频率选择表面(Frequency selective surface,FSS)是一种可以对电磁波进行频率选择的空间滤波器,对电磁波的传输和反射具有十分有效的控制性。FSS通常是由特定的单元构成周期性结构,根据滤波特性可以分为高通、带通、低通、带阻四中类型,其在电磁隐身、电子对抗、通信和电磁兼容等领域有着极为广泛的应用。在实际工程应用中,FSS的介质材料、单元结构、尺寸以及排列方式等对它的频率特性具有决定性的作用。FSS整体结构的小型化以及角度稳定性、极化稳定性等因素都至关重要。本文围绕上述三个方面,通过仿真设计和实物加工测试,对频率选择表面的设计和优化开展了系列工作,主要有:首先,介绍了频率选择表面的研究背景、发展史以及其在工程中的应用,对频率选择表面的相关理论和分析方法进行了讨论。其次,在传统的十字结构单元的基础上,设计并制作了一种新型的FSS结构单元。仿真和测试结果表明,新型十字结构单元FSS比传统十字结构单元FSS具有更好的角度稳定性和极化稳定性。最后,基于方环形结构单元,设计并制作出一种双屏双通带的频率选择表面。并对该频率选择表面的角度稳定性和极化稳定性进行了分析;分析结果表明该设计方案有利于阵列单元尺寸小型化。之后对该设计进行了加工和测试,该设计在电磁场工程中具有一定的应用价值。