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随着复合材料的不断发展以及材料制备技术的日趋完善，复合材料在飞机上的应用比例越来越高。结构型吸波复合材料既能承载用于结构件，具备复合材料质轻高强的优点，又能吸收或透过电磁波，在隐身飞机上的应用比重不断地提高。近年来，随着纳米材料、频率选择表面(FSS)等新材料的出现，使结构型吸波材料在宽频设计方面表现出很大的优势。由于构成结构型吸波材料组元的可设计性较高，本文采用FEKO软件对结构型吸波材料进行仿真分析与优化设计。 本工作研究的结构型吸波材料由超薄金属膜FSS与玻璃钢、蜂窝介质构成。通过分析所研究的结构型吸波材料的特点，结合材料的制备工艺及FEKO仿真计算中对材料电磁参数的设置，通过仿真计算结果与测试结果比对，得到了结构中所涉及的玻璃钢及超薄Al膜的等效电磁参数。建立了正确的仿真计算模型，验证了仿真计算结果的准确性。超薄金属膜FSS的设计思想来源于FSS的频率选择特性及纳米尺度内的金属膜的电磁特性。本工作从最基本的金属FSS进行研究，探讨FSS的滤波机理，分析FSS呈带通、带阻、高通及低通特性的原理，以及FSS单元的周期、大小、环宽度对电磁性能的影响。通过对导体金属FSS电磁性能的分析，能够更好地理解超薄金属膜FSS的性能，进而应用超薄金属膜FSS与不同的介质进行复合，设计宽频结构型吸波材料。本工作所涉及的结构型吸波材料的介质基体主要有蜂窝和玻璃钢材料。通过对比不同Al膜的电磁性能，选择了合适的Al膜FSS分别与蜂窝和玻璃钢介质复合设计宽频吸波结构，研究了结构中各参数对吸波性能的影响。为了拓宽吸波带宽进行了多层设计，以双层Al膜FSS与玻璃钢介质构成的结构为例，研究了结构中各参数对吸波性能的影响。设计了不同类型的宽频吸波结构，经过测试验证了所设计宽频吸波结构的性能。利用仿真计算对低频段及现有吸波结构的吸波性能进行了优化设计，测试结果与仿真计算结果吻合较好。主要结论如下: 根据磁控溅射制备Al膜及复合材料的制备工艺，对比FEKO软件电磁参数设置特点，经过仿真计算与测试结果的多次比对，确定了仿真模型中玻璃钢及Al膜的等效电磁参数，建立了正确的仿真计算模型。 金属FSS各参数对其电磁性能产生影响，它们的变化直接影响对电磁波的透射、反射和谐振频率。Al膜FSS各参数变化时，对电磁波的反射率和透射率产生影响。随着Al膜厚度的增加，对电磁波的反射率增大，透射率减小;周期p、单元大小a的变化，对Al膜FSS在低频段反射率和透射率影响较大;环宽度w的变化，对Al膜FSS在高频段反射率和透射率影响较大。 Ⅰ类型Al膜FSS较适合与蜂窝介质复合设计宽频吸波结构。适当地减小Al膜FSS的周期p、增加环宽度w及单元大小a可以拓宽蜂窝结构的吸波带宽。增加蜂窝介质厚度使低频和高频吸收峰位同时向低频方向移动。对应一种结构，存在着一个最佳的Al膜厚度，使该结构的宽带吸波性能达到最佳状态。 Ⅳ类型Al膜FSS较适合与玻璃钢介质复合设计宽频吸波结构。玻璃钢结构的栅瓣现象较蜂窝结构提早出现。通过减小周期p，增加单元大小a可以提高玻璃钢结构的宽频吸波性能，延缓栅瓣现象的出现。Al膜FSS位于中间位置时，下层玻璃钢厚度的变化较上层玻璃钢厚度的变化对吸收峰位的影响大，随着玻璃钢厚度的增加，吸收峰位向低频方向移动。 通过多层设计可以提高结构的吸波带宽。双层Al膜FSS与玻璃钢复合结构中，下层和上层Al膜厚度的增加都使结构的-10dB带宽先增加后减小，双层Al膜FSS结构每层膜都存在一个最佳的厚度使吸波性能达到最佳。下层和中间层玻璃钢介质厚度的增加，都使两吸收峰位距离增加，中频段的吸波性能降低;顶层玻璃钢介质厚度的增加，使两吸收峰位距离减小，中频段的吸波性能逐渐增强，顶层玻璃钢介质厚度的变化主要对高频吸收峰位影响较大。 根据Al膜FSS及不同介质的电磁性能，设计了三种宽频吸波结构，并对三种结构进行了实际的样板制备和测试。测试结果与设计结果吻合较好，三种结构的-10dB带宽分别为14GHz、11GHz及11.9GHz。