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综合通知

微波毫米波技术中心2018年招生简章

发布日期:2018年07月06日

微波/毫米波技术中心

  电子科学与技术作为20世纪以来中国步入信息时代后信息领域主要的一级学科之一,支撑着这个时代的诸如通信、交通、能源和材料等基础产业。微波/毫米波技术作为电子科学与技术的主要组成部分一直备受学术及外界关注,在北京理工大学下得到了高度的发展,积累了雄厚的科研实力。

  微波/毫米波技术中心隶属于北京理工大学信息与电子学院微波技术研究所,是学院15个学术研究团队之一,支撑毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室的“毫米波技术及其应用”研究方向,团队负责人孙厚军教授。

  目前有专职教师10人,其中教授5人,副教授4人,讲师1人,外聘科研人员6人,博士研究生22人,硕士研究生46人。

  结合国家军领域民需求,从事毫米波与亚毫米波探测与制导技术、高性能毫米波集成电路与天线技术的研究,获得国家科技进步一等奖1项、二等奖1项,部级科技进步一等奖2项、二等奖4项,部级其他成果奖10项以上;获得授权国家/国防发明专利20多项;在IEEE AP、MTT、AWPL等重要学术期刊发表SCI/EI论文300篇以上。

  一、团队带头人:孙厚军教授,博士生导师,微波技术研究所所长

  研究方向:

  毫米波/亚毫米波探测理论与技术

  毫米波/亚毫米波安检成像理论与技术

  毫米波/亚毫米波天线理论与设计

  毫米波/亚毫米波电路集成技术

  学术兼职:

  计量与校准技术重点实验室学术委员会委员

  中国兵工学会电磁技术专业委员会副主任委员

  中国兵工学会太赫兹技术专业委员会委员

  毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室学术委员会委员

  全国警务保障专家

  科技部专家库专家

  北京市科委专家库专家

  科研成果:

  获得部级二等奖2项,三等奖1项

  发表SCI/EI检索论文(含会议)100篇以上

  获得授权国防/国家发明专利20余项

  二、团队教师:孙厚军、徐晓文、章传芳、李镇、何芒、李世勇、赵国强、胡冰、林峰、房丽丽

微波/毫米波技术中心的主要研究方向

  研究方向(一)毫米波雷达探测理论与关键技术

  小型化毫米波雷达系统广泛应用于军民领域,具有良好的应用前景。中心自“八五”到“十三五”期间,在数十项国家重点研究计划支持下,长期开展对地复杂背景下的毫米波全极化探测、小型无人机载SAR成像和77GHz自主驾驶防撞关键技术与应用研究,重点突破了毫米波系统小型化集成技术、全极化目标探测信息处理技术和雷达目标特性测量和特征提取方法,大大降低系统复杂度拓展雷达目标信息维度,增强雷达目标检测和识别能力。

  开展的相关技术研究:

  毫米波/亚毫米波末制导探测方法和关键技术

  机载Mini成像探测技术

  无人驾驶77GHz车载防撞雷达技术

图1 小型化毫米波雷达探测系统

图2 部分获奖证书

  研究方向(二)毫米波安检成像理论与关键技术

  近年来,随着恐怖主义威胁的增加,针对对机场、海关等人员密集型公共场所,迫切需要能够对人体隐匿危险物品的快速和准确检测设备。传统的安全检测设备,仅能够检测出人体携带的刀、枪等金属违禁物品,不能检测陶瓷刀具、液体炸弹等现代危险品;X光成像设备可以很好地检测各类危险品,但其电离特性,对人体造成伤害。毫米波具有无害性和穿透性,基于毫米波成像系统可以实现快速、非接触式检测出人体衣物下的隐匿物品,是一种有效的解决手段。中心针对这一需求,在北京市科委的支持下,较早开展了针对人体安检的毫米波三维成像技术研究,成功研制了国内首台W波段三维成像系统,并与公安部一所、清华同方、航天易联等单位合作开展相关技术和产品研发。

  开展的相关技术研究:

