传统的频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)一般由各种二维形状的金属贴片或槽线结构按周期排列而形成的无限大区域的平面结构,其对不同频率、极化模式和入射角度的空间电磁波具有频率选择性,因此也常被称为空间滤波器。三维FSS 比传统二维FSS多了一个维度上的设计自由度,能在所需工作频段引入更多的传输零、极点。在实现同样性能的前提下,三维FSS具有陡峭的频率选择特性、较好的角度和极化稳定性、平坦的通带以及较小的单元尺寸等优势,因此,其设计和应用得到了研究人员们的关注。本文主要介绍了基于方同轴的双通带和宽带外抑制带通两类3-DFSS结构,并对其进行了相关的研究和实验验证。论文的主要内容包括:(1)在原有方同轴FSS的基础上,通过引入金属化通孔和耦合缝隙,增加了 FSS的谐振模式。FSS通过奇偶模耦合效应,产生了更多的传输零、极点,可以实现平坦的带通性能、陡峭的频率选择性和宽带外抑制。将金属化通孔和耦合缝隙应用于多个电磁波传输路径,可以实现多通带响应。(2)将金属化通孔和耦合缝隙应用于方同轴结构,形成了一个双通带3-D FSS。在电磁波传输路径中引入金属化通孔,增加了传输极点的数量,构建了一个平坦的通带。而在电磁波传输路径中引入耦合缝隙,实现了不连续导体的方同轴结构,构建出了另外一个通带。(3)通过在导体表面开槽和增加短同轴线结构的方式,实现了一个具有宽带外抑制性能的带通3-DFSS。通过在电磁波传输路径中引入金属化通孔,实现了平坦的带通特性;此外,通过在导体表面开矩形槽及引入短同轴路径等方式,在通带外产生了两个传输零点,实现了宽带外抑制性能。(4)利用印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)技术对基于不连续导体的方同轴型双通带和宽带外抑制带通3-DFSS进行了实物加工,实验和仿真得到的结果有较好的吻合度,验证了 FSS的可行性。