毫米波國家重點實驗室（東南大學）

自六十年代起，實驗室前身（即微波教研室）就在微波毫米波器件、電路與系統、微波毫米波傳輸與輻射、電磁場與微波毫米波電路的數值分析與CAD等許 多方面開展了卓有成效的研究。隨著研究的深化，八十年代起承擔了國家教委重大項目、國家自然科學基金重大項目、國家七五、八五和九五重大攻關項目等一系列研究任務，在不同時期先後獲得了“國家科技進步一等獎”和“國家自然科學四等獎”等幾十項國家和部委科技獎，出版了《電磁場工程中的泛函方法》、《直線法原理及應用》、《毫米波鐵氧體器件理論與技術》、《毫米波准光理論與技術》、《Engineering Electromagnetism: Funtional Methods》、《電磁場邊值問題的區域分解演演算法》等13部專著，在國內外核心期刊上發表了近2千 多篇高水平的科學論文。目前，實驗室承擔著國家攻關項目、國家自然科學基金重大項目、國家“863”重大項目、國家傑出青年科學基金、國防預研、省部委等幾十項科研項目。

實驗室以開發利用微波毫米波頻譜資源為目標，以雷達、制導、通信和遙感等系統應用為背景，以基礎理論和基礎技術的研究為核心，注重微波、毫米波的前沿課題和新型微波毫米波系統中關鍵技術的研究，同時注重交叉學科和邊緣科學的新技術研究。目前實驗室的研究方向為：電磁波理論與工程、計算電磁學、毫米波器件與電路、毫米波系統與應用技術、射頻電路與系統、天線理論與技術、微波毫米波光電子學、微波毫米波測量技術、交叉學科的理論與技術等。實驗室在毫米波應用系統與集成技術、計算電磁學和射頻技術等方面的研究在國內已形成了特色。

實驗室向國內外輸送了大批合格的博士、碩士優秀人才。自建成以來先後有13名博士后出站，64名博士生畢業，203名碩士生畢業。他們中間，有的現任國內知名大學的教授、院系主任，有的在國家大型企業、公司以及設立在中國境內的知名跨國電器公司任職，有的在國外大學、科研機構等任職。

實驗室目前動態的在編研究人員40人/年左右，其中中國工程院院士1名，加拿大皇家科學院、皇家工程院院士1名，教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授3名，“長江學者獎勵計劃”講座教授1名，國家傑出青年基金獲得者4名（其中3名為A類，1名為B類），教育部跨世紀人才基金獲得者3名，2人入選國家“百千萬人才工程”一、二層次，2人入選江蘇省“333”工程第一層次培養對象，2人入選江蘇省“青藍工程”等。高級職稱研究人員22人，其中具有博士學位17人，占人員總數的44%。現有博士后2人，在讀博士研究生52人，碩士研究生121人。

實驗室全體人員正努力攀登科技高峰，繼續做出創新成果，為我國毫米波事業的發展貢獻力量，并力求在國際上產生更大的影響，為國家建設做出更大貢獻。實驗室實行依託單位領導下的主任負責制，遵循“開放、流動、聯合、競爭”的運行機制。熱忱歡迎各有關領域的國內外學者來訪問、交流和進行合作研究。

左手媒質機理及應用研究

實驗室長江學者特聘教授崔鐵軍等近幾年在國家傑出青年科學基金和國家基礎研究計劃（973項目）子課題等的資助下在左手媒質的機理與物理現象方面開展了卓有成效的研究工作，代表性創新成果有：

證明了電磁波在這種新型的左手媒質中滿足時間因果性；給出了在頻率耗散媒質中電磁能密度的新的定義公式，此定義適用於所有媒質情況。在此框架下，證明了左手媒質中電磁能量都是正的，進而證明左手媒質不違背任何基本物理定律；提出了一種應用左手媒質板來實現電磁波和電磁能局域化的新方法和幾種新結構；提出了應用左手媒質波導實現超大功率的產生和傳輸；提出了應用各向異性手征媒質實現群速負折射、相速負折射、背向波等新奇物理現象的途徑和方法；該途徑較左手媒質更容易實現；提出了應用左手媒質透鏡實現高功率、高定向性電磁波束的輻射；等等。

以上成果均發表在國際著名刊物上，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)，並被多次引用。

複雜電磁問題演演算法及應用研究

近五年來，實驗室成員在不變性測試方程（MEI）、區域分解演演算法、快速多極子（FMM）演演算法、高頻演演算法、分層媒質中的Green函數、漸進波形估計(AWE)、預條件演演算法等方面開展了卓有成效的研究工作，獲得了一系列創新研究成果。

