频率选择表面(FSS)是一种具有空间滤波特性的微波器件,自提出以来,广泛应用于各个领域中,尤其是在军事领域,结合FSS制作的混合雷达罩能够极大程度提升作战单位的隐身性能,具有重要的战略价值。随着研究工作的深入,在某些工程应用中对FSS的工作性能要求也越来越高,一些不具备高透波性能的FSS结构已经无法满足实际应用需求,本文围绕这一热点问题,对高透波性能频率选择表面设计展开了一系列研究。首先,本文从频率选择表面的基本工作机理入手,分别从场和路的理论角度深入剖析了FSS的滤波原理,介绍了FSS的一些基本特性,分析并给出了实现X波段高透波频率选择表面的切实可行的设计思路。同时引入等效电路法作为研究的理论基础,分析了典型单层FSS的等效电路并拓展到多层结构。然后,对耦合型FSS的工作机理展开研究,并基于异面互耦原理设计了宽带FSS结构。研究表明,宽带FSS结构在X波段具有超宽带传输特性(相对带宽98%),且传输通带平坦,对斜入射波保持较稳定的滤波特性。进一步,通过在宽带结构中加入分形耦合属层的方法,实现了小型化FSS的设计,整个MEFSS结构电尺寸仅为0?/16,在X波段中心频率处产生了谐振通带,带内具有高传输效率,由于小型化显著,结构对大角度斜入射波保持稳定的滤波性能。最后,结合宽带和小型化技术,分别设计了一种多层耦合级联FSS结构和基于C型夹层罩壁的FSS结构。其中第一种结构由于采用多层级联的手段,实现了矩形化传输特性,而第二种FSS借鉴了雷达罩壁结构,通过将宽带FSS各耦合层加载到各层罩壁结构中,同时对栅格单元加以曲折化改进,最终实现了比较显著的小型化设计。仿真计算表明,所设计的两种FSS结构对大角度范围斜入射波均保持较好的稳定性,具有小型化和高透波特性。本文立意新颖,理论完备,提出的研究方法具有独创性,所设计的FSS结构具有小型化、高透波特性,完成了预期指标,具有很高的工程实用价值,对于本领域的相关研究有一定的指导意义和参考价值。