超表面作为人造材料,具有很多自然界的天然材料所不具备的特性,比如负折射率、逆多普勒效应等,可以应用于滤波、吸波和其他通信器件中。其性质与结构紧密相关,设计和制备可调谐超表面是当今的研究热点。与传统的金属超表面相比,基于全介质设计和制备的超表面既避免了金属的固有损耗,又利用介质中的位移电流产生Mie谐振,可以进一步地提高超表面的性能。液晶作为一种可调谐材料,在外加电场、磁场或改变温度场时会在各向同性和各向异性状态之间转变,从而改变折射率和介电常数特性,为可调超表面提供了新的调节方式。过去,对液晶全介质超表面的研究集中在光频段。本课题基于液晶的可调谐性,将其与全介质超表面相结合,在太赫兹和微波波段设计并实现了动态可调的全介质超表面。在太赫兹波段选取氧化锆小球作为全介质谐振器,加入液晶后,有明显的电磁谐振峰,通过外加场的方法调节液晶性质,得到了23GHz的偏移,可调性达到2.7%。分析探讨了单元晶格周期和全介质谐振器尺寸对超表面性能的影响。利用吸波特性,在全介质超表面底部增加金属板,得到一个基于液晶的可调全介质超表面吸波器。根据外加场的变化,吸收率可动态地从99.8%改变到62%,谐振波长可以动态地从370.7微米改变到374.4微米。在微波频段,采用陶瓷钛酸钙颗粒作为全介质谐振器,加入液晶,通过外加磁场的方法调节超表面,得到了谐振峰明显的偏移。分析探讨了全介质谐振器材料和尺寸对超表面性能的影响,超表面频率可调性达到2.1%。并通过实验得到了与仿真结果相一致的规律,证实了这种调节方式的可行性,超表面谐振频率偏移达到40MHz。