电磁超材料是一种人工复合结构,由于其反常的电磁特性受到了国内外学者的广泛关注。基于超材料的吸波与传统的吸波材料相比具有质量轻、厚度薄、吸收率高等优点,被广泛应用于隐身技术、无损探测、太赫兹成像、天线等领域。本论文以拓宽吸波带宽为目标,主要开展了如下工作:(1)在微波段,通过在一个周期内放置四个不同尺寸的金字塔形单元,提出了梯度分布的金字塔形吸波结构。研究结果表明,对于9层结构(总厚度为4.122 mm),在8~14 GHz吸收率达到90%以上;对于13层结构(总厚度为4.134 mm),在7~21.5GHz吸收率达到90%以上。该结构对TE和TM极化都有效,且在较大的入射角度范围内吸收率都保持了高吸收率。进一步分析发现,尺寸较大的谐振单元的高阶模对宽频吸收有很大的贡献,与以往只考虑基模的吸波机理有所不同。(2)在红外波段,通过把四个不同尺寸的五边形谐振单元嵌入到一个周期内,提出了新型的超宽带吸波结构。单层结构在7.8~12.1μm对TE和TM极化吸收率均达到90%以上;双层结构在5.17~13.73μm对TE和TM极化吸收率均达到90%以上。通过研究金属层的电流和磁场分布,发现在谐振频点处电谐振和磁谐振同时存在,并且谐振波长跟表层金属的尺寸成正比关系。微波段的吸波在雷达隐身方面有重要的应用,而红外波段的吸波在辐射冷却方面有重要的应用。因此,本文工作在这两方面都有重要的实用价值。