电子技术和信息技术的高速发展使得战场的电磁环境日趋复杂,传统的隐身技术难以满足现代战争的需求。超表面是二维形式的电磁超材料,通过改变超表面的单元结构和排布方式可以实现对电磁波振幅、相位、传播模式和极化形式等特征的灵活调控,是当下研究的热点。利用超表面实现雷达散射截面缩减进而实现电磁隐身具有很高的应用价值,这种新型隐身手段可以满足隐身领域对宽频带、轻质量和高效率的迫切需求。本文首先基于相位超表面原理设计了两款适用于不同场合的在宽频范围内可高效缩减雷达散射截面的编码超表面,接着又仿真分析了金属网栅替代超表面连续金属薄膜的影响。具体内容如下:1.设计金属图案层高度对称的超表面单元结构,超表面单元的相位响应对入射波的极化角度不敏感。基于广义斯涅尔定律设计相位梯度超表面实现反射电磁波在二维平面和三维空间的异常偏折;基于阵列理论利用遗传算法优化超表面单元排布得到1-bit编码超表面,超表面可在宽频范围高效缩减雷达散射截面,且具有一定的入射角度不敏感性。2.基于极化转换原理设计两个互为镜像的宽频高效极化转换单元,两极化转换单元可在宽频范围内有高交叉极化转化率,且两单元的极化转化率越高,相位差越接近180°。同样基于阵列理论利用遗传算法优化超表面单元的排布,可以得到一款在宽频范围极化转化率高,可高效缩减雷达散射截面的1-bit编码超表面。3.将超表面的连续金属图案层和金属背板均替换为透可见光-红外的金属网栅,中间层的介质选取为透光介质,可以使超表面对光学波段透明。仿真分析了金属网栅替换连续金属薄膜对超表面性能的影响,并设计了两个光学透明编码超表面单元,可以优化两单元的排布实现宽频缩减雷达散射截面的光学透明编码超表面。