随着大规模集成电路技术的迅速发展以及信息化作战在战争中地位的愈发提高,高精密度的电子设备与系统不仅已经成为普通大众生活当中重要的一部分,更是在现代化战争模式当中占据举足轻重的地位。一方面电子技术的不断发展使得电子设备得以实现小型化,功能多样化与功耗下降,另一方面,高精密度的集成电路,特别是军事实体平台,意味着更高的脆弱性,一旦系统的某个部份受到来自外界的电磁脉冲特别是人为制作的高功率微波（HPM）的攻击而导致其功能瘫痪,将很有可能导致系统连锁式的损坏从而无法正常工作,因此这些目标需要最高程度的电磁干扰方面的防护。频率选择表面作为一种人工电磁材料,其对于特定频率的电磁波具有选择功能,但对于其通带内强电磁脉冲能够几乎毫无阻碍。出于对电子设备的保护需求提出能量选择表面的概念,其对于高于某一设定好的安全阈值的电磁波能量选择表面可以令其大幅衰减到安全值,对于正常工作的信号的能够几乎无损地通过,保护电子设备与系统正常工作的同时还能保护其免受强电磁脉冲的影响。本文对能量选择表面展开了以下几方面的研究工作:第一部分从等效电路法与Floquet定理出发,分析了能量选择表面的基本原理,运用CST软件来验证其工作效果,之后针对加载的PIN二极管的等效电路利用软件搭建拟合电路来获取并在CST中建模进行仿真,获取不同型号的PIN二极管的所能承受极限场强值,同时分析了不同的参数,比如单元尺寸和入射波角度的变化对表面工作性能的影响,最后针对PIN二极管被击穿的情况进行了分析以及仿真。第二部分基于实际应用的需求,对有限大的能量选择表面进行了建模仿真,对其包括带内带外的情况都分析了有限大条件对其工作性能的影响。之后对表面受到外力挤压发生形变时的情况进行了仿真分析。第三部分针对提出四种改进的小型化ESS单元以实现在一定尺寸限制下尽量逼近表面的理想条件下的工作状态,并对比分析了几种单元的优缺点。第四部分总结了前面经验的基础上,根据包括改进型在内的几种单元进行了实物加工,并根据实际条件对其进行了测试分析,验证了能量选择表面设计的合理性和实际投入使用的可行性。