碳纤维及其复合材料由于具有低密度、低成本、抗疲劳、导热和膨胀系数小、吸波性能好等优点，在近几十年来得到了迅猛的发展，被广泛应用于航天器热防护和隐身飞机等国防领域。针对现阶段关于碳纤维辐射特性的研究主要集中在实验测量方面的现状，本文从理论出发，基于麦克斯韦方程，并结合时域有限差分方法，对单根碳纤维粒子以及两种常见碳纤维编织结构（2D和2.5D）的红外辐射特性进行了研究。具体研究内容如下：（1）首先简化并建立了单根碳纤维粒子的几何模型，找到了适用于碳纤维粒子的复折射率，通过全场/散射场方法引入了平面电磁波，通过与Mie理论的对比验证了采用FDTD方法计算粒子散射问题的可行性，计算了红外波段中单根碳纤维的散射强度分布和吸收、散射因子，分析讨论了粒子半径、背景折射率和材料光学常数对其辐射特性的影响。（2）然后分别建立了2D和2.5D碳纤维编织结构的计算模型，通过计算它们的散射强度分布和吸收、散射因子，研究了单根粒子半径、纵向层数、横向和纵向粒子（纬纱）间距、背景折射率和材料光学常数对两者辐射特性的影响。（3）最后通过计算说明了将2.5D编织结构简化为等体积块材计算其辐射特性的不可行性，并通过数据对比证明了在2.5～10μm波段内，2.5D碳纤维编织结构的红外辐射特性要优于2D碳纤维编织结构。