  W波段三维主动成像安检系统成像技术研究开展的相关技术研究

  基于压缩感知理论的近场三维毫米波全息成像技术研究

  基于有源反射阵列实孔径电扫三维毫米波成像技术研究

图3 毫米波三维成像系统安检应用场景图

图4 94GHz三维成像系统样机及危险物品成像结果

  研究方向(三)天线理论与设计——毫米波段双极化天线技术

  双极化探测技术广泛应用于气象雷达、空间遥感和军用雷达,双极化天线是全极化雷达关键组成部分。中心针对弹载毫米波双极化探测应用需求,自“十一五”开展毫米波双极化天线研究,突破小型化、低剖面、宽带宽等关键技术,成功研制了Ku、Ka和W波段性能优良、结构简单、工程可实现度高的毫米波双极化天线,促进了弹载末制导探测技术的进步,相关成果已在空对地自寻的末制导探测系统、毫米波/光学复合探测系统和毫米波双极化低剖面相控阵探测系统进行了应用。

  开展的相关技术研究:

  毫米波段双极化多层微带天线(Ka/W)  

  毫米波段双极化波导缝隙天线(Ka/W)

  毫米波段双极化反射面天线(Ka/W)

  毫米波段双极化相控阵天线(Ka/W)

  毫米波/光学复合天线(Ka/W)

  新材料天线技术   

  

图5 Ka波段双极化缝隙阵天线(红外/毫米波共口径探测)

   

图6 Ka波段双极化全并馈波导缝隙天线

  研究方向(四)天线理论与设计——有源相控阵天线技术

  相控阵天线广泛应用于军民雷达、空间遥感和卫星通信,相控阵天线是毫米波全极化雷达关键组成部分。中心针对机载卫星通信和弹载相控阵探测应用需求,自“十二五”开展相控阵天线研究,突破低剖面、宽带和宽角扫描相控阵天线阵列设计、电大尺寸天线和异性天线罩一体化计算和仿真技术,成功为某型号弹载平台研制了Ku波段弹载相控阵系统,为某型号机载平台研制了毫米波卫星通信相控阵天线系统。

  开展的相关技术研究:

  5G通信中有源阵列天线(AAU)

  毫米波段低剖面、宽带卫星通信相控阵天线设计

  微波/毫米波双极化相控阵天线设计

  电大尺寸天线阵列和异性天线罩一体化仿真算法研究

图7 机载毫米波卫星通信相控阵天线系统 

 

图8 部分获奖证书

  研究方向(五)高集成度毫米波T/R设计技术

  高集成度毫米波收发组件T/R组件,工作在30~300GHz的频带范围,是雷达和通信系统核心的部件之一,其成本往往可达整个系统的二分之一以上。随着雷达系统复杂度和工作频率的日益提升,收发组件面临着小型化集成、高密度、高性能封装等多重挑战。中心长期开展相关集成技术研究,重点突破(1)非理想(受限条件下)传输线的建模分析与设计(2)平面传输线过渡及多层和三维毫米波电路垂直互联设计(3)基于先进的制造工艺的现代平面滤波器综合与设计(4)基于宽禁带半导体的有源-无源多功能芯片设计等关键技术,相关成果在多项课题研制中应用。

  开展的相关技术研究:

  耐高过载小型化毫米波相控阵雷达收发组件设计

  面向无人驾驶的77GHz车载雷达收发前端设计

  基于体硅半导体工艺的毫米波、亚毫米波集成技术

图9 耐过载小型化毫米波简易相控阵雷达收发组件

图10 Ka波段高功率超薄末制导雷达雷达收发组件

图11 W波段收发组件

  研究方向(六)微波/毫米波雷达目标全极化电磁散射特性测量

  雷达目标和环境电磁散射特性是非常重要的雷达共性基础研究,该研究方向对于雷达系统设计、军事装备隐身和反隐身研究、基于雷达回波信号的目标识别研究、雷达合成孔径成像判读等应用都具有极其重要的价值。中心自2000年以来开展雷达目标和环境电磁散射特性精确测量技术研究,承担了国内首个地面装备全尺寸、多波段、全极化目标特性测量试验场建设项目,为该试验场研制了装备隐身评估的X波段、Ka波段和W波段全极化散射仪,为我国多型陆装车辆设计和研制提供数据支撑。

  开展的相关技术研究:

