薛正輝

北京理工大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，曾任北京理工大學(xué)信息與電子學(xué)院副院長、黨委書記，現(xiàn)任北京理工大學(xué)教務(wù)部部長。為中國電子學(xué)會(huì)高級會(huì)員、中國通信學(xué)會(huì)高級會(huì)員。擔(dān)任中國電子學(xué)會(huì)電磁兼容分會(huì)副主任委員、中國電子學(xué)會(huì)遙感遙測遙控分會(huì)常務(wù)委員、中國通信學(xué)會(huì)電磁兼容委員會(huì)委員、中國電子學(xué)會(huì)微波分會(huì)電磁兼容專業(yè)委員會(huì)副主任委員、電磁兼容性國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室兼職教授、電磁環(huán)境效應(yīng)航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。擔(dān)任《微波學(xué)報(bào)》《無線電工程》編委及特邀審稿專家。先后主持和參與國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國防預(yù)研課題、國防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金課題和其他橫向科研合作課題50余項(xiàng)，出版專著和教材7本，先后發(fā)表文章200余篇，多篇論文獲獎(jiǎng)。

清華大學(xué)電子工程系副教授，博士生導(dǎo)師。為英國工程技術(shù)學(xué)會(huì)(IET)會(huì)士、電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)高級會(huì)員、中國電子學(xué)會(huì)(CIE)高級會(huì)員、應(yīng)用計(jì)算電磁學(xué)會(huì)(ACES)會(huì)員、美國光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)會(huì)員、國際無線電聯(lián)盟(URSI)會(huì)員。擔(dān)任中國電子學(xué)會(huì)遙感遙測遙控分會(huì)委員。擔(dān)任《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》《IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters》《Scientific Report》《Computer Applications in Engineering Education》《Microwave and Optical Technology Letters》《Sensors》《Electronics》等期刊編委。主要從事電磁材料與天線相關(guān)的研究，主要研究方向?yàn)闃O限參數(shù)電磁材料的基礎(chǔ)特性與應(yīng)用、基于超材料概念的新型微波器件與電路、寬帶天線小型化理論與技術(shù)等。發(fā)表SCI檢索論文150余篇，發(fā)表刊物包括《Science》《Science Advances》《Nature Communication》《Physical Review Applied》《IEEE Transactions on Antennas and Propagation 》等期刊。

中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所首席專家、副總工程師，西安電子科技大學(xué)兼職教授，工學(xué)博士，研究員，博士生導(dǎo)師，中國電子學(xué)會(huì)會(huì)士。先后擔(dān)任澳大利亞平方公里陣(SKA)先導(dǎo)天線陣、上海65米射電望遠(yuǎn)鏡天線系統(tǒng)、SKA項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)研究等項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師。獲省部級科技進(jìn)步獎(jiǎng)共6項(xiàng)；獲國家發(fā)明專利30項(xiàng)和實(shí)用新型專利21項(xiàng)；榮獲探月工程嫦娥三號任務(wù)突出貢獻(xiàn)者、河北省國防科技工業(yè)“十佳創(chuàng)新人物”、國務(wù)院政府特殊津貼專家、河北省勞動(dòng)模范等榮譽(yù)。主要研究方向?yàn)榉瓷涿嫣炀€、超寬帶和多頻段饋源、陣列天線和超材料天線等。在國內(nèi)外刊物和學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表論文120余篇,出版專著1部。

電子科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，國家重大人才工程青年項(xiàng)目入選者，四川省特聘專家、IEEE高級會(huì)員。長期從事陣列天線理論與工程應(yīng)用的研究。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊及會(huì)議上累計(jì)發(fā)表論文160余篇，其中SCI期刊論文100篇，含IEEE Trans/Letters論文近60篇(《IEEE Trans. Antennas Propagat.》論文33篇)。申請國家發(fā)明專利30余項(xiàng)(授權(quán)19項(xiàng))，授權(quán)軟件著作權(quán)2項(xiàng)。部分研究成果在中電集團(tuán)研究所及華為公司獲得重要應(yīng)用轉(zhuǎn)化。曾獲四川省優(yōu)秀博士學(xué)位論文、福建省優(yōu)秀碩士論文指導(dǎo)老師、第十七屆全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯“揭榜掛帥”專項(xiàng)賽特等獎(jiǎng)指導(dǎo)老師、電子科技大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)、四川省教學(xué)成果二等獎(jiǎng)以及PIERS青年科學(xué)家獎(jiǎng)等。目前擔(dān)任SCI期刊《IEEE Access》《無線電工程》編委，以及《IEEE TAP》《IEEE AWPL》等10余個(gè)SCI期刊論文的評審工作。

