频率选择表面(FSS)吸波体作为一种重要的新型结构型吸波材料,具有广阔的应用前景。系统的设计与优化方法对于推动FSS宽带吸波体的发展具有重要意义。本文研究了FSS吸波体的吸波机理及其模型的参数化方法,讨论了FSS宽带吸波体的性能评价方法、分析方法及其优化框架。通过建立合理的参数化模型,使用合适的评价与分析方法,针对单元图案、结构排布等不同的侧重点,优化设计了多种FSS宽带吸波体。论文主要研究工作如下：从谐振、阻抗匹配等角度讨论了FSS吸波体的吸波原理,以传输线模型为基础定性分析了影响FSS吸波体谐振与阻抗匹配状态的各种要素,以此为基础提出FSS吸波体的模型参数化方法。FSS的单元图案尺寸、器件以及结构等均可以使用此方法参数化。根据FSS宽带吸波体的性能特点,讨论并提出了能够有效评价其宽带吸收性能的评价方法,以评价函数为基础提出了FSS宽带吸波体的二维解空间描述方法。基于FSS宽带吸波体的参数化模型,有针对性地梳理与改进遗传算法在FSS优化中的应用。最后以设计、评价、分析、优化等为基础构建FSS宽带吸波体的智能优化框架。研究与设计了一种4-8GHz开关切换式FSS宽带吸波体。侧重图案参数,对开关性能进行设计与优化。以双开口环耦合图案为基础,设计具有双谐振特性的可调单元结构。提出多态联合评价遗传算法(PUE-GA)对其开关特性进行评价与优化。最终实现了OFF状态-10dB吸收、ON状态全反射的开关切换式FSS宽带吸波体。研究与设计了一种1-5GHz超宽带连续可调式FSS宽带吸波体。侧重图案参数,对连续可调吸波性能进行设计与优化。以一种简单谐振单元为基础,优化与设计具有多谐振特性的单元图案,并在此基础上设计提出具有渐变边缘的多谐振单元图案。通过设计合理的可调器件加载和激励方式,赋予FSS吸波体双可调自由度,从而充分发挥出渐变边缘图案的多谐振特性。最终实现了1-5GHz范围-10dB宽带可调吸波性能。研究与设计了一种具有极化无关性能的1-8GHz超宽带连续可调式FSS吸波体。侧重图案参数与结构层厚度,对连续可调吸波性能进行设计与优化。基于渐变边缘图案的设计思路,在保持可调性以及吸波性能的同时,通过简化、改进得到具有极化无关特性的基础图案。使用PUE-GA进行性能优化后,结合可调器件激励方法,最终在1-8GHz超宽带范围实现了极化无关性能与-10dB吸收性能。研究与设计了一种具有极化无关性能的1-8GHz超宽带多层结构无源FSS宽带吸波体。侧重图案参数与结构参数,对不可调宽带吸波性能进行设计与优化。通过放开两层图案加载层与电介质基底层的排列形式,搜索更适于1-8GHz超宽带吸波的构型。使用“设计-全局优化-分析-局部优化”的优化框架,对多层结构FSS宽带吸波体的性能进行优化。最终得到在1-8GHz具有-10dB吸收性能和极化无关性能的多层结构无源FSS宽带吸波体。本文的研究说明,所提出的模型参数化方法以及设计、评价、分析和优化方法能用于有源和无源FSS宽带吸波体的设计与优化。所得到的多种FSS宽带吸波体在其目标频段均具有良好性能。这些研究将为隐身技术领域的应用奠定基础。