微带周期性结构广泛应用在微带阵列天线、电磁带隙结构、频率选择表面等领域。周期性结构在形式上主要由单个谐振单元按照一定的形式排列而成,在功能上跟滤波器一样具有频率选择的作用,多数用在天线罩上以提升天线的性能。周期结构解析模式在数学上很难用公式表达出来,因此在计算周期结构的电磁场时需要特定的算法。本文采用周期格林函数和矩量法结合的数值算法对复杂周期结构进行分析计算。设计了新型的周期结构和天线,仿真和实测结果都满足要求,并利用数值分析算法对新设计的FSS周期结构进行计算,通过跟HFSS仿真计算结果比较相差甚微。论文主要内容如下:格林函数是周期结构中非常重要的物理概念,是求解积分方程的关键,过去被用来研究周期性结构中的波的特性。在应用周期格林函数探究周期微带结构的设计仿真时,出现未知量很大,计算仿真难度大等难题,这是因为周期格林函数具有级数求和的形式,原级数收敛非常慢甚至不收敛。针对此问题,本文在多种加速算法中选择了Ewald变换方法对二维周期格林函数进行加速仿真,实现了对周期格林函数进行快速高效的数值计算,加快了级数和的收敛。多频宽带的周期结构设计一直以来都是难点,本设计在耶路撒冷原型的基础上,通过设计双层结构及结构之间的耦合,改变了结构的谐振频点以产生多个谐振点,拓展了周期结构的带宽。最终本文设计了一款宽带、大入射角、极化无关的双通带的频率选择表面,接着把设计的FSS结构应用到MIMO天线以改善天线的辐射特性。最后通过本文的算法来计算FSS的散射,并且和HFSS的计算结果做了比较,两者的计算结果基本吻合。