电磁超表面因其轻量化、易集成和强大的频谱调控能力,逐渐成为近年来太赫兹、红外、微波等领域的研究热点。但由于其无源、窄带特性以及电磁属性不可变等不足,动态调控或谐振可调、超宽带特性等,成为当下电磁调控研究新动向。有鉴于此,本文针对太赫兹波段的电磁吸波和滤波,探索了动态的有源调控以及超宽带滤波实现方法与设计思路。主要研究内容包括:1.提出基于金属-介质-金属(MIM)结构的太赫兹吸波器设计,结合等效介电常数、磁导率和波阻抗等参数,建立等效电路模型解释吸波机理、并预测谐振工作点,进而定量地反映结构尺寸和谐振频率的关系。随后,通过引入相变介质GST,实现可调谐的功能,并分析了介质层厚度、结构特征尺寸对谐振曲线和调频率的影响。最终可实现的非晶态和晶态的最佳峰值吸收率分别是99.66%和88.59%,调频率达到28.28%。2.探索基于多层太赫兹超表面的宽带电磁调控。针对单层超表面的窄带特性,通过多层耦合实现超宽带频谱调控。例如通过三个谐振工作点叠加,实现带宽接近130GHz(373GHz～502GHz)并具有超平坦传输特性的太赫兹带阻滤波器,上升、下降陡度分别达1930%/THz、697%/THz;同时,根据器件物理模型与谐振工作特点,建立等效电路模型,解释宽带调控机理,揭示结构特征尺寸与谐振工作频率、带宽之间的关系。特别地,最后通过结构改进和多层耦合特性优化,改善多层超表面的宽带滤波特性,实现386GHz～578GHz内的超平坦带阻特性,带内抑制达96%以上,上升和下降陡度达2100%/THz、2600%/THz,-3db带宽为256.7GHz,-20db带宽为191.1GHz,矩形系数k高达0.791。