对电磁波的调控是人类的永恒需求,随着科技的发展与军民用需求的提升,对电磁波的动态调控日益凸显重要的地位。在现役装备广泛使用的微波波段,对电磁波的动态控制大多依赖于PIN管、变容管等集总器件,其必须的焊接工艺一定程度上制约了电子器件向轻、薄、柔的目标发展。石墨烯,作为一种诞生于2004年的新型材料,其突出的特点是单原子层结构,厚度只有nm级别。此外,石墨烯属于一种半导体材料,其电导率具有良好的可调特性。恰好能够满足轻、薄、柔的特点且能对电磁波实现动态的控制,有望替代现有集总元器件。正是在这样的背景之下,我们在微波波段开展了对二维材料,特别是石墨烯的研究。本文的研究内容及创新点主要包括以下几点:1.介绍了石墨烯的电导率可调特性,说明了其在电磁领域的重要研究价值,紧接着对石墨烯的制备、转移、图案化、表征方法进行了总结与分析,尤其是对本课题组使用的方法进行了着重讲解,这些是本文在微波段开展石墨烯研究的实验基础。2.研究了基于石墨烯的微波幅度调控。提出了对金属箔进行预先图案化,从而制备图案化石墨烯的方法,解决了大面积石墨烯图案化的难题。实现了基于石墨烯频率选择表面的吸波器以及基于石墨烯/金属混合表面的宽吸中透器件。在此项研究内容之中,我们推导出了吸波应用的阻抗匹配条件,对两项应用的设计及分析起到了理论支持的作用。3.研究了基于石墨烯的微波极化调控。系统地研究了石墨烯的阻抗对电磁波极化状态的影响,通过改变石墨烯的方阻,实现了反射波极化态从线极化到圆极化的转变。证明了通过改变材料的电阻特性,也能有效地进行相位控制,对基于石墨烯的微波相位控制应用打下基础。4.研究了基于石墨烯的微波波束调控。推导出了利用阻性材料实现同幅度、反相位的二进制编码单元的充要条件,为后续的利用阻性材料进行波束控制提东南大学博士学位论文供了一种快速设计的方法。在此基础上,首先利用石墨烯条带阵列对微波波束重定向做出了静态的验证,说明了石墨烯在该领域的可行性。随后,通过恰当地设计石墨烯/金属混合超表面,实现了对微波波束的动态控制。本文的相关研究成果已发表在IEEE Transactions on Antennas and Propagation、IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques、ACS Photonics,其中第一作者六篇;国际会议International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology（ICMMT 2018）、Proceedings of the 2019 IEEE Asia-Pacific Microwave Conference（APMC 2019）、2019 International Symposium on Antennas and Propagation（ISAP 2019）,第一作者三篇。截止目前发表的文章被引用次数达到52（google scholar）。