频率选择表面(Frequency Selective Surface,简称FSS)由于其独特的空间滤波特性,成为近年来的研究热点之一。频率选择表面的应用十分广泛,如在光学领域可以用作偏振器、在微波领域可以用作双/多频天线的副反射器以及在军事领域可以用作雷达天线罩。随着频率选择表面应用范围的不断扩大,人们对其边带陡降特性、入射波极化特性、入射角稳定性和通带/阻带带宽等多种性能的要求越来越高。鉴于此,本文主要将混合边界腔体引入到FSS结构中,设计并分析了多种性能优异的FSS结构。本文的主要工作如下:首先,高Q值的腔体能带来FSS性能的极大提升,本文详细、全面地研究了作为FSS单元的腔体及其谐振模式。本文在分析过程中将FSS中的腔体等效为一个平行板波导,从麦克斯韦方程组出发,以边界条件、格林函数以及互阻抗为支撑,严格推导出了不同边界条件下平行板波导对应的谐振频率表达式。本文还在二维求解器中对平行板波导结构进行了仿真,验证了谐振频率公式的准确性。本文推导出的腔体谐振频率表达式和电磁模式场分布是分析、设计基于腔体的FSS结构的基础。紧接着,本文非常灵活地运用了推导出的腔体谐振频率表达式和电磁模式场分布,研究了三种基于混合边界腔体的FSS结构,包括单边带陡降FSS结构、过孔型双边带陡降FSS结构和双通带FSS结构,且对上述三种结构的入射波极化特性、入射角稳定性以及边带陡降特性分别进行了分析与讨论。上述三种结构均将腔体谐振和缝隙谐振巧妙地结合到一起,实现了具有单/双边带陡降特性的通带。最后,在腔体谐振频率表达式和电磁模式场分布的理论基础上,本文设计了一种基于混合边界腔体的单极化双边带陡降FSS结构,利用腔体谐振模式的调谐对其主极化/交叉极化进行了设计并对其谐振特性进行了分析。该FSS结构在主极化波入射时呈现出带通特性,在交叉极化波入射时则呈现出全反射特性。此外,本文还对该结构进行了加工,并利用近场测试、远场测试、喇叭天线交叉极化测试三种不同的测试方案在微波暗室中对FSS样品进行了测试验证。该FSS结构可以作为附加屏附加在发射/接收天线,有效地降低天线的交叉极化。本文提出的FSS结构对于基于腔体的FSS的研究而言,具有非常大的参考价值。该部分的研究成果已在 IEEE Trans.AntennasPropagat.发表。