国内各大射频微波天线电磁场实验室介绍

Xuxingfu

成都电子科技大学计算电磁学实验室简介

团队成立以来，已获国家自然科学基金17项、“863”计划项目4项、教育部博士点基金5项、其他省部级基金10余项；获教育部提名国家科学技术奖自然科学二等奖1次，国家教委科技进步二等奖1次，四川省科技进步二等奖2次、三等奖3次；在国际学术期刊发表论文200多篇，被SCI收录180多篇，其中，本学科重要学术刊物IEEE/IET系列杂志论文50多篇。
目前团队研究方向有：

( L: `' r" N: d& ?2 }    （1）计算电磁学

9 b( v; j' [3 D8 X# w9 ~    本方向主要研究电磁场数值仿真算法、电磁问题建模方法和电磁问题优化算法三大内容，特色内容涵盖 “三维微波集成电路的电磁建模方法及新型器件研究 ”、“复杂电磁问题的数值仿真及人工神经网络模型研究 ”、“超高速集成电路互连封装结构电磁特性研究 ”等方面。在数值算法方面，主要研究改进FDTD法、空间有限差分时域矩量法、特征基函数法以及无网格法；在电磁建模方面，提出了知识人工神经网络方法和新型传输线方法；在电磁优化方面，研究了跳跃基因遗传算法和空间映射等方法。
5 O& t( Q9 r2 |3 w' }1 G9 q 近年来，该方向以王秉中教授、洪劲松教授、邵维副教授、赖生建博士、梁锋博士为主，发表高水平学术论文40余篇，获得省部级科技进步奖4项，出版的专著《计算电磁学》入选教育部推荐研究生教学用书。该方向有两名博士生的学位论文入选得四川省优秀博士学位论文。

9 Y. [; V" X, c1 N    （2）微波毫米波电路与系统

    本方向以微波毫米波理论及其电磁传播特性为基础，研究新型无源/有源电路与元部件，进而开发新型微波毫米波功能模块、子系统及系统。研究内容涉及微波毫米波精确制导技术、系统级封装技术、片上系统技术、高效功率合成技术、高功率条件下的无源互调机理等方面的相关理论与关键问题。研究成果在面向民用如毫米波通信、汽车防撞等应用背景下，更注重为我国的国防建设提供核心技术支持/技术储备，这对打破国外技术封锁、维护我国国防安全具有举足轻重的作用。 % B  P. N! Y2 i+ P/ X
    近年来，该方向以王秉中教授、李家林教授、王晓华副教授、邓建华副研究员、张巧利博士为主，发表研究论文50余篇，其中IEEE/IET系列30余篇；获得省部级科技进步奖1项；获国际大会优秀论文一等奖1次。
4 g# z8 S) f3 o* B2 C
! e) G9 j8 |  I/ W9 N6 D（3）新型天线理论与技术
+ [) L8 d8 f7 z2 s. j) W
3 i4 j4 G& u- Z    天线是军民用无线系统中的核心组成部分，现代无线信息技术的发展极大地推动了天线技术进步。本实验室瞄准天线理论与技术的最新发展趋势，在新型天线理论与技术领域开展了一系列研究，包括：1）在国内率先、与国际同步开展了可重构天线、阵列及其应用研究；2）基于异向介质等新概念的宽带、高性能、电小集成天线；3）共形天线及其阵列；4）天线阵列快速分析与综合。
, ~7 r( h# J5 R! k+ g0 l: T( B; \9 k
     近10年来，该方向以王秉中教授、肖绍球教授、杨雪松副教授、李华博士、熊江博士为主，先后承担了国家863计划、国家自然科学基金、教育部跨/新世纪优秀人才计划、武器装备预研重点基金、国家重点实验室基金及其它横向研究课题10余项；发表科研论文近100余篇，其中IEEE/IET系列期刊论文20余篇，申请/获得国家发明专利10余项，获得省部级科技进步奖3项。

8 W0 _+ m( I/ k8 G$ x0 \ （4）时间反演电磁学
. f5 |* [- |( p
    利用时间反演技术可以实现电磁波的时空同步聚焦，据此特性，可以构建性能优异的新型电磁波应用系统，用于超宽带无线通信、目标探测与成像、无损探伤等领域。本团队率先在国内开展时间反演电磁学研究，验证了时间反演电磁波的时空聚焦特性，分析了时间反演电磁波的超分辨率特性，开发了一套基于时间反演的超宽带无线通信仿真工具，建成了基于时间反演的超宽带测试系统，并进一步提出了基于时间反演的新型MIMO超宽带传输方案、基于包络的时间反演法、无线网络的新型节点定位技术和新型反侦测反截获技术。
* V! e6 s( D) g+ }$ O
  `$ U$ }, n, a% x/ s2 p0 G      近年来，该方向以王秉中教授、洪劲松教授、赵德双副教授、欧海燕博士为主，先后承担了国家自然科学基金、863计划课题、国防创新科技基金等重要项目，发表高水平学术论文20余篇，申请发明专利近10项，1篇博士论文入选四川省优秀博士学位论文。

