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关键词

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三峡工程 3

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COVID-19 2

中微子 2

乳液 2

勘探开发 2

发展 2

含水量 2

天线 2

安全性 2

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无损检测 2

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氢能 2

特力阿扎维林 2

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生物降解 2

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基于色散可调超构表面的宽带低剖面天线研究综述 Review Articles

Wei E. I. LIU, Zhi Ning CHEN, Xianming QING

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第1期页码 27-38 doi: 10.1631/FITEE.1900473

摘要：超构表面支持传播导波和表面波，并表现出新颖的色散特性。通过调控其独特的色散特性、设置特殊的边界条件以及选用合适的激励机制，低剖面的超构表面天线也能激励起多个邻近的谐振模式以实现宽带定向辐射。本文首先介绍3类典型宽带低剖面色散可调超构表面天线及其工作原理，接着详细综述色散可调超构表面天线技术的研究进展，重点讨论小型化、圆极化、波束扫描等应用设计。这种新近发展的色散可调超构表面技术，不仅能为宽带低剖面天线设计提供解决方案，更显示其在新型天线技术研发中的巨大潜力。

关键词：超构表面天线；色散调控；复合左右手色散特性；导波；表面波；宽带；低剖面

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基于玻璃集成无源器件工艺的60-GHz小型化宽带超表面天线 Research Articles

Hai-yang XIA, Jin-can HU, Tao ZHANG, Lian-ming LI, Fu-chun ZHENG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第1期页码 174-181 doi: 10.1631/FITEE.1900453

摘要：提出一种面向封装天线应用的60-GHz小型化宽带超表面天线。基于玻璃集成无源器件制造技术，采用共面波导馈电环形谐振器表征玻璃基板的材料特性。该天线于高介电常数玻璃基板上设计以实现天线小型化。在TM10模式下，贴片单元之间的间隙使该天线贴片辐射孔径得以减小。该天线在结构上采用共面波导馈电，进而激励蝶形缝隙，最终耦合激励位于天线上表面的超表面贴片。该天线可同时支持TM10模和反相TM20模，从而提升带宽性能。经过设计、优化及加工，该天线的辐射贴片尺寸为0.31λ0×0.31λ0，厚度为0.06λ0。采用基于探针结构的天线测量装置完成该天线测试，测试结果显示天线带宽为53.3～67 GHz。在60 GHz频点处，该天线增益测量值约为5 dBi。

关键词： 60 GHz；封装天线；共面波导馈电环形谐振器；玻璃集成无源器件；超表面天线；小型化天线

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基于超构表面等离激元透镜的高速并行近场直写纳米光刻系统 Article

胡跃强, 李苓, 王榕, 宋剑, 王鸿栋, 段辉高, 纪佳馨, 孟永钢

《工程（英文）》 2021年第7卷第11期页码 1623-1630 doi: 10.1016/j.eng.2020.08.019

摘要：研究已证明，采用表面等离激元的近场光刻技术（即等离激元光刻）是一种有前景的解决方案。基于高速旋转基底上高刚度被动纳米间隙控制的加工系统是其中一种高效率加工方案。本文还研制了一种多级的基于超构表面的偏振不敏感等离激元透镜。与传统的等离激元透镜相比，该透镜耦合的功率更大，焦点的范围更集中。该原型系统实现了约26 nm最小线宽的纳米结构并行光刻。

关键词：纳米加工表面等离激元光刻等离子体飞行头超构表面

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基于高介电常数超表面透镜调制的性能增强对跖Vivaldi天线 Research Article

潘少鹏1,林铭团2,亓琳1,陈攀1,冯杨1,李高升1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第12期页码 1551-1684 doi: 10.1631/FITEE.2100139

摘要：设计了工作频段为2～20 GHz的超表面单元以增强对跖Vivaldi天线的增益和辐射性能。设计的超表面单元结构简单、超宽带性能稳定、介电常数高，可独立调制两个极化电磁波。分析了单元上的电流分布，并提取等效电磁参数，以验证超表面单元对x极化电磁波和y极化电磁波进行独立调制的能力。设计的超表面单元被集成到对跖Vivaldi天线的口径中形成超表面透镜，用于引导电磁波传播。提出两种超表面透镜，将它们分别集成到对跖Vivaldi天线中衍生出天线Ant1和Ant2，并从电场幅度和相位角度分析透镜对电磁波的调制作用，进而得到最终设计方案。根据优化设计结果，加工并测试对跖Vivaldi天线和提出的天线Ant2，测试与仿真结果吻合良好。Ant2测得的阻抗带宽基本覆盖2～18 GHz频段，与传统对跖Vivaldi天线相比，提出的天线Ant2增益提高0.6～3.7 dB，副瓣电平大大降低，方向性也得到明显改善。

