现代环境中的电磁问题日益严重,给人们的健康和设备的正常工作带来了极大的危害。微波吸收材料是解决电磁干扰等问题的主要方法之一。碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)由于其特殊的管状结构而具有独特的电磁特性,在吸波实际应用中有着巨大的潜力,因此对碳纳米管微波吸收性能的探讨已经成为吸波材料的重要方向。本文以多壁碳纳米管(Multi-wall Carbon Nanotube,MWCNTs)为吸收剂,硅橡胶为基体制备了碳纳米管/硅橡胶复合吸波材料,探究此复合材料的微波吸收性能,并且以复合材料为基础,设计了三种吸波结构,为实际应用中的相关问题提供解决方案。首先,本文设计和实现了复合材料同轴样品的制备方法,测试了复合材料的电磁参数;介绍了传输/反射法测量电磁参数的原理和方法,并对测量得到的电磁参数进行数据处理,得到了适用于HFSS电磁仿真建模的参数和文件,介绍了传输线原理以及其在多层结构中的应用。其次,制作了碳纳米管质量分数为0.5%、1%、1.5%、2%的复合材料同轴样品,并且使用传输/反射法测得了其复介电常数和复磁导率,探究了碳纳米管质量分数对复合材料电磁参数影响的规律。探究了厚度为2 mm时,上述几种复合材料贴片的吸波性能,其中碳纳米管质量分数为2%的复合材料贴片的吸收峰频点位于10.88 GHz处,最大损耗达到-28.81 dB,其-10 dB带宽为3.2 GHz(9.56-12.76 GHz)。探究了碳纳米管质量分数为2%的复合材料在不同厚度时的微波吸收规律,研究了碳纳米管/硅橡胶复合材料贴片的损耗机理和斜入射性能。接着,根据传输线理论,设计了一种阻抗性FSS-碳纳米管/硅橡胶复合材料贴片的复合结构,其顶层为阻抗性FSS,中间为蜂窝介质层,底层是碳纳米管质量分数为2%的复合材料贴片,整个结构厚度为11.95 mm,其中复合材料贴片的厚度为4.2 mm,蜂窝介质层厚度为7.6 mm,吸波结构-10 dB的吸波带宽达到了13.5 GHz(4-17.5 GHz),分析了整个结构的损耗机制,其中复合材料贴片在5 GHz和16 GHz处的谐振峰有效地拓宽了整个结构在低频和高频处的吸收带宽;另外设计了一种复合材料贴片-金属性FSS结构,整个结构厚度为6.65 mm,制作实物并测试得出其吸收峰位于3.1 GHz处,-10 dB带宽为1.0 GHz(2.7-3.7 GHz)。最后,对碳纳米管质量分数为4%的复合材料进行了图案化设计,探究了图案大小、材料厚度、蜂窝厚度等对其吸收性能的变化规律,得到了一种面密度为1.05 kg/8)~2厚度约为2.7 mm的复合结构,经过实测,其吸收峰位于7.37GHz处,-10 dB的带宽达到了2.42 GHz(6.3-8.72 GHz)。综上所述,本文依据吸波材料吸收强度、吸收带宽、质量、厚度等要求,基于碳纳米管/硅橡胶复合材料设计了三种吸波结构,探究了这三种结构的吸波规律,并且从损耗分布的角度分析了复合结构的吸波机理。