辐射传热有着无接触、零噪音的优势,但远场辐射相较热传导与热对流量级较小,因此在热控领域应用较少。但当物体间距小于其热特征波长时,两者间的辐射传热量可打破黑体辐射极限。若使用如硅纳米线阵列或多层薄膜等周期性超材料,辐射传热量将会进一步提升,可超过黑体极限数个量级。这一效应使得近场辐射传热在电子冷却、余热利用、热调控、热成像等方面有着广阔的运用前景。然而在计算复杂结构的辐射热通量时往往需要较多的时间成本,研究者们一般使用有效介质理论（EMT）将复杂结构等效成易于计算的各向异性板来进行计算从而减少时间成本。该理论在远场辐射中有着完善的适用条件,然而在近场辐射传热中由于倏逝波主导传热,使得原有的远场辐射传热的计算模式不再适用,因此近场辐射传热中有效介质理论的适用性问题引起了研究者们的关注,对丰富近场辐射传热的理论研究具有重要的科学意义。本文以探究有效介质理论在近场辐射中的适用性为目的。首先对使用多层结构电磁传热求解器（MESH）模拟计算纳米线阵列结构近场辐射传热量的参数及结果收敛性进行探究。使用结合严格耦合波分析法与散射矩阵法的波动电动力学框架求解无限长硅纳米线阵列近场辐射传热的半解析精确解,探究了半解析方法中三个参数——傅里叶级数展开阶数、波矢积分上限、波矢积分点数量对结果准确性的影响,给出了满足结果准确性而且时间成本较小的计算参数,分析了给定参数下辐射传热量计算结果的收敛性。本文探究了Maxwell-Garnett有效介质理论在近场辐射中的适用性。以兼具散射特性与衍射特性的硅纳米线阵列超材料为研究对象,使用有效介质理论将其等效成介电常数为各向异性的半无限大平板,通过波动电动力学结合并矢格林函数计算板的近场辐射传热半解析解作为有效介质理论近似解。以阵列间的空隙间距、阵列周期、填充率作为变量,对比多组不同变量组合下该硅纳米线阵列超材料间辐射总热通量的半解析精确解与近似解,发现有效介质理论在空隙间距与阵列周期比值大于3且填充率小于0.6时整体适用性较好。在较小间距下,有效介质理论在双曲模式或者表面等离极化激元单独主导传热时可以有很好的适用性,但当二者相互耦合共同主导传热时适应性较差。该工作对有效介质理论系统地应用于近场辐射传热的计算有着重要意义,能够在保证计算精度的同时减少运算时间。本文同时完成了近场辐射传热测量平台的设计与初步搭建,实现百纳米级精度的位移调控。通过结合电容传感器与高精度电动步进机的协同工作来实现硅片之间纳米尺度间距的调控。另外设计与加工了实验样品板,即发射体和接收体硅片,分析了实现测量平板间纳米级间距下近场辐射热通量的可行性。