近几十年来,超材料的发展引起研究者的普遍关注。此种材料在某些频段将会表现出一些诸如“逆多普勒效应”,“逆斯涅尔折射现象”等特殊的电磁性质。这些独有的特性使其在微波,光学,电磁隐身等领域隐藏着巨大的应用价值。水平层状介质是实现超材料制造的最基本物理模型。反射场问题是超材料应用中的热点课题。因此,对层状介质反射场的研究无论在理论还是工程层面都是十分必要的。目前对于此问题的研究方法包括似稳场模型法,实验-数据结合法等。这些方法都不能清晰的解释超材料反射场中波的成分。并且绝大多数模型建立于低频段,忽略了高频段可能出现的电磁效应。解析方法可以有效的解决这两个问题,使超材料反射场的特性更加明确。本文基于电磁场理论,对材料上方偶极激励的反射场通解表达式进行构建。并针对半空间模型,给出不同超材料反射场解析表达式的数学特性。应用MATLAB软件进行仿真分析,较全面的给出不同材料表达式中极点和分支割线对结果的影响机制。依据最速下降法,本文对不同超材料的反射场进行详细的波模式分析。给出不同材料可能支持的波模式,及每种波模式在不同超材料中的传播特点,并进行适当的应用预测。本文还将分析结果应用于高阻抗结构的分析中。能够有效解释高阻抗结构的表面波抑制特性和同相反射特性,为实验结论提供理论依据。此分析方法不受高阻抗结构设计尺寸及应用频率的限制,便于对其特性进行更深层次的分析。本文所得结果为有关超材料电磁特性的其他研究,提供基础分析时的参考资料。本文应用的索末菲积分解析方法能够提供高频段超材料反射场波模式分析的新思路,使得工程领域的超材料设计过程更加有理可循,为超材料在工程领域的进一步发展奠定基础。