近年来,无线通信技术飞速发展,给我们带来了诸多便利,现代化生活越来越依靠无线通信。对有限的频谱资源,单频通信设备很难满足苛刻的通信要求,双频和多频通信成为研究热点。频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)作为一种特殊的滤波器,可以完全反射或全透射某些频率的电磁波,从而改变原有的电磁波传输特性,成为多频通信系统的重要组成部分,在军事和民用领域均有广泛应用。本文着重研究了多频FSS的设计及其在微带天线雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)缩减中的应用,主要工作和创新点如下:(1)简要介绍了 FSS的研究背景及意义、研究历史和现状;分析了贴片型和孔径型FSS的工作原理,基于Floquet定律推导了模式匹配法和谱域法求解FSS的基本思路,分析了影响FSS传输特性的主要参数和栅瓣的产生及抑制。(2)在分析传统方环及其互补结构组成的FSS的基础上设计了一种工作于X/Ku波段的新型双通带FSS,该FSS由两层介质加载三层金属贴片组成。借助HFSS软件分析了 FSS的传输特性,研究了相对介电常数和介质厚度对FSS传输系数的影响。仿真结果表明,设计的FSS具有宽频特性,通带内平坦,阻带抑制效果好,对不同入射角度和极化方式的电磁波不敏感。(3)基于不同尺寸谐振单元设计了一种四频段FSS。通过方环形贴片和不同尺寸的八边形环以及八边形贴片组合的形式得到了一个阻带和三个通带,阻带位于X波段,三个通带从低频到高频依次位于Ku波段、K波段和Ka波段。仿真结果表明设计的四频段FSS对不同入射角度的TE波和TM波均具有良好的稳定性。(4)将设计的新型双通带FSS作为天线罩加载到微带天线上方,分析加载FSS前后微带天线的增益变化以及RCS缩减情况,发现加载FSS之后天线的方向性有所改善,增益最高增加了 4.9dB,且在7～11 GHz范围内天线的RCS均有不同幅度的缩减,最大缩减为13.67dB,由此证明了设计的双通带FSS在基本不影响天线反射系数的情况下可以提高天线增益,大幅缩减工作频段内外的RCS。