  雷达目标与环境电磁散射特性建模和仿真技术

  雷达目标与环境电磁散射特性测量和评估技术

  雷达目标与环境电磁散射特征提取算法

图12 国内首个地面装备全尺寸、多波段、全极化目标特性测试场

图13 雷达目标特性测量仪 

  研究方向(七)自适应射频技术

  设计开发应用于下一代多功能多标准兼容无线通信收发机的自适应微波器件。近三年主持各类项目3项,包括国家自然科学基金项目1项(MEMS可重构滤波功率分配电路的研究)。研究成果主要发表在微波领域重要期刊IEEE Transactions on microwave and techniques,近3年平均每年在该期刊发表2篇论文。

  开展的相关技术研究

  多功能可重构器件设计(耦合器、功分器、移相器、滤波器、放大器等)

  射频微机电系统 (RF MEMS) 开关和器件设计

  研究方向(八)微波量子关联技术

  传统研究量子特性的方法集中在对分立光子的操纵上,即在量子环境下。但是量子环境下,制备处于特定纠缠态的粒子系综会遇到很多限制。如1)保真度不高, 即它们的相关性不强,纯度不高,这也给量子计算带来了不稳定性;2)多粒子的纠缠态的相关性脆弱,微小的环境扰动都会使之退相干,失去纠缠特性。

  因此探索“场”的技术途径实现量子关联。由于电磁波横向场满足的波动方程和薛定谔方程相似,且经典电磁波的场也同样满足叠加定理,利用经典的微波电磁场的极化性质,重现光量子的关联特性,从而模拟量子物理的一些现象,实现量子计算的实验性仿真。

  探索“路”的技术途径实现量子关联。可以用有限时间和幅度的电信号来代表任意的量子态,用一些特定的模拟器件实现量子态的操作,用后选择的方式构建特定量子态,最终用模拟电路的形式同样实现量子计算的经典仿真。

  预期取得的成果:在物理学方面,为量子理论的某些问题的研究开辟新的道路,从经典场的相关性角度模拟量子特性,解决一些问题。摸索量子计算机的应用可行性。同时,基于关联特性的思维,发掘出原本信息工程领域未注意到的信号处理新方法,或是新的雷达探测体制。

  已取得的进展:用“场”的思路实现了传统量子的纠缠态,用模拟电路的方式模拟了one-way量子计算。

研究生毕业去向

  我所研究生毕业主要就职于大疆、华为、小米、中国航天科技集团各大院部、中国航天科工集团各大院部、中国电子科技集团、中国兵器集团等各类大型国企、外企。

科研项目及经费

  承担了1项科技部重点研发计划子课题,2项国家自然科学基金课题,11项 “十三五”国防预研课题,1项北京市科委支持的新能源汽车课题,8项横向合作课题,获得经费支持接近3000万元。

  与航天五院、八院,航天科工二院、三院,中电科13所、55所,中国兵器203所、206所,公安部一所,同方威视等单位建立了科研合作关系。

  在“十三五”期间开展的相关研究如下:

  全极化毫米波(/光学复合)探测技术,开展预研和型号的研制工作;

  耐高过载毫米波探测技术;

  近场安检主动成像系统,开展算法、原理样机及工程样机的研制;

  5G通信中的大规模有源阵列天线(AAE);

  W波段平面双极化天线;

  基于体硅MEMS技术的毫米波集成技术;

  自适应射频技术;

  智能汽车用77GHz高精度毫米波雷达技术(北京市科委);

  基于深度学习的信息处理技术;

  基于“场”与“路”的量子关联理论与技术,开展微波量子计算和探测技术的研究。

  2018年招生政策

  1. 接收电子科学与技术、信息与通信工程、应用数学和应用物理等专业的生源;

  2. 提供的待遇

  1)除学校政策外,对来自“985工程”高校优势学科和国家重点学科的推免生攻读博士学位的一次性奖励10000元, 攻读硕士学位的一次性奖励8000元;

  2)除学校政策外,对通过考试录取成绩排前10名的研究生一次性奖励3000元;

  3)资助研究生参加国际学术交流活动;

  4)薪酬制度为每月绩效考核+年终贡献奖+特殊贡献奖,一般10000~30000元不等。

  

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