Xuxingfu

) `; O, J8 o- n8 c  }东南大学毫米波国家重点实验室
) E1 `2 m5 j! T) q& T& \! F- F
: M2 w$ s9 n% Y+ y* P8 F2 o; q% [/ c东南大学毫米波国家重点实验室是二十世纪90年代初国家计委批准建设的国家重点实验室之一。实验室以“电磁场与微波技术”国家重点学科为依托，具有博士、硕士学位授予权，拥有博士后流动站，是教育部“长江学者计划”特聘教授设岗单位，2004年获“教育部创新团队”称号，2006年荣获国家自然科学基金委“创新群体”基金。
" Q: c9 P' w8 ~" N- R. N0 K    本实验室长期致力于毫米波频谱资源的开发利用研究。早在二十世纪70年代至80年代，孙忠良教授（中国工程院院士）研究开发的毫米波体效应振荡器系列成果荣获国家科技进步一等奖。80年代后期作为国家自然科学基金重大项目“三毫米波段技术基础研究”的主持单位，联合全国六个单位，全面进行W波段固态源、接收机前端、各种无源元部件与天线、相关电磁理论和电路理论等方面的研究，取得了一批前沿研究成果。这些成果推进了我国开发应用毫米波段频谱资源的进程。
4 F- Z: J& @; B$ |) K/ d( n目前，毫米波国家重点实验室学术队伍中拥有中国工程院院士一位、加拿大皇家科学院和工程院两院院士一位、 “长江学者计划”特聘教授三位、国家杰出青年基金获得者三位、博士生导师九位。现有教师46人，在读博士生70名，硕士生130名。长期承担国家973项目、自然科学基金重大项目与重点项目、“863”重大项目、国家杰出青年科学基金、国家攻关及省部委基金等项目的研究。主编和参编多部学术专著，在国内外权威学术刊物上发表了1500多篇高水平论文，并被国内外学者广泛引用。获得国家自然科学奖、国家科技进步奖以及省部委科技进步奖等多项奖励。目前主要研究方向包括：毫米波亚毫米波理论与技术及应用系统、无线通信中的射频与天线技术、计算电磁学等。  
    东南大学毫米波国家重点实验室拥有先进完善的微波毫米波测试设备。目前，实验仪器设备固定资产超过4000万元，拥有从L波段到W波段完整的信号参数、网络参数、天线及电磁散射特性的测试设备。  
5 U8 B8 s" b$ M4 B( E- K    热忱欢迎海内外专家学者前来访问交流，欢迎有志于在微波毫米波领域发展的青年学生报考毫米波国家重点实验室的硕士和博士研究生！

! Y, i- M2 V$ w, v学术团队带头人
$ n( Q0 d: X# s0 ^5 q' z, I
( v+ o2 H- P1 R: n& ^. Q- `6 L

姓名	性别	职称	职务	专业
孙忠良	男	中国工程院院士、博士生导师		电磁场与微波技术
洪伟	男	长江学者特聘教授、博士生导师	实验室主任、学术委员会委员	电磁场与微波技术
崔铁军	男	长江学者特聘教授、博士生导师	实验室副主任、学术委员会委员	电磁场与微波技术
吴柯	男	加拿大两院院士、长江学者讲座教授、博士生导师	学术委员会主任	微波与光电子
窦文斌	男	教授、博士生导师	实验室副主任、学术委员会委员	电磁场与微波技术
徐金平	男	教授、博士生导师	实验室副主任	电磁场与微波技术
朱晓维	男	研究员、博士生导师		电磁场与微波技术
周健义	男	研究员、博士生导师		电磁场与微波技术
郝张成	男	教授、博士生导师		电磁场与微波技术
程强	男	研究员、博士生导师		电磁场与微波技术

