无线探测技术的快速发展对武器装备的智能化水平提出了更高的要求,传统的电磁调控手段已难以适应电子设备发展的趋势,亟需开发新型电磁调控方式。石墨烯作为一种集电学、热学与力学等一系列出色性能的二维材料,成为现阶段在新型电子设备领域最具研究潜力的材料之一。本文在石墨烯电学性能可调的基础上开展以下几方面的研究:1.利用新型离子材料构建石墨烯/离子胶电磁调控结构,解决了传统硅基石墨烯光电调制器件所需调控电压过高的问题。完成了样品的制备与测试,验证了结构的低电压调控能力。2.结合传输线分析法和导行电磁波理论,建立非接触式表征石墨烯表面阻抗的模型,可以通过波导测试法以非接触的方式得到结构的散射系数,进而反演出石墨烯表面阻抗,并通过仿真和测试验证了计算模型的准确性,为基于石墨烯的电磁结构的散射特性分析提供了有效的手段。3.分析石墨烯作为新型屏蔽材料的潜力和有效性,利用石墨烯/离子胶电磁调控结构实现在微波及THz频段的屏蔽效能调控,测试结果表明,通过5 V的偏置电压,结构可以在宽频段范围达到超过10 d B的屏蔽效能调控效果。此外,通过建立时间常数模型计算了结构的调控速度,分析发现结构在秒量级具备有效的动态调控能力。4.通过建立等效电路分析吸波体设计的原理与方法,将石墨烯/离子胶电磁调控结构等效为可调阻抗表面引入至吸波体的设计,得到吸波深度可调的Salisbury吸波体,并通过实验验证了调控性能,可以实现吸波深度超过20 d B的调控。在此基础上,通过设计加载有变容二极管的金属周期阵列,得到频率/幅度双调控的超材料吸波体,在电磁仿真软件中完成了建模与优化,并加工出样品,验证了频率可调的性能。