收。该工作的创新点为:结构均采用了Teflon为介质基板,相对带宽分别达到77.88%与65.15%,以及极化不敏感特性。第二部分研究了一款工作在X波段及Ku波段工作的宽带电磁超材料极化转换器。其单元结构为两块矩形的金属贴片斜45°中心对称组合而成。极化转换率大于90%的频带范围为:7.56-14.80GHz(带宽为7.24GHz,相对带宽为64.76%);极化转换率大于80%的频带范围为:7.37-15.06GHz范围内(带宽为7.79GHz,相对带宽为69.46%)。在此频带范围内有三个谐振频点处实现了完美极化转换。通过测试得到了与仿真基本一致的曲线。该工作的创新点为:结构简单,实现了较高的极化转换率且工作频带较宽。第三部分研究了一款电磁超材料低频小型化多功能器件,能够在部分甚高频(Very High Frequency,VHF)与部分特高频(Ultra High Frequency,UHF)频段分别实现吸波器和极化转化器的功能。基于三维立体“几”型结构,在底层介质基板上立五块柱状介质基板,并将延长电流路径从而降低吸收频点的“蛇”形金属线结构敷于柱状介质基板的两个xoy面且镜像相同,并用金属线连接结构将其从左至右或从右至左连成一条导通的电流路径,最后引入光子晶体中的缺陷效应,在相邻两块柱状介质基板之间紧紧插入材料为FR-4的梳状介质基板,使得通过此处感应电流的能量发生一次或多次局域。仿真得出大角度入射仍能保持稳定的吸波率与极化转换率。通过测试得到了与仿真基本一致的曲线。该工作的创新点为:实现了较低频点(0.258GHz)处吸波率达到了99.97%的完美吸收;结构小,压缩比达到了50.56,实现了器件小型化;在0.1-2GHz频段内,实现了六频吸收和双频极化转换功能,即多功能。