超材料作为一种由亚波长单元结构周期性排列组成的人工复合材料,拥有许多自然界中的材料无法达到的特殊电磁特性。同时,自从超材料吸波结构被提出以来便得到了迅速发展,人们对于其性能及应用的要求也在不断提高。由于金属结构的吸波器往往存在着吸收频带窄、复杂度高、难以调谐等缺点,因此近年来越来越多性能优异的非金属材料逐渐被用于超材料吸波结构的设计与制作中。本文分别在微波和太赫兹频段下对于非金属型的高性能超材料吸波结构进行了设计与仿真研究,主要内容如下:（1）基于微波波段下水特有的电磁特性,提出了一种具有超宽吸收频带的环状水基超材料吸波结构。仿真结果表明,该结构能够在8.20-78.32GHz频段范围内对入射波始终保持90%以上的吸收率,且在谐振点处的吸收率都接近100%,相比于同类型的吸波结构,其吸收带宽有了极大的提升。此外,通过在多种不同条件下对其吸波特性进行研究,结果表明该水基吸波结构还具有极化无关、广角入射以及热稳定的优异性能。同时,该结构可以通过3D打印技术进行制备,不仅大大降低了复杂度和制作成本,也能够更好地满足材料的光学透明性及可弯曲性。该水基超材料吸波器能够应用于电磁隐身、微波暗室、防止电磁辐射及泄露等领域,为微波波段宽带吸波结构的设计与应用提供了一种较好的思路。（2）提出了一种工作于太赫兹频段的石墨烯可调谐超材料吸波结构,该结构的工作性能可通过外加电压来进行调谐。仿真结果表明,当电压值为0.6e V时,该吸波器在4.59THz处的吸收率可达99.98%,当电压在0.4-0.8e V内变化时,工作频率的可调谐范围为3.88-5.11THz。按照一定规律将石墨烯单元分为两组且分别施加不同电压时,出现了两组具有高吸收率且独立可调的吸收峰,通过控制电压值,不仅能够单独对其中一组共振频率进行调控,同时也可以实现对两个吸收峰的独立调谐,当两组电压值分别在0.5-0.7e V和0.8-1.2e V范围内变化时,得到的可调谐频率范围分别为5.43-6.28THz以及7.08-8.48THz。此外,经仿真发现,该吸波结构还具有对入射波角度不敏感的特性,且能够对待测样品折射率和厚度的微小变化产生电磁响应,这说明与传统太赫兹超材料吸波器相比,该石墨烯可调谐吸波结构不仅具有更高的灵活性,同时在太赫兹传感以及可调谐电磁器件等领域都有着重要的应用价值。