摘要
频率选择表面（FrequencySelectiveSurface，FSS）作为滤波器，与电磁波相互作
用表现出明显的带通或带阻的滤波特性，可以选择性的透过电磁波，从而减少电磁波
对人或电子设备的干扰。传统的频率选择表面是在刚性硬质材料表面构建的，如玻璃
纤维和环氧树脂形成的复合板材，质硬而重，织物具有柔性，轻质，易弯曲等特点，
将织物与频率选择表面相结合的研究较少，因此制备频率选择表面织物，在频率选择
表面柔性化和纺织材料功能化方面都具有重要的研究意义。
本文的目的是制备具有频率选择功能的柔性频率选择表面织物，基于已有的FSS
研究现状，对FSS织物展开了数值模拟和实验验证研究，具体研究内容主要从以下几
个方面展开：
首先，研究FSS的基本特性，基于Munk提出的经验公式，以十字形和方环形单
元为例，针对2-18GHz频率范围内，进行了尺寸参数的设计和FSS织物三维模型的
建立，并讨论了高频结构仿真软件HFSS和三维电磁场仿真软件CST设计FSS的流程，
模拟电磁波在FSS织物中的传播，进行仿真运算，然后实验验证仿真模型的有效性，
结果表明贴片型和孔径型FSS织物分别具有带阻和带通的滤波特性，实验结果和仿真
结果吻合度很高。
其次，根据仿真优化后的参数进行样品的制备和测试，探究多种因素对电磁波频
率响应特性的影响，总结单元互补形状、单元尺寸、单元周期、单元花型、FSS排列
方式和材料参数对电磁波频率响应特性的影响规律。FSS的单元形状、单元尺寸、单
元周期对FSS织物的频响特性产生较大的影响。织物厚度和织物的介电常数对频率特
性的影响很小，金属导电材料对透射系数几乎不产生影响。
再次，在对平面FSS织物模型研究的基础上，对曲面变形FSS织物进行探索，以
方环形和三角形FSS织物为例，研究拉伸变形、曲面弯曲高度、弯曲方向和不同单元
花型对频率响应特性的影响，并进行实验验证分析。结果表明FSS织物在拉伸变形或
弯曲变形的情况下，电磁传输特性明显降低，并随着FSS曲面弯度的增高，透射系数
曲线向低频移动，带宽变窄。
最后，研究了宽频带FSS织物，通过仿真设计了X波段（8-12GHz），透过率为
98.5%的带通型FSS织物。并对FSS吸波结构的（无吸波剂）的吸波性能进行模拟，
单元结构为方环形的FSS吸波结构，在谐振频率15GHz处，电磁波的吸收率为69%。
并研究了方环形FSS对钡铁氧体吸波材料吸波性能的影响，结果表明FSS在一定条件
下，可以提高吸波强度和增大吸波带宽。
关键词：频率选择表面；柔性织物；带阻；带通；电磁仿真；
论文类型：应用研究
目录
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第章绪论
1.1课题研究背景1
1.2FSS基本特性1
1.2.1FSS定义和分类1
1.2.2FSS滤波原理2
1.2.3Floquet定理与栅瓣现象3
1.3FSS及FSS织物研究现状5
1.3.1FSS研究现状6
1.3.2FSS织物研究现状7
1.4课题研究意义与研究内容7
1.4.1研究意义9
1.4.2研究内容9
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第章织物样品的制备与测试方法
2.1引言11
2.2实验部分11
2.2.1实验材料11
2.2.2实验仪器及设备11
2.2.3样品的制备11
2.3FSS织物频率特性测试11
2.3.1测试系统12
2.3.2测试原理与方法14
2.4本章小结14
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