关键词：对跖Vivaldi天线；超宽带；高介电常数；双极化；超表面透镜

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惠更斯超表面在天线领域的应用前景

George V. Eleftheriades, Minseok Kim, Vasileios G. Ataloglou, Ayman H. Dorrah

《工程（英文）》 2022年第11卷第4期页码 21-26 doi: 10.1016/j.eng.2021.05.011

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基于信息超表面设计理念的一种平面4比特可重构天线阵列 Article

汪正兴, 杨汉卿, 邵睿文, 武军伟, 刘国标, 翟峰, 程强, 崔铁军

《工程（英文）》 2022年第17卷第10期页码 64-74 doi: 10.1016/j.eng.2022.03.019

摘要：

受信息超表面设计理念即数字编码概念的启发，一种具有0.15λ₀（λ₀为波长）低剖面的平面4比特可重构天线阵列被提出。我们加工并测试了所提出的4比特天线阵列样机，实验结果与仿真结果吻合很好。

关键词： 4比特可重构天线阵列信息超表面数字编码方法低副瓣低剖面

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用于5G的毫米波宽角扫描天线 Article

Raj Mittra, Abdelkhalek Nasri, Ravi Kumar Arya

《工程（英文）》 2022年第11卷第4期页码 60-73 doi: 10.1016/j.eng.2021.10.017

摘要：首先，介绍了低剖面天线阵列设计，包括固定波束和仅在一个平面上扫描波束的两种设计类型。随后，介绍了具有二维（2D）扫描能力的阵列系统，该系统对于大多数5G应用而言具有重要意义。在此背景下，本文提出了两种不同的天线系统，这两种天线系统在毫米波范围内具有理想的2D扫描性能。第一种天线系统是龙伯透镜，该透镜由2D波导阵列或微带贴片天线阵列激励，以实现2D扫描能力。第二种天线系统是相控阵设计，该设计采用可切换的PIN二极管或变容二极管取代传统移相器，并将二极管插入波导中的辐射槽之间，从而为扫描提供所需的相移。本文还介绍了通过使用可重构的超表面类型的面板来实现一维（1D）和2D扫描的新技术。

关键词：龙伯透镜扫描阵列毫米波天线可切换移相器可重构超表面

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多天线系统的互耦抑制 Review

Jia-yin GUO, Feng LIU, Guo-dong JING, Lu-yu ZHAO, Ying-zeng YIN, Guan-long HUANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第3期页码 366-376 doi: 10.1631/FITEE.1900490

摘要：多频带多天线系统已成为移动通信系统发展的重要趋势。但是，由于空间较小，天线单元之间往往会发生较强互耦，从而损坏阵列天线的性能。因此，在多输入多输出（MIMO）天线系统中，人们一直追求在天线阵列小型化的基础上，实现较高的隔离度。本文深入研究天线单元间的去耦方法，分析互耦原因及耦合减少的优势。然后，比较分析近期提出的解耦方法。最后，提出由双层短截线组成的超表面结构，以改善沿H面和E面排列的天线的端口隔离。结果表明，所提超表面对紧密放置的天线阵列具有良好去耦效果。

关键词：互耦；多输入多输出；天线阵列；超表面；去耦

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具有高隔离度的毫米波平面双极化共口径阵列天线 Correspondence

曹羽艳1,郭子均1,郝张成1,2,3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第10期页码 1568-1578 doi: 10.1631/FITEE.2200122

摘要：

本文提出并设计了一种毫米波平面共口径阵列天线。通过集成基板集成波导（SIW）和带状线激励网络，将K波段天线嵌入至Ka波段天线内部。通过共享辐射口径减小天线尺寸，降低其剖面高度。所设计的Ka波段天线通过SIW腔体表面的一对平行缝隙辐射水平极化波，而K波段天线通过SIW腔体表面的蝴蝶结形缝隙辐射垂直极化波。两个波段的阵列天线可以共享物理口径进行辐射，且在两个频段都具有很好的隔离度。实测结果表明，该天线在K波段和Ka波段的−10 dB阻抗带宽分别为7.73%和大于20%，相应的隔离度分别高于60 dB和44 dB。所提出的共口径天线具有小尺寸、低剖面和高隔离度的优点，可应用于小型化毫米波无线通信系统。

关键词：共口径；平面天线；高隔离度；基片集成波导

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风云三号微波湿度仪天线设计与分析

王宏建,李靖,刘和光,张升伟

《中国工程科学》 2009年第11卷第4期页码 39-45

摘要：

风云三号（FY-3）湿度仪天线接收各种目标的微波辐射能量，因此天线好坏对整个微波湿度仪系统性能及应用影响极大。FY-3湿度仪天线具有高增益、低噪声和高的波束效率，采用偏馈抛物面天线形式，天线频率分别达到150 GHz和183 GHz，是目前国内有效载荷的最高频率，其成功研制填补了我国航天微波遥感的空白，也使我国航天器天线技术进入一个新的领域文章从天线的系统工作模式、组成、设计要点、关键技术及验证等方面阐述该天线子系统的技术设计与创新。

