文献综述
1. 简介
随着电子技术的迅猛发展，当前的电子系统，如雷达系统、通信系统等都是由大量的电子元器件、大规模或超大规模集成电路等组成。高功率微波（HPM:high power microwave）一般指频率在100MHz~30GHz范围内，输出脉冲功率可达GW量级的强脉冲电磁辐射。高功率微波（HPM）会对敏感的接收器、传感器和其他电子设备造成干扰或损坏。而不同的电子设备根据耐压值的不同有不同的毁伤阈值。
电磁屏蔽是保护这些设备的有意义的方法，但也破坏了这些设备在自由空间中访问信号的能力。它在隔离强电磁脉冲的同时，往往也阻断了被保护设备的信号收发。因此，在强电磁环境中工作的电子设备，其电磁防护的隔离与透波构成一对矛盾。为解决这种矛盾，基于能量选择表面的电磁防护新方法被提出。它实现了电磁能量的低通特性，即对容易造成系统损伤的高强度电磁信号完全“阻挡”，以抵御强电磁脉冲的攻击，对系统最大承受范围内的低强度电磁信号及时“放行”，以保证正常的电磁信号的接收和发送。
2. ESS原理
当ESS为低阻态时，相当于一个低阻性或高容抗表面，电磁波通过 ESS 时衰减极大；当ESS为高阻态时，相当于一个高阻性或高感抗表面，电磁波很容易通过ESS继续传播。ESS对电磁波传输的影响表面上是由阻抗特性决定，实质上是由其表面的感应电流大小决定。基于能量选择表面的电磁防护手段具有能量低通特性，按照实际使用分为有源ESS和无源ESS。当ESS的表面阻抗完全由空间电磁场决定时，称为无源ESS；当通过外加偏压的方式辅助ESS导通时，称为有源ESS。
3. 几种ESS结构
3.1. 典型的基于压控导电原理的ESS结构
首先是典型的基于压控导电原理的ESS结构，在每一个ESS周期单元中布置有十字形金属导线和相互垂直的半导体二极管。ESS 结构单元的周期d = 10 mm，十字形金属网格连线尺寸为d2 = 9 mm，线宽 w = 1 mm ，结构设置在介电常数εr=3.66的介质板上，介质层厚度5 mm。二极管的长度为 d1 = 1 mm 。
