超表面是一种二维形式的超材料,与后者相比,它结构简单,损耗小,剖面低。这些优点使其获得了学术界和工程界的广泛关注。本论文以超表面为主线,从RCS增强和多物理场分析这两个方面研究了超表面对于电磁波的调控性能,主要的研究内容如下:（1）对RCS增加的超表面设计机理进行了分析和研究,并设计了一款转极化的RCS增强超表面,通过有源单元的结构优化和功率分配/合成网络设计,有效增加了放大带宽。仿真和实验结果显示,该超表面在4.81 GHz～5.72 GHz内能将超表面的RCS提高10 d B左右。（2）在上一章工作的基础上,通过在有源超表面单元中引入寄生贴片结构和可调增益模块,设计并实现了一款能在X波段有源RCS增强超表面,可实现宽带回波增强,并能实现反射增益的自由调节。测试结果表明,该超表面在8.05 GHz～12.95 GHz内能有效增强目标的RCS,在通信中继、雷达探测等领域具有良好的应用前景。（3）提出了一款吸波型超表面,并利用多物理场分析的方法,研究超表面在吸波状态下的温度分布特性,为电磁-热联合分析提供了一种有效的手段。基于多物理场耦合理论构建了一种吸收电磁波的三维升温模型,根据场路耦合理论,采用时域有限积分法对超表面的每一层进行了数值模拟,计算了每一层的损耗。然后根据温度耦合的传热理论,将各个层级的热损耗作为结构的热源,使用有限体积法求出超表面不同位置的温度分布。最后,采用对比式分析方法来验证了仿真结果的准确性。