由于对空间电磁波所表现出的特定的滤波响应,如传输响应或反射响应,频率选择表面结构(Frequency Selective Surface,FSS)在卫星通信系统、超材料集成设计、电磁屏蔽材料制作以及天线雷达截面(Radar Cross Section,RCS)减缩等领域有着广泛的应用。在上述众多应用领域中,雷达天线RCS减缩由于其特殊的军事背景而备受关注,基于FSS所设计的隐身天线罩几乎已经成为隐身飞行器及隐身舰船等装备的标配。然而,随着技术的进步,雷达天线正在朝着多频方向发展,这无疑增加了FSS的设计难度,FSS在面对变频天线时也面对同样的问题,传统FSS显然已经不能满足新形势下隐身的需求。为解决上述问题,在FSS的基础上衍生了有源频率选择表面(Active Frequency Selective Surface,AFSS)的概念。所谓AFSS,即在FSS中引入特定的激励源,通过对激励源的控制来实现FSS的谐振频点可调谐或者传输特性可变化,由此满足其在不同环境的应用要求。虽然AFSS可以满足复杂应用环境中对其滤波特性的要求,但随着雷达组网探测技术的发展,目标的双站RCS已成为衡量其隐身性能的重要因素,考虑到FSS应用于天线隐身的机理,无论传统FSS还是AFSS,其必将难以满足目标双站隐身的需求。作为延伸,本文研究了频率选择吸收表面(Frequency Selective Absorb Surface,FSAS)的设计方法,借此实现天线的双站RCS减缩,在此基础上将AFSS结构应用于FSAS结构中,实现有源频率选择吸收表面(Active Frequency Selective Absorb Surface,AFSAS)的设计。通过本文的研究工作,可为后续的相关研究提供一定的参考。设计AFSS的关键在于如何在结构中引入激励源并有效的控制激励源的变化,除此之外,还要考虑由于激励源的引入对AFSS的滤波特性所造成的影响。本文就上述关键问题作为研究要点,重点进行了以下几方面的研究工作:1.基于耦合机理的AFSS的设计方法。耦合型频率选择表面的基本理论相对成熟,该方法的关键在于通过何种手段来有效的控制所需耦合的强弱,而传统的诸如单元旋转及单元平移等方法在物理实现方面面临着一定的困难,为克服上述问题,本文研究了通过改变单元之间纵向位移设计耦合型AFSS的方法。结果表明利用该方法所设计的AFSS可实现的调谐频率比例为1.6:1,并且该AFSS结构具有良好的角度稳定性与极化独立性。除此之外,在该方法的基础上,通过采用级联的方式,有效的改善了AFSS结构的带内“平坦”特性。2.基于变容二极管加载的小型化AFSS的设计方法。变容二极管的电路参数可以随着偏置电压数值的改变而变化,因此被经常应用到调谐电路的设计中。对于FSS而言,利用等效电路分析法可将FSS等效为不同类型的谐振电路,若将变容二极管加载于FSS结构当中,通过控制变容二极管工作电压的大小,可以使FSS的等效电路发生变化,从而实现FSS谐振频点的改变。与设计常规电路的不同之处在于,FSS结构中需要设计合理的偏置网络来有效控制变容二极管的工作电压,而偏置网络的存在不可避免的会对FSS的滤波特性造成影响。为解决该问题,本文研究了偏置网络的一般设计思路,就偏置网络的设计原则与方法进行了详细的描述。利用该设计方法,在所设计的小型化FSS的基础上,通过安置合适的变容二极管与偏置网络,设计了具有小型化特征的AFSS结构,结果表明所设计的AFSS结构具有良好角度稳定性与极化独立性。虽然AFSS相较于FSS存在着诸多优势,但在目标双站RCS减缩方面,两者仍然存在一定的不足。考虑到未来的隐身需求,如何实现目标的双站RCS减缩且不影响自身的辐射特性必将成为研究热点,而FSAS结构可以较好的切合该问题,因此本文就FSAS的设计方法展开了研究,具体工作如下所述:1.基于并联LC谐振电路加载的有源FSAS的设计方法。首先就FSAS的基本概念及关键问题进行了简介;然后介绍了利用并联LC谐振电路加载方法设计FSAS的基本原理,并利用该方法设计了具有“吸波-传输-吸波”特性的FSAS结构,通过与具有“反射-传输-反射”特性的FSS的双站RCS仿真结果的对比,有效说明了FSAS在双站RCS减缩中的优势;接下来,根据文中介绍的偏置网络的一般设计思路,研究了基于PIN二极管的AFSS设计方法,并将所设计的AFSS应用于FSAS的设计当中,实现了FSAS在“吸波-传输-吸波”及“吸波-反射-吸波”之间的相互转换;最后通过原理样机有效的验证了上述设计方法的正确性。2.具有小型化特征的FSAS的设计方法。随着系统集成化水平的提高,未来应用场景对结构的小型化必然提出了相应的要求,因此,本文根据所研究的并联LC谐振电路加载的方法,通过分别设计具有小型化特性的吸收表面与传输表面结构实现了具有小型化特征的“吸波-传输-吸波”FSAS的设计,并将上述FSAS与具有“反射-传输-反射”特性的FSS的双站RCS进行比较,有效的说明了FSAS在双站RCS减缩中的优势;最后,通过原理样机的加工测试验证了设计方法的正确性