电磁超材料（Electromagnetic Metamaterial）是一种人工构造的、具有奇异物理特性的周期结构复合材料,由此构建的超材料吸波体（Metamaterial Absorber,MA）具有结构简单、厚度薄、吸收率高等特点。全介质超材料吸波体（All-dielectric Metamaterial Absorber）指材料组成均为介质的超材料吸波体,它继承了超材料吸波体在体积和吸收率方面的优势,同时兼具低成本以及大吸收带宽等独特优势,日益成为吸波材料领域的研究热点。本文针对全介质超材料吸波体开展研究,旨在拓宽吸波体吸收带宽,提升吸波体的宽角特性,并致力于拓展吸波体的应用场景。通过对全介质超材料吸波体单元设计以及样品的加工测试,实现了三款全介质超材料宽带吸波体的分析与研究,主要研究内容如下:1、设计了一款水基超宽带微波吸波体,介质谐振器包括两个堆叠的介质立方体和一个十字形水腔。模拟表明在16.52-100.00 GHz频率范围内,该吸波体对入射波的吸收率保持在90%以上,相对吸收带宽达到143.3%。同时,对于TE和TM极化波,当入射角为60°时,仍能在20.85-72.06 GHz和23.80-100.00 GHz的频段内实现90%以上的入射波吸收率。采用3D打印技术完成了25×25阵列样品的加工制备,测试结果与模拟结果具有较好的一致性。2、提出了一款可应用于大功率微波吸收的水基超材料吸波体。该结构中十字形空腔所形成的水流通道横截面达到3×3 mm~2,可满足吸收器的水冷工作状态,从而实现大功率微波的高效吸收。仿真结果表明,该吸波器对在21.8-35.9 GHz频率范围内的入射波能够实现90%以上的吸收效果,相对吸收带宽为48.9%。模拟分析了宽带吸收的机理,以及各结构参数和水的温度对吸波体吸收率的影响,发现该结构对水温的变化不敏感,这对大功率微波吸收是非常重要的。通过3D打印完成25×25阵列样品的加工,测试结果表明该结构在宽角入射情况下也表现出良好的宽带吸收特性。3、基于电阻膜谐振单元设计了一款宽带超材料吸波体。吸波体采用介质层-电阻膜单元-介质层的三层结构模型。所采用的导电塑料膜片,不仅比传统的导电墨水谐振阵列具备更均匀的方阻值,还可兼容激光刻蚀工艺,提高了谐振结构的加工精度。测试结果表明,该吸波体在6.9至22.7 GHz的频率范围内可以保持90%以上的入射波吸收率,相对吸收带宽为106.8%。所提出的结构对入射波的极化不敏感,且具有优良的宽角特性。