电磁超材料（Electromagnetic Metamaterial,EM）是一种介电常数和磁导率均可人工调控的新型复合材料,具有自然界材料所不具备的超常物理特性,在电磁屏蔽、隐身技术等领域展现出巨大的应用价值。为解决当前超材料吸收器（Metamaterial Absorber,MMA）面临的吸波带宽窄、不易与防护目标共形及工作频段单一等问题,本文基于MMA的相关理论,设计了三种不同类型的隐身吸波结构,包括一款覆盖低频的宽带吸收器、两款柔性宽带吸收器和两款雷达-红外兼容隐身吸收器。文章主要内容如下:1、基于多层电阻膜图案频率选择表面设计了一款在1.96至18.8 GHz频段内吸收率超过90%的低频宽带MMA,相对带宽为162.26%。通过提取等效参数、分析表面电流和功率损耗等探讨了深层次的吸波机制,验证了等效电路理论的可行性。然后,研究了极化状态和入射角等参量对吸波性能的影响。最后,采用自由空间法测试120 × 120 mm2的实验样品,实测结果和仿真分析具有良好的一致性。2、基于柔性衬底分别设计了单层导电墨水结构和多层氧化铟锡结构的宽带MMA。为避免粘结到物体表面的导电图案层被磨损,单层柔性MMA采用将图案布置于衬底下表面的方式,增强了吸收器的阻抗匹配,改善了吸波性能。在10.47～45.44 GHz范围内MMA的吸收率高于90%,相对带宽为125.1%,而厚度仅3.367 mm。为拓展带宽,又设计了一款在3.84～80.17 GHz内吸收率优于90%的多层柔性MMA,相对带宽高达181.7%。研究表明,单层MMA的吸波主要源于导电图案与金属地之间激发的强磁谐振,而多层MMA的吸波得益于多层耦合激发的电、磁谐振的累积效应。制备并测量了 28 ×28阵列的单层吸收器样品,实测结果与仿真分析吻合良好。3、基于氧化铟锡的类金属特性设计了两款雷达-红外兼容隐身MMA。第一款以柔性透明的聚氯乙烯为基板,采用低红外发射层与雷达吸波层相层叠的方法,实现了 4.58～28.95 GHz范围内吸收率大于90%的宽带吸波,相对带宽为145.36%,且8～14 μm波长的红外发射率不超过0.361。另一款则以高透明聚甲基丙烯酸甲酯为衬底,采用雷达吸波层和低红外发射层相融合的方法,顶层兼有雷达-红外隐身功能,获得了 4.45～35.86 GHz频段内吸收率大于90%的高效吸波,相对带宽高达155.8%,且8～14 μm的发射率不超过0.231。