日益复杂的电磁环境对人类生产生活产生影响,电磁屏蔽技术是切断耦合途径的有效措施,屏蔽技术的应用离不开对屏蔽材料的研究与设计。屏蔽材料的屏蔽效能测量是研究工作的基础,为分析材料特性提供数据。首先,本文从屏蔽效能测量方法展开研究,阐明屏蔽室窗口法和法兰同轴法两种测量方法的原理和步骤,以及分别适用的场源类型,测量频段,材料类型等属性。为提高测量效率与精度,基于屏蔽室法搭建了屏蔽效能自动测量系统,采用GPIB接口连接计算机、接收机、信号发生器等测量设备,配合相应频段天线、功率放大器和衰减器等设备,利用Visual C++开发环境编写自动测量软件,实现仪表库、天线库的管理,控制仪器工作。按照标准要求进行测量及数据处理,实现9k Hz-3GHz全频段屏蔽效能自动测量功能。其次,利用窗口法对屏蔽布材料进行磁场屏蔽效能测量,当材料厚度增加至8层,低频14k Hz频点SE值可达25d B,15MHz时SE值高达83d B,可满足一般工程应用要求;利用法兰同轴法测量导电海绵在30MHz-1.5GHz频段下屏蔽效能变化趋势,并进行“导电层-介质层-导电层”组合结构设计,较低频段30MHz-500MHz组合材料SE值可提高10d B以上,特定频段提高30d B。应用网络分析仪提取散射参数,理论计算得到材料电磁参数随频率变化曲线,利用HFSS电磁仿真软件对组合结构材料对屏蔽效能提升作用进行验证。为研究混合材料屏蔽效能特性,设计开发一套法兰同轴夹具,实现对离散结构屏蔽材料的测量,拓展法兰同轴法测量材料的类型。最后,对频率选择表面材料的机理进行分析,建立等效电路模型。设计中心频率为1GHz的单层带阻FSS,满足透射系数S21<-20d B,-5d B带宽为110MHz左右,并加工制作实物,应用法兰同轴法对实物进行散射参数性能测量,结果与仿真结果基本吻合。为拓展频带宽度,进一步设计双层方环FSS,实现1GHz及2GHz双频带带阻功能,主频1GHz处透射系数S21减小到-40d B左右,-5d B带宽提高至500MHz以上,使材料带宽稳定性能增强。为实现FSS小型化,设计了折叠型方环结构,谐振频率不变情况下,尺寸缩小为原来1/2;设计2.5-D结构将FSS单元尺寸缩小为原来1/7,且实现较宽阻带宽度。