电磁波与我们的生活密切相关,要实现对电磁波的应用就要对其进行任意调控。超构表面作为一种新型的人工电磁材料,通常由二维阵列或其他单元结构空间排列组成,具有任意调制电磁波的相位、幅度和极化的独特能力。复用的超构表面的研究可以为收发一体的信息加密解密系统进一步集成化发展提供可能。本文设计了一种多频超构表面,能够在多个所需频率上独立地提供幅度相位的共同调制。基于所提出的双频超构表面单元设计了超构表面透镜成像和全息成像的应用。首先,介绍了C形和cos曲线形两种工作在单个微波频段的超构表面单元,对两种单元进行结构设计并对相关特性进行仿真,这两种单元均能够在单个微波频段实现交叉极化透射波幅度0～0.5、相位-π～π的连续覆盖,并且改变对应的参数能够实现幅度和相位的独立调控。为了实现双频单元,最终优化出的结构是将一个较大C形缝隙结构和较小的cos形带条结构进行结合,使单元能够工作在10GHz和13GHz两个工作频带上,并且在两个频段上实现不同的极化选择能力。为了验证C-cos缝隙互补型双频单元的性能,利用准光路定理设计了超构表面透镜,在10GHz和13GHz两个频带上均实现了单焦点聚焦的功能。然后,在入射位置处加入刻蚀水平和竖直的简单缝隙金属板,交叉极化透射波的电场分布显示出了透镜成像的能力。最后,利用刻蚀复杂图像的金属板进一步验证该超构表面透镜成像能力。另外,通过对极化信息进行设计,使得超构透镜能够在10GHz处针对y极化的入射信息成像而13GHz处针对x极化的入射信息成像,展示了其极化选择的能力。测试结果表明超构表面透镜成像结果良好。接下来,同样基于C-cos缝隙互补型双频超构表面单元实现了全息成像的应用。设计并实现了多焦点成像的超构表面,并将基于点源法的复振幅全息成像结果与基于GSW算法的纯相位全息成像结果进行了对比,验证了两种算法实现超构表面全息成像的功能。在10GHz和13GHz分别预设复杂图像“H”和“V”,设计了能够实现全息成像的超构表面。最后进行全息超构表面的实物加工与测试,测试结果与仿真结果对比,验证了该超构表面的性能和成像能力。