高功率微波对电子设备的破坏效果主要体现在电子元件、内部芯片等的烧毁方面,这样的效果会导致电子系统工作性能不稳定或者无法工作。能量选择表面(Energy Selective Surface,简称ESS)作为一种空间电磁场防护手段,具有“允许安全阈值内电磁波通过,自动拒绝安全阈值外电磁波通过”的特点,即具有“能量自适应开关特性”,可以在对设备的正常工作影响很小的条件下有效的阻止强电磁脉冲对设备造成损伤,是确保空间电磁安全的一种新型且有效的手段。本文具体研究工作如下:首先,对强电磁环境与电子设备的兼容条件调研。由于需要对机载电子设备进行电磁防护,所以需要先了解要保护设备的大致射频敏感度以及常见干扰电磁波的场强信息,以此作为测试过程中的一个参考指标。其次,选定二极管型号,获取其等效电路用于后续的仿真。然后,分析不同单元结构各自具有的屏蔽特点,进一步分析不同ESS单元中每个结构参数对插损,隔离度和带宽的影响,以及电磁波极化方式和入射角度对能量选择表面传输系数的影响,为设计性能优良的电磁能量选择表面提供仿真依据。随后,总结前文的设计规律,再根据机载通信天线和全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)天线的使用频段,设计两种不同频段、不同带宽的ESS,可用于两类天线的天线罩,起到电磁防护作用。接着根据设计好的ESS结构,制作实物并且进行测试。从实物测试的角度,对ESS防护性能进行研究,设计喇叭口径防护实验以验证ESS具有的能量低通防护性能,以此证明所设计结构的实用价值。其中ESS插入损耗要求小于3dB(有用信号通过率),屏蔽效能大于30dB,入射角度不超过45度。