随着电子信息设备集成化水平的提高,其对强电磁干扰(EMI)、强电磁(EM)攻击的敏感性、易损性也大大增加。目前,除了自然存在的强电磁威胁,人为的强电磁干扰、强电磁攻击手段也日渐成熟,因此不论军事还是民事领域,电子信息设备都面临着严峻的强电磁威胁,研究自适应强电磁防护技术于军于民都具有重要意义。本文主要针对敏感设备的“前门”自适应防护技术,研究了基于小型化带通结构与超宽带结构的能量选择表面(ESS)设计原理及方法,并对能量选择表面在导航防护中的应用进行了探索。具体研究工作如下:1.设计了基于小型化带通结构的能量选择表面。在对非线性器件性能参数进行测试并拟合出电路模型的基础上,从小型化带通结构加载非线性器件的等效电路模型出发,定性分析了其频带特性与自适应防护工作原理,并分析结构电场分布情况对非线性器件导通影响情况与防护需求对结构进行改进优化,改进后非线性器件加载位置电场更集中,且可以防护圆极化入射波。所设计的小型化带通结构在保证自适应防护功能的基础上,具有结构简单易重构设计、周期单元小、角度稳定性好等优良特性。2.设计了基于超宽带结构的能量选择表面。在能量选择表面传统线型结构的基础上,结合多层金属结构间谐振形成通带的原理,改进设计得到了防护频带位于S波段的超宽带结构。利用等效电路模型,结合滤波器原理,通过电路仿真模拟定性分析解释了其具有宽带特性的原因,并通过分析结构电场分布情况确认设计的非线性器件加载位置的合理性。所设计的超宽带结构具有结构简单便于设计、防护频带宽、透波模式带内损耗小、屏蔽模式防护效能好等优良特性。3.设计了北斗导航接收天线防护罩。结合导航天线圆极化的工作特性,选用十字型能量选择结构,在不改变天线及原天线罩外形、不影响其正常工作的前提下,将能量选择表面与原天线罩进行了一体化设计得到导航防护罩样品。通过测试从多个参数指标出发分析防护罩对天线性能、定位精度没有显著影响,然后设计了关于该防护罩的强场实验。本文研究的能量选择表面在导航防护中的应用是能量选择表面由验证样品逐渐走向应用产品的探索研究。