竹子是一种广泛分布于世界各地的木质草本植物,中国的竹资源以及竹产量为世界之最,占到世界竹资源的20%。丰富的竹资源为全世界带来不可或缺的经济价值、生态价值、社会价值和文化价值。竹子是一类特殊的具有周期性空腔结构的介质目标,对其展开研究有着重要的军事和民用的意义。在军事应用方面,亚太地区陆地战场竹林地貌广泛分布,急需获知竹子这一背景的极化散射特性,为竹林间重要目标探测提供支撑。在民用方面,在获知竹子极化散射特性后,可以利用雷达进行竹林资源探测、生物量监视、碳含量测量等工作。本论文聚焦竹子这一具有周期性空腔结构的介质目标,通过对其电磁特性的精密测量及极化散射特性研究,可为丛林作战、竹林资源参数反演等提供相应参考。本文主要进行了以下几个方面的工作:建立了竹材复介电常数特性的经验模型。相比传统的物理模型和半经验模型,本论文建立的经验模型非常方便在实际工程运用和地球雷达遥感中使用。在精密数控机床加工竹材样品之后,从0.5GHz到18GHz使用高精度的同轴线传输/反射法进行各向异性复介电常数的测量,对测量的数据建立关于含水率的经验模型,分析了其电磁特性。由于微观细胞结构的原因,竹材的纵向介电常数值比切向介电常数值要大。此外,考虑到不同季节中温度对介电特性的影响,分析了不同温度下的复介电常数变化关系。此外还研究了样品不同形态对复介电常数的影响。分析并建立了竹子周期性空腔结构目标的极化散射特性。受到一维相控阵的启发,建立了周期性目标的散射模型,使得分析周期性目标结构的散射机理过程更加简便。基于电磁仿真得到竹子的极化散射特性数据,分析竹子表面电流分布、竹子腔体内部电场分布、频域极化散射特性、时域极化散射特性以及空域极化散射情况,总结了周期性空腔结构的极化散射特性。