內(nèi)容導(dǎo)讀

超材料是指將人造單元結(jié)構(gòu)以特定方式排列而形成的、具有特殊電磁特征的人造結(jié)構(gòu)材料，具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)。三維超材料可以用具有同等特性的二維平面結(jié)構(gòu)來代替，也就是超表面。超常的物理特性使得電磁超材料/超表面的應(yīng)用前景十分廣泛，應(yīng)用范圍覆蓋工業(yè)、軍事和生活等各個(gè)方面。超表面可為高性能天線的實(shí)現(xiàn)提供新思路，實(shí)現(xiàn)高指向性天線和小型化、寬帶化天線，能夠提高天線的輻射效率和極化隔離度，或用于電磁波隱身及制造各種新型微波器件，因此具有重大的科學(xué)意義、廣闊的研究前景和廣泛的應(yīng)用價(jià)值，已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)界、工程界的研究前沿和應(yīng)用熱點(diǎn)。鑒于此，《無線電工程》2022年第2期推出“超表面天線”專刊。?？捎霉_征稿和定向約稿相結(jié)合的方式組織稿件，通過專家評審最終確定錄用稿件25篇，內(nèi)容涵蓋了超表面天線的發(fā)展綜述、電磁超表面結(jié)構(gòu)、基于超表面的陣列天線以及基于超表面實(shí)現(xiàn)的相控陣天線這四部分研究成果。

超表面天線的發(fā)展綜述方向收錄了5篇論文，涉及加載附屬結(jié)構(gòu)的微帶天線、全向天線以及其他超表面天線的新概念、新機(jī)理和新技術(shù)。陸貴文等主要介紹了對半球面法布里-珀羅天線進(jìn)一步優(yōu)化的方法，討論了其在不同波段的設(shè)計(jì)方法和加工工藝，通過總結(jié)半球面法布里-珀羅天線的現(xiàn)有應(yīng)用，展望了其未來的潛在應(yīng)用領(lǐng)域和研究方向。王雙雙等提出了一種加載周期性附屬結(jié)構(gòu)的寬帶雙極化微帶天線，可完全覆蓋5G(Sub-6)通信系統(tǒng)的工作頻段及其他無線通信頻段。趙家標(biāo)等設(shè)計(jì)了一款基于阻抗表面加載的緊湊型水平極化全向高增益腔體天線，可應(yīng)用于體積受限的全向無線通信系統(tǒng)。陳建鋒等對基于超材料的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)電磁器件和天線設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究和分析。葉龍芳等綜述了人工表面等離激元波導(dǎo)、濾波器、頻掃漏波天線以及渦旋波天線的若干最新研究進(jìn)展，展現(xiàn)了人工表面等離激元技術(shù)的重要應(yīng)用前景，為新型人工表面等離激元波導(dǎo)與天線的開發(fā)及應(yīng)用提供了參考。

電磁超表面結(jié)構(gòu)方向收錄了3篇論文。傅宇峰等通過對基元等效電路模型的分析，提出了一種基于電路相位實(shí)現(xiàn)的、具有寬帶低散射特征和低頻傳輸特性的多功能編碼超表面。王禹翔等針對圓極化波解耦現(xiàn)有設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的問題，設(shè)計(jì)了一種圓極化手性輔助微波段超表面，通過調(diào)節(jié)單元中圓弧的張角可以獨(dú)立改變左旋/右旋圓極化波的反射相位，同時(shí)反射的同極化波束幅度能維持較高水平。尹麗媛等基于電磁波吸波結(jié)構(gòu)對降低RCS的重要應(yīng)用，提出了一種三維的具有雙吸收帶的頻率選擇傳輸結(jié)構(gòu)，能夠達(dá)到吸收-傳輸-吸收的頻率選擇響應(yīng)。