. w- ]- g1 L0 I' T " |/ a5 n( F- y+ \7 I8 [
/ L5 j6 `; O7 j6 e5 a3 T 基础研究 : @3 g7 b7 i* f 8 v! H3 L/ k% a' V( q9 E( X. }6 p左手媒质机理及应用研究 实验室长江学者特聘教授崔铁军等近几年在国家杰出青年科学基金和国家基础研究计划（973项目）子课题等的资助下在左手媒质的机理与物理现象方面开展了卓有成效的研究工作，代表性创新成果有： ; q- N$ E; j9 k4 W证明了电磁波在这种新型的左手媒质中满足时间因果性；给出了在频率耗散媒质中电磁能密度的新的定义公式，此定义适用于所有媒质情况。在此框架下，证明了左手媒质中电磁能量都是正的，进而证明左手媒质不违背任何基本物理定律；提出了一种应用左手媒质板来实现电磁波和电磁能局域化的新方法和几种新结构；提出了应用左手媒质波导实现超大功率的产生和传输；提出了应用各向异性手征媒质实现群速负折射、相速负折射、背向波等新奇物理现象的途径和方法；该途径较左手媒质更容易实现；提出了应用左手媒质透镜实现高功率、高定向性电磁波束的辐射；等等。 以上成果均发表在国际著名刊物上，包括Physical Review B (8篇), Physical Review E (1篇), Applied Physics Letters (3篇), Optics Letters  (1篇), Optics Express (3篇), Journal of Applied Physics (2篇), Journal of the Optical Society of America A (1篇), Physics Letters A (3篇), IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques (1篇)，并被多次引用。 & \) w: r5 l) D " _( L, Q* r, r# Z9 ]. E- F# K复杂电磁问题算法及应用研究 " {* f+ Q# S; ]: b * m7 s. s3 A0 O 近五年来，实验室成员在不变性测试方程（MEI）、区域分解算法、快速多极子（FMM）算法、高频算法、分层媒质中的Green函数、渐进波形估计(AWE)、预条件算法等方面开展了卓有成效的研究工作，获得了一系列创新研究成果。 目标特性研究取得重要进展。电大复杂目标体电磁散射及电磁兼容的特性的研究是国内外电磁理论界最关注的研究方向之一。毫米波国家重点实验室崔铁军教授、洪伟教授、徐金平教授、周后型教授等近几年在这方面取得了重要的研究进展，在国际权威刊物上发表了一系列有影响的理论成果，完成了实用软件，并在重要工程中得到应用。 突破了真实移动平台三维CAD实体建模技术和电磁分析核心软件有机结合的关键技术，独立自主地开发了准确高效的目标特性和电磁兼容仿真分析软件，很好地解决了多项预研项目和实际型号工程项目的电磁分析与仿真问题。与CST合作的SeuS商业化仿真软件的第一个版本将于近期推出。 近5年在国际、国内核心刊物和会议，如IEEE Trans. on MTT、IEEE Trans. on AP、IEEE Trans. on EMC、IEE Proc.-H、Electron. Lett. Radio Science、中国科学等上总计发表学术论文300多篇，SCI/EI/ISTP收录200多篇次，被国内外学者引用超过200次。 9 j3 \& h4 W+ u: K. B0 v$ |2 d* l微波毫米波电路集成新技术研究 * w* R! i1 L9 }. R! E ' i6 \/ r4 n9 H- a$ k 高度集成是微波毫米波电路的发展趋势，其集成技术包括无源电路集成和有源电路集成两个方面。在无源电路集成方面，近年来大力发展了基片集成波导技术和半模基片集成波导技术；在有源电路集成方面，近年来开展了单片集成电路（芯片）的设计与研制。在这两个方面都取得了重要进展和突出的成果，下一步将基于系统级封装（SiP）的概念发展微波毫米波系统的集成新技术研究 在九十年代中后期，美国和一些日本学者在将波导集成于平面电路方面已开展了一些工作，如基于LTCC工艺实现层叠波导（Laminated Waveguide），用杆壁波导（Post-wall wavguide）为缝隙阵列天线馈电等 2000年以来，长江学者讲座教授吴柯提出了基片集成电路（SIC）的概念并同特聘教授洪伟等在基片集成波导的导波特性、不连续性、各种元部件、天线、有源电路、微波毫米波单板系统集成等方面开展了系统深入的研究，从而将基片集成波导发展成了一种领域性微波毫米波集成新技术。 2005年洪伟教授等又提出半模基片集成波导（HMSIW）的概念，与SIW元部件相比，尺寸减小约一半。 东南大学毫米波国家重点实验室在对SIW/HMSIW传输特性充分研究的基础上，实现了高性能的微波毫米波滤波器、双工器、定向耦合器、功率分配器、天线、空间滤波表面、混频器、上变频器、高集成度前端等，在国际权威刊物上发表了一系列论文，并提交了40多项发明专利申请，极大地推进了SIW技术的发展，在国际上产生了比较大的影响。近来，SIW/HMSIW技术在中国台湾地区、韩国、日本、美国、欧洲等开始受到广泛关注，发表论文的数量逐年递增。这项新的技术已逐渐为国际微波界所认识，并开始受到工业界的关注。 在微波毫米波单片集成电路方面，已完成8mm波段VCO、混频器、倍频器、开关、放大器等单功能芯片的研制，目前正在开展单片接收/发射前端的设计与研制。