文献综述
频率选择表面(FSS) 是一种二维周期性结构，主要分为贴片型和孔径型，能够在谐振频率周围对电磁波呈现全反射或全透射特性。频率选择表面是由周期性排列的金属贴片单元或者金属屏上周期性排列的开孔单元构成。因其具有空间频率选择滤波特性，在滤波器、极化器、吸波器、微波透镜天线、多频反射面天线以及隐身天线罩等方向中具有非常重要的应用[1-5]。
FSS的最初灵感来自于光学研究中对于光栅的设计,虽然同样以周期结构为基础，但对于FSS的理论分析和建模却是最近几十年由于计算机相关技术以及平面印制电路技术的发展才得以完善的。随着计算机技术的高速发展，频率选择表面的研究进入了一个新的阶段。美国Ohio State University的Munk和Luebbrs教授领导的研究小组致力于频率选择表面的基础理论及其应用的研究。美国Illinois大学的Mittra教授领导的研究小组在频率选择表面的理论建模和数值分析方法等方面都取得了很多重大成果，并建立了系统的分析模型。美国喷气与推进实验室的Wu教授领导的研究组则对轻重量、多波段反射面天线以及馈源系统方面开展了广泛的研究。英国Kent大学的Parker和Vardaxoglou针对不同类型的周期单元，从RC等效电路的角度给出了具有工程价值的结果。到了80年代，美国Illinois大学的Mittra教授领导的研究小组采用谱域方法对FSS进行研究，并在总结前人计算方法的基础上，得到了对单层及多层FSS分析的有效理论。 20世纪60年代到90年代是FSS基础理论研究的年代，重要的基础理论研究都是在这一阶段完成的。理论研究的深入也促使了理论模型的发展，使其愈加接近实际的结果。进入21世纪后，FSS的发展主要集中在新型单元的设计以及工作频率的提高上。与之前工作在微波低频段上的FSS相比，毫米波波段和亚毫米波波段的FSS设计才是重点研究对象。如2006年，利用准光技术设计出的工作在毫米波波段和亚毫米波波段的FSS被广泛应用在雷达隐身技术和高频段吸波材料方面。
国内对FSS的研究起步较晚，多集中于几种特殊结构单元，对一般结构的反射和透射特性研究依然缺乏。由于工程应用的需求，使FSS迅速成为研究热点。研究FSS的理论和应用已成为工程电磁学的一个方向。随着国家对于军事工业发展的重视，国内几所高校及研究所开始对频率选择表面展开了研究，并且在基础理论方面己经取得了一定成果，但是对于较为复杂结构的分析能力，依然比较薄弱。近年来，随着航空航天技术的快速发展，频率选择表面的研究也越来越受到关注，在频率选择表面的应用方面取得了很多成就。现如今，频率选择表面有许多种类。
2014年，Sofian Hamid等人提出了具有增强的透射和吸收特性的频率选择性天线罩的设计。 平面天线罩由叠层吸收器和频率选择结构（FSS）组成。 通过对叠层吸收体进行构图，可以降低插入损耗，而通过使用两层FSS获得更宽的通带和更陡的斜率。 基于这种方法，该结构具有以下特性：在较低频段（1-3 GHz）下它是反射性的；在中频段（4.3-5.8 GHz）下它是透射/射频透明的；在较高频段（8.5-11.7 GHz）上 它具有吸收性 [6]。
2015年，Devkinandan Chaurasiya等人提出了一种包含单层电阻负载频率选择表面（FSS）的宽带雷达吸收器。 FSS印刷在薄的电介质基板上，该基板通过空气垫片与金属接地层分开。 数值结果表明，所提出的吸收器在3.96-13.36 GHz的频率范围内提供10 dB的吸收带宽，相当于108.54％。 而且，所设计的结构对偏振不敏感并且具有广角吸收性。 另外，研究了等效电路模型和几个参数变化来解释结构的吸收机理 [7]。
2017年，谢冰芳等人设计了一种工作在8.5-11GHz频段及35.5-37.5GHz频段上的双层双频带频率选择表面结构。该模型的上层可视为一个容性面。其中心为一个正方形金属贴片，外侧为一个方形环，方环的尺寸略小介质基板，故可在单元与单元之间形成缝隙，该缝隙可等效为电容C1，方环及方形贴片之间形成的孔径缝隙可以等效为电容C2，方形环产生等效电感L1，C2和L1先并联再与C1串联。下层可视为感性面。结构为一个由圆环和十字形贴片的组合而成的组合结构，其中十字形贴片在圆环内部的部分被挖去。此金属贴片的十字形结构可以等效为电感L2，圆环形结构可以等效为电感L3与电容C3串联，这两部分再进行并联构成整个结构的等效电路。一般情况下，设计FSS时大多采用多层结构实现双频带的特性，这使得 FSS几何尺寸较大，结构较厚，在工程应用中有诸多不便。而本文设计的结构在所需的X波段和Ka波段这两个相距较远的频段内均有良好的频率选择特性且结构简单，单元尺寸较小，极大地方便了工程应用[8]。
2018年，Gobinda Sen等人提出了一种极化不敏感的紧凑型微波吸收器，该吸收器在低频下具有宽的吸收带宽，在高频下具有透射窗。所提出的微波吸收器的单位单元包括双层频率选择表面（FSS），其间具有G（mm）的气隙。吸收频带主要覆盖3.61 GHz至10.67 GHz的UWB频率，相对吸收带宽（RAB）为98.87％。在12.70 GHz处观察到通带峰值。 针对不同的入射角和极化角评估了拟议的吸收器的性能，以验证天线罩的应用 [9]。
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