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频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)是周期性排列的二维或三维结构,本质上是一种空间滤波器,具有对不同频率、极化、入射角度的电磁波选择性透射或反射的特性,在隐身技术、多频天线等领域得到广泛应用。本文主要对频率选择表面小型化、低剖面的实现方法进行研究,主要研究工作由以下几个方面组成:(1)从频率选择表面的工作原理出发,分析了单元形状、小型化、排列方式、介质加载以及入射波对FSS性能的影响;阐述了栅瓣和表面波对FSS性能的影响;介绍了变分法、模匹配法、谱域法等经典分析方法,以及矩量法、有限元法、时域有限差分法三种电磁仿真软件主流算法。(2)阐述了最小频率选择表面(MEFSS)的原理,从工程实际出发,设计了在X波段的带通型MEFSS,电磁波垂直入射时-1dB相对带宽达到40%,在偏移法线方向40°大角度斜入射的情况下,其-1dB相对带宽仍有35%。(3)以减小单元间距可以提升角度稳定性为理论基础,设计出具有大角度稳定性的低剖面X\Ku\Ka三波段双极化FSS,X\Ku波段在0。-80。入射角内、Ka波段在0。-60。入射角内性能良好,实测和仿真结果吻合;在仿真把FSS制成天线副反射面与金属副反射面进行对比仿真,证明其可用于工程应用中。(4)阐述了分形技术理论并将其应用于FSS设计中,实现了 FSS单元尺寸的缩减,并使用单层加载的高介电常数介质板设计了 X/Ka/W 三波段频率选择表面,单元间距小型化至λ/13,厚度仅有λ/50,获得了极好的角度稳定性,0°-80°入射时,X/Ka波段的谐振点稳定,W波段的栅瓣被抑制,获得了良好的反射带,具有对不同极化电磁波的大角度稳定性,可用于X/Ka/W三波段天线中。