面对复杂多变的军事战争环境,军事大国通过研究隐身技术提高了武器装备存活能力。隐身技术包括低可探测技术和低可截获技术,是降低我方目标雷达截面(RCS)以减小敌方雷达探测概率的技术。电磁超材料优秀的电磁调控能力可以用于降低目标的雷达截面,在隐身方面展现出广阔的应用前景,引起学者们的广泛关注。本文基于天线散射理论以及电磁超材料基础理论,设计了人工磁导体(AMC)和极化旋转超表面(PCM),并将极化旋转超表面应用于天线的RCS减缩中。本文主要研究工作可概括如下:1、设计了一种能够宽频带范围内减缩RCS的人工磁导体。首先设计了一种准十字型人工磁导体单元,仿真分析得出其在9GHz-16.5GHz的宽频段内与理想电导体(PEC)单元的反射相位满足180°±37°相位差。其次将AMC单元组成的阵列和PEC单元组成的阵列排布成棋盘型超表面,与相同尺寸PEC相比,棋盘型AMC超表面在9.5GHz-16GHz(相对带宽约51%)的宽频带内RCS能够减缩10dB以上。2、设计了一种用于天线RCS减缩的单层极化旋转超表面。首先设计了一种由三个直角谐振器组成的PCM单元,仿真分析得出其极化旋转率大于90%的带宽为7.6GHz-13.4GHz。其次将PCM单元组成的阵列与其镜像阵列按照棋盘结构排布成极化旋转超表面,在8.1GHz-13.4GHz(49.6%)的频带内其RCS能够减缩5dB以上。将所设计的极化旋转超表面加载到微带天线周围,仿真分析得出天线RCS缩减5dB以上的带宽为8GHz-13.4GHz。天线在保证辐射性能的同时,其带内带外RCS也得到了降低。最后对加载极化旋转超表面的微带天线进行加工与测试,其测试结果与仿真结果保持一致。3、设计了一种用于天线RCS减缩的双层极化旋转超表面。首先设计了一种双层极化旋转单元,与同尺寸单层极化旋转单元相比,提高了工作带宽,可覆盖5.5GHz-15.3GHz。然后设计了两种不同排布方式的极化旋转超表面I和极化超表面II。极化旋转超表面I采用十字型排布方式,在6.5GHz-11.7GHz频带内其RCS能够减缩5dB以上;极化旋转超表面II采用传统棋盘排布方式,在5.7GHz-16GHz频带内其RCS能够减缩5dB以上。将双层极化旋转超表面加载到微带天线周围,仿真结果表明在6GHz-16.5GHz频段内天线RCS能够减缩5dB以上。天线在保证辐射性能的同时,其带内带外RCS也得到了降低。最后加工并测试了加载极化旋转超表面II的微带天线,该天线的测试结果与仿真结果保持一致。