在这个现代电子科技盛行的时代，电磁波的存在无所不及。手机，家用电器，无线电广播，卫星导航，工业，医疗器械等无时无刻都在散发电磁波。电磁波已经被当作一种污染源，无形之中损害着人类的健康。而频率选择表面作为空间滤波器，具有选择透过性，能够减少电磁波的辐射，降低电磁干扰。所以FSS在民用领域也有很大的发展空间。

总的来说，FSS应用广泛，不仅在军事方面，是各大国的研究热点，在民用方面，也有着很大的应用前景，所以研究频率选择表面具有很大的意义。

1。2 频率选择表面的研究背景与应用

频率选择表面的概念最早出现于18世纪80年代，美国人Fransis Hopkinson用光，通常指的是灯光或自然光，通过用丝制成的手绢时，会发生衍射[3]。后来到了1786年，美国物理学家David Rittenhouse让日光通过用发丝制作而成的等间距栅时，观察到了衍射现象，由此发现了FSS[4]。19世纪时，德国的Hertz在电磁波的低频段，采用了金属栅进行了类似的实验。由于当时技术发展的限制，只有一维的栅，主要是线栅和带栅。后来对晶体衍射现象有了进一步的研究之后，二维和三维的栅逐渐变为人类的研究对象。后来到了1919年，Marconi和Franklin通过将水平栅作为不连续表面，设计出抛物面反射器，并由此申请了一个专利[3]。从20世纪60年代中期开始，学者们开始进行关于二维栅的研究，基本理论及应用由此得到了很大的发展。

二维或者三维的结构形式要比一维复杂，但是基本原理仍是适用的。当电磁波通过FSS时，对于与单元谐振频率相等的电磁波，则会呈现出全反射和全透射的特性，而对于其他频率的电磁波，则会发生全透射或全反射，因此可以用来设计电磁波方面的空间滤波器。现如今的吸波材料，是用于涂覆在飞行器或者武器系统上的，但是由于自身的结构和重量的限制，并不能发挥很好的吸波效果。若能将吸波材料与FSS结合使用，则可以发挥FSS即轻便又有选择透过性的特性，从而更好地发挥吸波材料的使用价值。这也是目前FSS研究开发的热门方向[2]。

频率选择表面应用形式多样。一开始是在抛物面天线上得以应用。随着时代和战争的同步发展，隐身技术受到各大国的重视，美国是当今世界上隐身技术最发达的国家。频率选择表面的一个重要应用就是雷达天线罩，通常被设计为带通特性的滤波器，雷达天线的工作频率被设计为通带频率，其他频率的电磁波能量则会被反射，从而缩减了RCS。FSS另一个重要应用是天线副反射器。假设有两个天线馈源，则可将FSS设计为对馈源1是可以完全透射的，对馈源2是可以完全反射的，这样就达到了天线复用的目的，从而使资源得到了节约。

FSS的其他应用还可总结如下[5]：

(1) 在红外、远红外波段的应用 

法布里-珀罗干涉仪的反射元件(reflecting element in Fabry-Perot interferometer)

红外激光器的光泵镜(mirrors for optically pumped infrared laser)

太阳能表面(solar energy surfaces) 

光谱滤波器(spectral filter) 

分束器(beam splitter) 

耦合器(coupler) 

(2) 在毫米波及亚毫米波波段的应用 

滤波器(filter) 

    探测器(detector) 

干涉仪(interferometer)

移相器(phase shifter)

光谱双工器(spectral diplexer) 

极化双工器(polarization diplexer) 

    激光腔输出耦合器(laser cavity output coupler) 

(3) 在微波波段的应用

控制雷达散射截面（RCS）的天线罩(radomes for radar cross section(RCS) control)