人工电磁吸波材料是一种具有吸波功能的周期结构,通常由阻抗层和金属地板组成。阻抗层通常包括金属花纹和阻性器件或阻性薄膜,以实现与空气阻抗宽带匹配的复数阻抗。将阻抗层与金属地板间隔四分之一波长放置,入射电磁波能够在阻抗层激励起最大电流,将电磁能量转换为热能等其他形式能量,实现电路模拟吸收体的功能。本文在研究传统可重构手段的基础上,如机械可重构和基于二极管的电可重构等,将液晶和石墨烯等电磁特性可重构材料引入人工电磁吸波材料可重构研究中,主要分为以下四个研究点:1.设计了一种机械可重构人工电磁吸波材料模型,该模型的阻抗层包含一个可旋转金属片,通过旋转该金属片可以调节阻抗层的等效电抗。利用等效电路模型分析了该材料的可重构原理,仿真结果显示该材料的吸波频率可以在10.5 GHz至10.7 GHz范围内连续调节。2.设计了一种基于二极管的电可重构人工电磁吸波材料,该材料阻抗层为加载PIN二极管的耶路撒冷十字环。通过改变PIN二极管的偏置电压可以调节阻抗层的等效电阻。从耶路撒冷十字环的等效电路出发,推导了该材料的等效电路模型,证明了该可重构方法的可行性。实测结果显示该材料可以在5.0-5.9 GHz吸波、6.4-13.1 GHz吸波和12.4-13.6 GHz吸波三种状态中切换。3.设计了一种基于液晶的可重构人工电磁吸波材料,利用液晶作为材料阻抗层的介质基板,通过调节液晶基板两端的偏置电压,进而改变液晶基板中的电场强度,实现液晶基板等效介电常数的调节。推导了该材料的等效电路,证明了该可重构方法的可行性,仿真结果显示该材料的吸波频率可以在10.5 GHz至11.5 GHz范围内连续调节。研究了液晶的封装方法,实测结果与仿真结果有较大偏差,分析了实测结果的误差来源。4.设计了一种基于石墨烯的可重构人工电磁吸波材料,在阻抗层的金属花纹表面生长石墨烯,通过调节石墨烯两端的偏置电压,进而改变石墨烯的电导率,实现阻抗层等效电阻的调节。推导了该材料的等效电路,证明了该可重构方法的可行性,仿真结果显示该材料可以在3.1 GHz至4.6 GHz范围内连续调节。