为了在不同时域下获得兼具带通与带阻空间滤波功能的低频频率选择表面(FSS), 提出了一种带通与带阻型FSS可自由切换的设计方法, 即在基于卷曲技术设计的小型化FSS表面上贴装电控PIN二极管, 并利用“场-路”协同仿真的方法进行建模与计算。其中, 卷曲图案既是滤波结构, 也是馈电导线。当PIN二极管导通时, 卷曲图案缝隙处产生的电容C1与金属贴片电感L1构成并联LC回路, FSS表现为带通滤波功能; 反之, 焊盘处缝隙及反偏PIN二极管产生的电容C2与金属贴片电感L2串联, FSS切换为带阻滤波功能。采用印刷线路板及表面贴装工艺制作出了400 mm×400 mm 试验样件并采用自由空间法进行测试, 仿真与测试结果表明: 在2.45 GHz处, 当PIN二极管导通时, FSS表现为强透射性能, 反之则表现出强反射效果。这种基于电控PIN二极管开关所实现的带通与带阻型FSS自由切换方法在通信、电磁屏蔽及雷达隐身等领域具有广阔的应用前景。

为了满足现代通信设备多频带及集成化要求，基于三屏耦合机制和双屏谐振机制，设计了一种在Ku波段和毫米波波段具有独立双通带、微型化和“矩形化”滤波特性的频率选择表面(FSS).根据物理结构分析了其作用机理，并采用矢量模式匹配法计算了其传输特性.结果表明：该结构单元尺寸仅为第一通带谐振波长的0.104倍，具有微型化特征；第二通带在42.6 GHz和49.6 GHz时出现双峰，在47.4 GHz时出现-0.828 dB的“浅谷”，具有“矩形化”传输特性；两个通带间隔约30 GHz且相互独立，在0°~60°扫描范围内均具有良好的角度稳定性.这种多功能的FSS可以满足工程应用要求.

为实现频率选择表面(FSS)工作频点的可调谐, 将环型孔径FSS负载分离后形成感性表面与容性表面, 利用两者之间的耦合机制设计了一种互补屏FSS。建立了互补屏FSS等效电路模型, 定性分析了它的变频机理。采用耦合积分方程法计算了负载贴片旋转角, 耦合电介质厚度和相对介电常数对互补屏传输特性的影响。利用镀膜与光刻方法在耦合电介质两侧制备容性表面与感性表面, 并用自由空间法测试250 mm×250 mm样件的传输特性。计算与测试结果均表明: 当十字贴片从0°旋转至10°, 互补屏FSS的谐振频点会从18.2 GHz向低频漂移至14.8 GHz。当耦合电介质的物理厚度从0.1 mm变化到1 mm时, 互补屏FSS的容性表面和感性表面之间的耦合效应逐渐消失。耦合电介质相对介电常数增加使互补屏间的耦合增强, 其工作频点向低频漂移。实验显示: 随着负载贴片旋转角的变化, 互补屏FSS能够实现主动变频功能, 为设计和制备主动FSS提供借鉴。

基于金属网栅结构设计的光学透明频率选择表面（FSS）加载于复合制导头罩的光学窗口时，其对红外入射光的衍射作用会干扰系统的成像效果。为了能够在光学透明FSS的设计过程中减少衍射带来的干扰，基于夫琅禾费衍射理论，研究了光学透明FSS结构参数变化对其衍射特性的影响。研究发现：当金属网栅周期增大或线宽减小时，衍射光强增加但分布无变化，其中周期对于光强的影响较为显著；随着十字FSS单元缝宽和缝长的增大，衍射光强增加而分布保持不变；此外，当入射光波长增大时，光学透明FSS的总透射率增加，与实验测试结果相符。上述规律将在光学透明FSS的实际设计过程中起到十分重要的指导作用。

利用感性表面(金属栅格)与容性表面(间隔的金属环形贴片)之间的耦合机制制备了微型频率选择表面(MEFSS)。依据传输线理论给出电感、电容近似公式，定性分析了MEFSS结构参数，采用全波分析矢量模匹配法计算了不同几何结构参数与耦合层电参数MEFSS的传输特性。通过镀膜与光刻法在500 μm厚聚酰亚胺膜两侧以矩形排列方式制备了12个0.125λ集总电感单元与集总电容单元，利用自由空间法测试了240 mm×240 mm MEFSS样件的传输特性。结果显示，测试样件中心频点为14.636 GHz，透过率为-0.382 dB，-3 dB，带宽为2.17 GHz时，单元尺寸为0.125λ; 当单元尺寸变小时，中心频点向高频漂移，其透过率下降; 固定单元尺寸，中心频点随固定电感宽度、电容间隔和环形贴片宽度的增加而向高频漂移; 耦合层厚度增加0.4 mm，中心频点向低频漂移1.4 GHz，且透过率降低2.6 dB; 相对介电常数由3.5变为2，中心频点向高漂移2.8 GHz。结论显示，利用感性与容性表面耦合机制能制备单元尺寸为0.125λ的FSS，其具有微型化、宽通带和对入射波角度不敏感的特点。

分析了对称双屏频率选择表面(FSS)结构如何实现Butterworth型FSS和获得 "平顶"和"陡截止"的 "矩形化"滤波特性。结合平面波展开法与互导纳法, 给出了缝隙阵列导纳和缝隙阵列之间的互导纳。以Y孔形单元为例, 数值计算并分析了FSS屏与中间电介质对Butterworth型FSS的影响; 然后在500 mm×500 mm聚酰亚胺基底镀15μm铜膜, 制作出Y孔型FSS并将其粘贴于介质两侧。用自由空间法测试其传输特性, 测试结果与仿真结果基本一致。当中间电介质电厚度为2.15 mm, 单元周期为7.2 mm×6.235 2 mm, 臂长为3.6 mm, 臂宽为0.8 mm时, 双屏FSS的互导纳与单屏FSS导纳的实部相等, 从而得到Butterworth型FSS。当FSS单元周期增加0.6 mm, 3 dB带宽由3.5 GHz缩减为2.1 GHz时, 截止度增加。分析认为, 对称双屏Butterworth型FSS的设计应遵循以下原则, 即在满足谐振尺寸的前提下采用无加载孔径型单元且单元周期小于0.4λ, 其缝隙长宽比应小于5.5, 中间电介质电厚度约为0.1λ。