随着科学技术的不断突破,在现代通信系统中,电磁波扮演着越来越重要的角色,而在战场环境中,由于探测技术的空前发展,各种新型雷达被研究发明出来,因此飞行器、舰船的隐身性能也吸引了越来越多的目光。此时,传统的雷达隐身技术已经完全不能满足现代战争的需要,对传统的隐身技术进行发展也越来越迫切,尤其是在宽频率范围内减小雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS),因此超宽带RCS的缩减在雷达探测领域有着广泛的理论研究和应用价值。近年来,随着人工电磁超材料的发展,电磁超表面受到了科研人员的广泛关注,它是一种2D人工复合超表面,由一定规律的亚波长结构组成,通过调整其结构和排布方式,可以灵活的控制电磁波的幅度、相位、传播模式、极化方式和波前等特性。这些优势为设计隐身材料提供了新的思路。本文研究基于电磁超表面进行超宽带RCS缩减的设计方法主要分为以下几个部分:第一部分基于超宽带极化转换单元的设计原理,提出并设计了一种超宽带高效的极化转换单元。然后对该单元结构进行分析,研究了单元结构中不同参数对极化转换特性和电磁波的幅度及相位的影响。最后利用该单元设计了一种宽带棋盘型隐身超表面,相比于传统的隐身材料,设计的隐身超表面性能优越,RCS缩减带宽更宽。极化转换单元作为一种新颖的人工电磁超表面单元,其优异的幅相调控能力使得在微波段有着极好的应用前景。第二部分主要介绍了基于极化转换单元的漫反射型超表面设计。该超表面同样由所提出的极化转换单元组成,将编码的理念引入到设计过程中,通过对人工电磁超表面的远场进行评估优化得到最佳的编码排布方式,实现了散射远场的漫反射,同时也保证了RCS缩减的带宽,最后通过实验验证了其有效性。第三部分主要研究基于多组极化转换单元进一步拓展RCS缩减带宽的方法,以非对称双开口环极化转换单元为基础,通过改变结构参数设计多组极化转换单元以实现离散3-bit编码相位(八个相位状态分别是0,π/4,π/2,3π/4,π,5π/4,3π/2和7π/4)。将多组离散相位单元组阵以实现RCS缩减带宽的进一步拓展,相对带宽达90%以上。将多组单元随机排布使得散射能量近似均匀分布,呈现漫反射特征,极大的降低了后向的散射强度。设计的两款基于随机编码的漫反射型超宽带RCS缩减超表面,验证了该方法的有效性。