近几年来,人工新型电磁超表面由于对透射/反射电磁波的谐振,幅度以及相位等方面的灵活控制性和自身低损耗、低成本的优势,在微波电磁场和通信领域有着广泛的应用前景。将有源器件融入超表面中,在一定程度上能够提高超表面自身调控电磁波的灵活性,扩宽超表面的应用领域。本文分别从对透/反射电磁波的幅度和相位调控,透反一体化研究两方面出发,针对有源超表面对电磁波的调控性进行研究分析。具体内容如下:1.针对超表面的电磁波调控进行研究分析:首先运用广义斯涅尔定律设计两种超表面夹角平面镜,从实验分析和测试两方面验证超表面在异常反射和透射中的电磁波相位调控;另外针对超表面的电磁波极化调控从各向异性材料和数据分析两方面展开研究;最后针对有源器件超表面在不同极化下的电磁波调控从等效电路和全波仿真两方面展开研究分析。2.提出了有源反射超表面单元和有源透射超表面单元,通过有源器件实现超表面的电磁波相位调控和幅度调控,结合广义斯涅耳定律设计不同的相位梯度分布实现多角度夹角反射面和夹角透镜,从远场仿真结果进一步分析有源超表面电磁波调控在高定向性波束校准中的应用。3.提出了两种透反一体化的有源超表面:针对贴片超表面加载变容二极管,当入射波为y方向的主极化波时,通过调整变容二极管的电压值,实现了y极化反射电磁波和y极化透射电磁波之间的相互转换;针对谐振环超表面加载变容二极管,当入射波为y方向的主极化波时,通过调整变容二极管电压值,实现了y极化反射电磁波和x极化透射电磁波之间的相互转换。另外针对这两种有源超表面在不同斜入射条件下的电磁波传输状态进行研究。