本文内容为作者在“基于频率选择表面的极化转换器的研究”项目中所承担的相关工作。传统频率选择表面作为一种二维周期性的阵列结构,其本质上是一种空间滤波器,可以通过特定频率的电磁波,反射其它频率的电磁波。频率选择表面在减小雷达散射截面积,作为卡塞格伦天线线副反射面或准光滤波器实现波束的复用与分离等方面都有非常广泛的应用。本文在传统频率选择表面的功能基础上,研究实现了基于频率选择表面的极化转换器。设计并加工制作了可以将入射的线极化波转化为出射的圆极化波的线圆极化转换器,以及将入射线极化波,偏转为其它线极化方向的波的线极化偏转器。此外,利用手征结构材料的特性,设计并仿真实现了基于手征结构的线极化偏转器,该线极化偏转器可以将两线极化方向相互垂直的电磁波的极化方向同时沿顺时针旋转45°。1.设计的线圆极化转换器,其工作中心频率为22GHz。测试结果表明,在中心频率22GHz处线圆极化转换器能量传输系数可达-0.18dB,出射信号轴比为0.45dB,小于3dB的轴比带宽达到了 6.73%,-1dB以上的传输带宽达到了 4.27%。2.论述了双层缝隙型频率选择表面对线极化电磁波的极化方向偏转任意角度的可行性,设计并加工制作了 30°,45°,90°三个线极化偏转器进行实验验证,三个线极化偏转器工作中心频率均为22GHz。测试结果表明,在中心频率22GHz处,30°,45°,90°线极化偏转器的能量传输系数分别达到了-0.19dB,-0.46dB,-0.24dB。-1dB 以上的传输带宽分别为 4.77%,5.45%,4.45%。3.论述了通过手征材料实现线极化偏转的基本理论。设计的手征结构线极化偏转器工作中心频率为10GHz,仿真结果表明,在中心频率10GHz处线极化方向相互垂直的两入射电磁波成功实现了线极化偏转,能量传输系数均到达-0.16dB,-1dB以上的传输带宽为2%。文中论述的所有极化转换器均基于铜片上打孔的周期性结构来实现,相较于传统用于实现极化转换的波导极化转换器,金属线栅格极化转换器,法拉第极化转换器等铜片上周期打孔的结构更简单,更易于加工制作。由于设计的极化转换器除去铜片不需要其它的介质材料,所以其可以承受较大功率。