基于超表面的陣列天線方向收錄了13篇論文，全方位介紹了通過設(shè)計(jì)超表面單元實(shí)現(xiàn)具有RCS縮減、小型化、寬帶、高增益以及極化可調(diào)性能的超表面陣列天線方面的研究成果，可為現(xiàn)代寬帶無線通信系統(tǒng)天線的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)選擇。陳強(qiáng)等提出了一種單層透波型阻抗超表面的電大尺寸天線陣RCS減縮方法，該超表面在垂直極化10 GHz處產(chǎn)生低插損透波窗口，而在其他頻點(diǎn)和極化條件下則形成有耗阻抗表面，以在帶外頻段近似全反射特性的天線陣列作為接地面，能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶吸波及RCS減縮。劉潔等基于寬帶極化轉(zhuǎn)換超表面實(shí)現(xiàn)了天線RCS縮減。陳東旭等針對當(dāng)前超表面圓極化天線研究中存在的尺寸大、帶寬與小尺寸無法兼顧等問題，提出了一種容性加載的寬帶緊湊型圓極化超表面天線。顧怡敏等提出了一種低剖面的寬帶雙極化超表面天線。張順等基于特征模分析，設(shè)計(jì)了一款小型化超表面天線。王瑞等借助于特征模分析提出了一種僅需2個(gè)開關(guān)結(jié)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)1 bit相位調(diào)控和轉(zhuǎn)極化的單元結(jié)構(gòu)。郭曉斌等針對大多數(shù)天線無法實(shí)現(xiàn)軌道角動(dòng)量(OAM)的任意生成和切換的問題，設(shè)計(jì)并分析了一種基于1 bit的可編程超表面，探討了其在渦旋電磁波的模態(tài)可重構(gòu)方面的應(yīng)用。劉桂鳳等設(shè)計(jì)了一款基于超表面的超寬帶低剖面雙極化天線，在保證寬頻帶的情況下，實(shí)現(xiàn)了正交偶極子天線的低剖面特性。邱靚婕等針對傳統(tǒng)反射陣天線產(chǎn)生渦旋電磁波存在方向及OAM模態(tài)單一的問題，設(shè)計(jì)了一款多波束渦旋電磁波反射陣天線,具有高增益、多模態(tài)特性。韓杼濱等設(shè)計(jì)了一種具有極化轉(zhuǎn)換功能和低剖面優(yōu)勢的圓極化透射陣天線單元。吳林曉等通過設(shè)計(jì)幅相獨(dú)立調(diào)控的超表面，用于透射陣透鏡，從而實(shí)現(xiàn)了低副瓣電平性能，提升了天線的抗干擾能力。張哲豪等從提高增益角度提出了一種基于漸變折射率調(diào)制超表面的緊湊、寬帶化、高定向性端射天線，可以應(yīng)用于空間受限的走廊、隧道等平臺(tái)環(huán)境中。郝軼楠等著眼于無限通信系統(tǒng)對天線集成化的需求，提出了一種與太陽能電池板集成的反射陣天線，用太陽能片底部金屬層作為反射陣單元的輻射貼片，使得照射在太陽能電池上的光照不受天線遮擋，實(shí)現(xiàn)了最大化的光電轉(zhuǎn)化效率。

基于超表面實(shí)現(xiàn)的相控陣天線方向收錄了4篇論文。曹元熙等提出了基于電調(diào)超表面及柱面反射面的相控陣天線設(shè)計(jì)思路，該天線具有相對低成本、高效率的波束掃描特性，可適用于低成本的雷達(dá)及通信系統(tǒng)中。何應(yīng)然等以介質(zhì)加載的波導(dǎo)口形式設(shè)計(jì)相控陣單元，實(shí)現(xiàn)了寬角掃描，展現(xiàn)了電磁超表面技術(shù)在改善相控陣天線寬角掃描特性方面的重要作用。李靖豪等對二氧化釩(VO2)薄膜的相變調(diào)控特性及方法進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)探索，實(shí)現(xiàn)了大范圍頻率可重構(gòu)的超表面天線，同時(shí)保有VO2薄膜在毫米波頻段的高隔離度和低損耗優(yōu)勢。張瑩等則通過固定饋源、旋轉(zhuǎn)反射陣面實(shí)現(xiàn)了雙頻反射陣的波束掃描，對旋轉(zhuǎn)前后的反射陣口面相位分布進(jìn)行了定量理論分析。

李 越

在?？霭嬷H，謹(jǐn)在此衷心地感謝提供優(yōu)質(zhì)稿件的各位作者和參與稿件評審的各位專家學(xué)者，感謝他們對稿件的審閱和提出的寶貴意見，感謝參與本專刊策劃和組稿工作的清華大學(xué)電子工程系李越副教授、中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所杜彪首席專家和電子科技大學(xué)微波工程系劉顏回教授，特別感謝《無線電工程》編輯部各位老師的辛勤工作和大力支持。希望本專刊能夠?qū)Τ牧?超表面天線的理論、技術(shù)和應(yīng)用研究起到借鑒和促進(jìn)作用。

杜 彪

劉顏回