关键词： FY-3湿度仪偏馈抛物面天线波纹喇叭遥感

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未来工程中的声学超构材料 Perspective

鲁强兵, 李鑫, 张秀娟, 卢明辉, 陈延峰

《工程（英文）》 2022年第17卷第10期页码 22-30 doi: 10.1016/j.eng.2022.04.020

摘要： span style="font-family:"Times New Roman","serif"">声学超构材料

关键词：声学超构材料吸声/隔声声学成像工程应用

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基于3D变换电磁学和2D表面电磁学的电磁场操控和天线设计 Review

Peng-fei ZHANG, Yu-kai YAN, Ying LIU, Raj MITTRA

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第3期页码 351-365 doi: 10.1631/FITEE.1900489

摘要：尽管人们已经开发了针对不同类型天线的多种设计技术，如线天线、贴片天线、透镜天线以及反射面等，但尚未构建普适的框架技术——普适框架技术应可用于各种天线的综合与设计，使天线具有满足使用者特定需求的电气特性。近年来，5G通信及各种空天技术、国防应用、生物医疗和类似应用的快速发展，迫切需要天线设计技术的大幅提升。本文从场操控角度剖视天线设计技术，为这种框架性构建提供一个可能的思考，以期最终部分满足这种需求。其次，介绍一种基于2D超表面的场操控方法及其理论基础——广义反射和折射定律。进一步，探索如何利用2D超表面克服传统的由临界角严格限制的反射和折射局限性。最后，给出场操控方法在天线设计中的应用实例，以期引导人们发展面向未来通信天线设计的通用策略和方法。

关键词：场操控；变换光学；天线设计；表面电磁学

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电磁超材料：从新物理现象到新信息系统 Review Articles

Rui-yuan WU, Tie-jun CUI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第1期页码 4-26 doi: 10.1631/FITEE.1900465

摘要：由于对电磁波强大的调控能力，超材料和超表面吸引了越来越多研究者的关注。本文回顾总结近年来电磁超材料的发展，从最初的新物理现象到现在的新信息系统。首先展示等效媒质超材料的定义和应用，包括隐身衣和超材料透镜等。随后介绍二维超材料，即电磁超表面，对空间波和表面波的调控功能，同时概述表面等离子激元及其在微波段的应用。在此基础上，着重介绍新颖的数字编码超材料和可编程超材料，统称信息超材料。通过将理论层的信息科学与物理层的超材料设计联系在一起，实现一系列新型器件和系统，同时实现信息和电磁波调控。最后，对超材料的未来发展做出展望。

关键词：超材料；等效媒质理论；超表面；表面等离子激元；数字编码；可编程；信息

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超疏水SiO2/PS 薄膜于木材表面的构建

张明,王成毓

《中国工程科学》 2014年第16卷第4期页码 83-86

摘要：

通过溶胶-凝胶法一步合成疏水性且具备独特形貌的二氧化硅粒子，联合聚苯乙烯以滴涂的方式于木材表面仿生合成了稳定性超疏水薄膜。经处理后的木材表面与水的静态接触角为153°，滚动角小于5°。通过扫描电子显微镜照片观察到该复合涂层拥有微米/亚微米的二维等级粗糙结构，该结构协同低表面能物质共同决定超疏水性木材的成功制得。此外，进一步研究了超疏水性木材表面的稳定性和耐久性。结果表明，该超疏水性木材于水、腐蚀性液体（酸液/碱液）、常见有机溶剂中以及一些常见条件下仍保留超疏水特性，为未来木材材料的应用领域扩展提供了有利条件。

关键词：超疏水木材表面滴涂法复合薄膜

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超分辨率光谱位移传感"> 表面"彩虹"上的超分辨率光谱位移传感 Article

Lyu Zhou, Nan Zhang, Chang Chieh Hsu, Matthew Singer, Xie Zeng, Yizheng Li, Haomin Song, Josep Jornet, Yun Wu, Qiaoqiang Gan

《工程（英文）》 2022年第17卷第10期页码 75-81 doi: 10.1016/j.eng.2022.03.018

摘要：特别地，对于基于成像系统的光谱传感机制，其关键挑战是如何实现精准的空间信息分辨（即波长偏移或生物、化学表面结合引起的空间位移），这类似于超分辨率成像所带来的挑战。本文中，我们报道了一种特殊的可以捕获“彩虹”的超表面，并将其应用于芯片光谱仪和传感器。结合超分辨图像处理，通过低设置4×光学显微镜系统可分辨出等离子体“彩虹”捕获超表面上35 nm范围内共振位置的位移，同时该超表面的面积小至0.002 mm²

关键词： “彩虹”捕获超表面表面等离子体激元超分辨位移片上生物传感