目標特性研究取得重要進展。電大複雜目標體電磁散射及電磁兼容的特性的研究是國內外電磁理論界最關注的研究方向之一。毫米波國家重點實驗室崔鐵軍教授、洪偉教授、徐金平教授、周后型教授等近幾年在這方面取得了重要的研究進展，在國際權威刊物上發表了一系列有影響的理論成果，完成了實用軟體，並在重要工程中得到應用。

突破了真實移動平台三維CAD實體建模技術和電磁分析核心軟體有機結合的關鍵技術，獨立自主地開發了準確高效的目標特性和電磁兼容模擬分析軟體，很好地解決了多項預研項目和實際型號工程項目的電磁分析與模擬問題。與CST合作的SeuS商業化模擬軟體的第一個版本將於近期推出。

近5年在國際、國內核心刊物和會議，如IEEETrans. on MTT、IEEE Trans. on AP、IEEE Trans. on EMC、IEE Proc.-H、Electron. Lett. Radio Science、中國科學等上總計發表學術論文300多篇，SCI/EI/ISTP收錄200多篇次，被國內外學者引用超過200次。

微波毫米波電路集成新技術研究

高度集成是微波毫米波電路的發展趨勢，其集成技術包括無源電路集成和有源電路集成兩個方面。在無源電路集成方面，近年來大力發展了基片集成波導技術和半模基片集成波導技術；在有源電路集成方面，近年來開展了單片集成電路（晶元）的設計與研製。在這兩個方面都取得了重要進展和突出的成果，下一步將基於系統級封裝（SiP）的概念發展微波毫米波系統的集成新技術研究

在九十年代中後期，美國和一些日本學者在將波導集成於平面電路方面已開展了一些工作，如基於LTCC工藝實現層疊波導（Laminated Waveguide），用桿壁波導（Post-wall wavguide）為縫隙陣列天線饋電等

2000年以來，長江學者講座教授吳柯提出了基片集成電路（SIC）的概念並同特聘教授洪偉等在基片集成波導的導波特性、不連續性、各種元部件、天線、有源電路、微波毫米波單板系統集成等方面開展了系統深入的研究，從而將基片集成波導發展成了一種領域性微波毫米波集成新技術。

2005年洪偉教授等又提出半模基片集成波導（HMSIW）的概念，與SIW元部件相比，尺寸減小約一半。

東南大學毫米波國家重點實驗室在對SIW/HMSIW傳輸特性充分研究的基礎上，實現了高性能的微波毫米波濾波器、雙工器、定向耦合器、功率分配器、天線、空間濾波表面、混頻器、上變頻器、高集成度前端等，在國際權威刊物上發表了一系列論文，並提交了40多項發明專利申請，極大地推進了SIW技術的發展，在國際上產生了比較大的影響。近來，SIW/HMSIW技術在中國台灣地區、韓國、日本、美國、歐洲等開始受到廣泛關注，發表論文的數量逐年遞增。這項新的技術已逐漸為國際微波界所認識，並開始受到工業界的關注。

在微波毫米波單片集成電路方面，已完成8mm波段VCO、混頻器、倍頻器、開關、放大器等單功能晶元的研製，目前正在開展單片接收/發射前端的設計與研製。

1.微帶平衡-不平衡變換器發明人：蒯振起、周健義、趙嘉寧、洪偉；

2.並饋全向天線陣列發明人：蒯振起、周健義、趙嘉寧、洪偉、朱曉維；

3.延遲線電阻載入脈衝天線發明人：殷曉星、洪偉、徐鴻飛、蘇治國；

4.基片集成波導—電子帶隙帶通濾波器發明人：洪偉、郝張成、陳繼新、吳柯；

5.低複雜度超寬頻射頻前端的實現方法及裝置發明人：洪偉、田玲、朱紅兵

6.基片集成波導雙頻寬頻縫隙陳列天線單元發明人：洪偉、郝張成、吳柯；

7.平衡饋電式寬頻基片集成波導縫隙陳列天線單元發明人：郝張成、洪偉、吳柯；

洪偉：1962年生，1982年畢業於信息工程大學獲學士學位，1985、1988年畢業於東南大學分別獲碩士、博士學位。1988年起在東南大學任教，1992年晉陞副教授，1993年晉陞教授，1994年起任博士生導師，2000年被聘為教育部長江學者計劃特聘教授。2003年起任毫米波國家重點實驗室主任，第十屆/第十一屆全國政協委員。曾在加州大學伯克利分校、聖克魯斯分校等作訪問學者。2012年當選IEEE Fellow。