毫米波国家重点实验室（东南大学）_百科

项目成果

自六十年代起，实验室前身（即微波教研室）就在微波毫米波器件、电路与系统、微波毫米波传输与辐射、电磁场与微波毫米波电路的数值分析与CAD等许多方面开展了卓有成效的研究。随着研究的深化，八十年代起承担了国家教委重大项目、国家自然科学基金重大项目、国家七五、八五和九五重大攻关项目等一系列研究任务,在不同时期先后获得了“国家科技进步一等奖”和“国家自然科学四等奖”等几十项国家和部委科技奖，出版了《电磁场工程中的泛函方法》、《直线法原理及套用》、《毫米波铁氧体器件理论与技术》、《毫米波準光理论与技术》、《Engineering Electromagnetism: Funtional Methods》、《电磁场边值问题的区域分解算法》等13部专着，在国内外核心期刊上发表了近2千多篇高水平的科学论文。目前，实验室承担着国家攻关项目、国家自然科学基金重大项目、国家“863”重大项目、国家杰出青年科学基金、国防预研、省部委等几十项科研项目。

科研领域

实验室以开发利用微波毫米波频谱资源为目标，以雷达、制导、通信和遥感等系统套用为背景，以基础理论和基础技术的研究为核心，注重微波、毫米波的前沿课题和新型微波毫米波系统中关键技术的研究，同时注重交叉学科和边缘科学的新技术研究。目前实验室的研究方向为：电磁波理论与工程、计算电磁学、毫米波器件与电路、毫米波系统与套用技术、射频电路与系统、天线理论与技术、微波毫米波光电子学、微波毫米波测量技术、交叉学科的理论与技术等。实验室在毫米波套用系统与集成技术、计算电磁学和射频技术等方面的研究在国内已形成了特色。

人才培养

实验室向国内外输送了大批合格的博士、硕士优秀人才。自建成以来先后有13名博士后出站，64名博士生毕业，203名硕士生毕业。他们中间，有的现任国内知名大学的教授、院系主任，有的在国家大型企业、公司以及设立在中国境内的知名跨国电器公司任职，有的在国外大学、科研机构等任职。

实验室目前动态的在编研究人员40人/年左右，其中中国工程院院士1名，加拿大皇家科学院、皇家工程院院士1名，教育部“长江学者奖励计画”特聘教授3名，“长江学者奖励计画”讲座教授1名，国家杰出青年基金获得者4名（其中3名为A类，1名为B类），教育部跨世纪人才基金获得者3名，2人入选国家“百千万人才工程”一、二层次，2人入选江苏省“333”工程第一层次培养对象，2人入选江苏省“青蓝工程”等。高级职称研究人员22人，其中具有博士学位17人，占人员总数的44%。现有博士后2人，在读博士研究生52人，硕士研究生121人。

职能目标

实验室全体人员正努力攀登科技高峰，继续做出创新成果,为我国毫米波事业的发展贡献力量，并力求在国际上产生更大的影响，为国家建设做出更大贡献。实验室实行依託单位领导下的主任负责制，遵循 “开放、流动、联合、竞争”的运行机制。热忱欢迎各有关领域的国内外学者来访问、交流和进行合作研究。

研究方向

左手媒质机理及套用研究

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画（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：

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；提出了一种套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；提出了套用左手媒质波导实现超大功率的产生和传输；提出了套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；提出了套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着名刊物上，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。

複杂电磁问题算法及套用研究

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函式、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。电大複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，完成了实用软体，并在重要工程中得到套用。

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体有机结合的关键技术，独立自主地开发了準确高效的目标特性和电磁兼容仿真分析软体，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商业化仿真软体的第一个版本将于近期推出。

近5年在国际、国核心心刊物和会议，如IEEETrans. 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。

微波毫米波电路集成新技术研究

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，近年来开展了单片积体电路（晶片）的设计与研製。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），用桿壁波导（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积体电路（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。

在微波毫米波单片积体电路方面，已完成8mm波段VCO、混频器、倍频器、开关、放大器等单功能晶片的研製，目前正在开展单片接收/发射前端的设计与研製。

专利成果

1.微带平衡-不平衡变换器发明人：蒯振起、周健义、赵嘉宁、洪伟；

2.并馈全向天线阵列发明人：蒯振起、周健义、赵嘉宁、洪伟、朱晓维；

3.延迟线电阻载入脉冲天线发明人：殷晓星、洪伟、徐鸿飞、苏治国；

4.基片集成波导—电子带隙带通滤波器发明人：洪伟、郝张成、陈继新、吴柯；

5.低複杂度超宽频射频前端的实现方法及装置发明人：洪伟、田玲、朱红兵

6.基片集成波导双频宽频缝隙陈列天线单元发明人：洪伟、郝张成、吴柯；

7.平衡馈电式宽频基片集成波导缝隙陈列天线单元发明人：郝张成、洪伟、吴柯；

现任领导

洪伟：1962年生，1982年毕业于信息工程大学获学士学位，1985、1988年毕业于东南大学分别获硕士、博士学位。1988年起在东南大学任教，1992年晋升副教授，1993年晋升教授，1994年起任博士生导师，2000年被聘为教育部长江学者计画特聘教授。2003年起任毫米波国家重点实验室主任，第十届/第十一届全国政协委员。曾在加州大学伯克利分校、圣克鲁斯分校等作访问学者。2012年当选IEEE Fellow。