频率选择表面(Frequency Selective Surfaces,简称FSS)是一种具有空间滤波功能的电磁功能材料,它通常由周期排布的金属谐振贴片或金属谐振缝隙图案构成,由于其呈现的优良选频特性,被广泛应用于电磁频谱的各个波段,尤其是在飞行器隐身技术中。将频率选择表面应用于雷达天线罩可以实现雷达制导舱的带外电磁屏蔽,以达到降低雷达散射截面的目的。然而,为满足气动与隐身要求,飞行器雷达罩外形为不可展开的二次曲面,这给频率选择表面的设计、建模、分析与制作带来严峻挑战。目前,国内外关于频率选择表面的研究主要集中在无限大平面频率选择表面的数值计算方法、滤波结构以及谐振图案设计等方面。然而,在实际工程应用中,有限大曲面频率选择表面的设计建模、电磁特性分析是实现其在雷达罩上应用的基础与依据,但目前尚未形成完整的理论框架。因此,论文开展了有限大频率选择表面电磁特性及在雷达罩上的应用研究,论文的主要研究工作如下。论文首先讨论了周期结构的电磁散射物理模型和数学表述方法,推导了模式匹配法的基本原理和实现过程。在此基础上,结合弓形法则测试原理,采用时域有限差分算法对有限大小频率选择表面的电磁特性进行了仿真计算。通过对远场散射参量的数值求解,推导出了有限频率选择表面的透/反射系数表达式,从而为有限频率选择表面的设计与分析奠定了理论基础。其次,论文针对国内外制作频率选择表面雷达罩常采用的柔性屏转移技术及激光雕刻技术途径,分别研究了柔性屏转移技术中引入的误差对频率选择表面雷达罩传输特性与隐身特性的影响,以及可应用于激光雕刻技术制作频率选择表面雷达罩的空间准周期曲面建模设计方法。在分析柔性屏转移技术引入误差对频率选择表面雷达罩传输特性与隐身特性的影响时,论文采用等效平板法将制作工艺中出现的引入误差呈现在等效平板上面,并采用自由空间法进行测试。通过分析测试数据,归纳了不同引入误差对频率选择表面雷达罩传输特性的影响规律,从而为柔性屏转移技术制作频率选择表面雷达罩提供了试验依据。激光雕刻技术是制作三维人工结构的常用技术手段。然而,该方法的技术瓶颈在于尚没有一种完善的在不可展开曲面上进行频率选择表面布阵建模的方法。论文基于空间准周期布阵的原则,开发出了在任意不可展开曲面上的密集/稀疏型频率选择表面布阵建模方法。通过分析由不同布阵算法获得的频率选择表面雷达罩的RCS、透/反射系数、瞄准误差等电性能参数,验证了空间准周期布阵建模方法的可行性与可靠性。为了获得更加精确的打击能力,雷达/红外双模制导成为制导技术的一个发展趋势。对双模制导雷达罩的隐身不仅要实现带外电磁波的屏蔽,还要保证探测窗口的红外高透过率。针对这种隐身需求,论文设计了一种新型光学透明频率选择表面,通过开展其光电特性与电磁传输特性的研究,获得了光学透明频率选择表面人工微结构的优化设计方法,为雷达/红外双模制导武器的隐身提供了一种有效的技术方案。