频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)是一种由完全相同的单元周期排列而成的单层或多层二维结构,该结构会使某种特定频率、入射角度、极化方向的电磁波产生透射或者反射现象。FSS由于其特殊的滤波性能常被应用于雷达隐身技术、卫星通信、电磁兼容等多个方面。但是传统的无源FSS在设计加工完成之后滤波特性便不能改变,无法满足实际应用场景中多变的需求,因此在无源FSS的概念上又发展出了可重构频率选择表面(Reconfigurable Frequency Selective Surface,RFSS)的概念。论文对FSS的基本理论以及高性能FSS的设计思路进行分析与总结,针对高性能FSS的双频带、小型化以及可重构这几项性能进行重点研究,主要工作如下:首先,对FSS的基本概念进行简要介绍,总结FSS的基本参数对其性能影响的一般规律,并从原理上分析栅瓣出现的原因以及条件,从而避免FSS中栅瓣的出现。介绍了几种FSS常用的理论分析方法及其各自的适用场景,并以典型FSS结构为例,对其单元建立等效电路模型,从等效电路的角度分析单元的滤波性能,为之后研究高性能FSS的工作原理打下基础。其次,通过一种交错复合的方式,将传统的十字孔径和方形孔径复合在同一单元内,实现了双频谐振的性能。通过分析单元谐振时的场分布,为单元建立等效电路模型,从而分析其谐振原理。采用“己”字形弯折结构对这种双频FSS进行小型化设计,通过对“己”字形弯折结构谐振原理的分析,优化设计出一种高性能FSS。该单元可以产生两个相距很近的通带,频数比达到1.42,小型化程度达到0.039??0.039?,并且可以保持良好的斜入射稳定性(最大斜入射角75°时)和极化稳定性。对优化后的双频小型化FSS进行加工,在微波暗室测量的结果与仿真结果保持一致,证明了仿真结果的准确性。最后,介绍了RFSS的常见分类方式,总结了调谐型RFSS与开关型RFSS常用的实现方法,并分析目前开关型RFSS实现方法的不足之处,提出了一种开关型RFSS的新型实现方法。其次,在十字结构的基础上,通过“回”形弯折结构和单元间加载PIN开关的方法,设计了一种具有自互补结构的双频开关型RFSS,单元具有一定的小型化特性,通过改变外加激励值控制FSS在两个频段的滤波特性为带通或带阻。为了使这种开关型RFSS应用于雷达罩时可以在更宽的频带内实现雷达截面减缩,论文利用空气腔将其与双通带FSS级联,在不影响通带谐振特性的同时将阻带带宽扩展了250%,且提高了通带的边缘陡降性。最后,利用单元自身的结构,为设计的RFSS单元设计了一种简单有效的偏置电路,加工完成后对RFSS实物进行测试,测试结果与软件仿真结果保持一致,证明了实验的可行性。