电磁波的应用贯穿于我们生活的方方面面,在军事、航空、通信等众多领域内均有着极其重要的作用。可以说,我们的生活离不开电磁波。随着社会的飞速发展和科技的不断进步,人们对电磁波调控精度的要求越来越高。如何实现电磁辐射波束的精确调控也成为亟需解决的难题。超表面因为结构简单、损耗低、易于操控等优点受到人们的广泛关注,在电磁波调控方面具有较大潜力。本文利用超表面调控原理,探索了调控电磁波波束的几种有效方法。主要研究内容包括以下几点:（1）基于高阶相位模式调控原理,提出了一种可以实现不同相位模式的超表面阵列结构。并在此基础上实现了波束扫描、聚焦和涡旋电磁波的产生。首先,研究了超表面调控相位原理,设计了采用高阶相位调控模式的阵列对电磁波的相位进行调控;在此基础上,研究了电磁波波束扫描、聚焦以及涡旋电磁波产生所需的相位条件,利用所设计的高阶相位阵列实现了扫描角度为110°的电磁波束、任意位置处的波束聚焦、以及不同OAM模式的涡旋电磁波的产生,并通过仿真验证了该结构的可行性。（2）提出了一种动态可调的反射型超表面阵列结构,实现了模式可调和频率可调的涡旋电磁波的产生。采用了变容二极管作为阵列单元的可调部分,利用变容二极管电容的可调性,在一定波段内实现了反射波相位的连续可调。在此基础上,根据涡旋电磁波的产生原理,实现了模式可调和频率可调的涡旋电磁波的产生。此外,还通过施加相位补偿的方法减小了涡旋电磁波的发散,提高了其增益,并计算了产生的涡旋电磁波的纯度,与此同时,还分析了传输距离和实际加工误差对纯度结果的影响,进一步验证了其可靠性。