频率选择表面由大量的谐振单元组成，是一种周期结构。一般通过在金属表面蚀刻周期性的缝隙，或者通过在介质衬底上周期性地排列金属贴片来实现。频率选择表面可以通过对电磁波进行传输或者反射实现对电磁波的滤波。频率选择表面的应用非常广泛，常被用于电磁隐身、军事通信、电磁兼容、电子对抗等领域。FSS可用于带通雷达罩，卡塞格伦系统、电路模拟吸收体等。但是传统的FSS设计制造完成后，其各参数，如工作带宽、谐振频率等都无法改变，因此不能随着外部电磁环境的变化而变化。因而可电控的频率选择表面(Electrically Controllable FSS，也叫作有源频率选择表面，ActiveFSS)的提出具有非常重要的意义。　　 由于FSS的单元形状、尺寸、单元间距、阵列形式等诸多参数决定了其频率选择特性，设计性能良好的频率选择表面具有较大的难度，因此先对频率选择表面进行分析计算非常必要。目前存在很多分析平面周期结构的传统方法。例如有限元法、积分方程法、场分量匹配法，时域有限差分法等。　　 时域谱元法(Time Domain Spectral-element Method，TDSEM)是一种较新颖的时域方法，它是一种有限元法，但采用和有限元法不同的离散方式和插值基函数。本文讨论的谱元法是基于波动方程的方法。该方法采用曲六面体对计算区域进行离散，采用具有正交性的拉格朗日多项式作为基函数。用曲六面体离散物体时，能够更好地拟合出所分析物体的复杂的几何外形同时能体现出物体的介质组成特性;选取具有正交性的多项式作为基函数能够使系数矩阵是对角的或者块对角的，这样便能较简单地对矩阵进行求逆。　　 本文采用时域谱元法分析无源频率选择表面和有源频率选择表面。由于实际的微波毫米波系统中通常包含非线性元件（如变容管、PIN管、各种场效应管等），使用基于傅里叶变换的频域全波方法分析存在一定的困难，而时域方法具有对非线性电路的瞬态分析能力，而时域谱元法正具有这样的优点。谱元法在分析含有集总元件的频率选择表面时，属于直接的电磁场全波分析方法，通过集总元器件的伏安特性与Maxwell方程之间的关系，直接把电路元器件的伏安特性带入Maxwell方程中求解。本文中分析了电感、电容、PIN管加载FSS时，FSS的特性。其中PIN管采用了等效电路模型和瞬态物理模型两种方式。瞬态物理模型可以通过控制加在PIN管上的偏置电压或偏置电流改变PIN管的阻抗特性，使得加载PIN管的频率选择表面表现出不同的频率选择特性。　　 本文最后还用谱元法分析了频率选择表面的电磁散射特性。