1、2015年教育部推薦項(xiàng)目公示材料（ 自然獎(jiǎng)、自然獎(jiǎng)-直報(bào)類(lèi)）1、項(xiàng)目名稱(chēng)：微波毫米波基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的研究2、 推薦獎(jiǎng)種：自然科學(xué)獎(jiǎng)3、推薦單位：東南大學(xué)4、項(xiàng)目簡(jiǎn)介：基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)是近十幾年發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型平面集成高性能導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，2011年被國(guó)際微波雜志列為“改變未來(lái)無(wú)源與控制器件的十大非凡發(fā)明”之首（Microwave Jour nal, Nov. 2011）。本項(xiàng)目組是國(guó)際上這一領(lǐng)域的主要貢獻(xiàn)者之一，在國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體基金和國(guó)家973項(xiàng)目等的資助下，對(duì)基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的傳輸特性、諧振特性、損耗機(jī)理、模式轉(zhuǎn)換機(jī)理、極化轉(zhuǎn)換機(jī)理等科學(xué)問(wèn)題及 其在多個(gè)分支的創(chuàng)新應(yīng)用開(kāi)展了系

2、統(tǒng)深入的研究，建立了精確有效的設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建 了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)公式，提出并命名了半模基片集成波導(dǎo)等新型導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，提出了一系列基 片集成類(lèi)無(wú)源元件新結(jié)構(gòu)等。十幾年來(lái)在IEEE、IET系列國(guó)際核心期刊上發(fā)表 SCI論文138篇，包括微波及天線(xiàn)領(lǐng)域國(guó)際最高學(xué)術(shù)期刊IEEE Trans. on MTT 和IEEE Trans.on AP論文67篇。論文已被正面他引 5200余次（SCI他引1684次），其中十篇代表 性論文正面他引1270余次（SCI他引453次），應(yīng)邀在美、英、德、日等11國(guó)召開(kāi)的國(guó)際會(huì)議上及新加坡南洋理工、加拿大卡爾頓大學(xué)等作大會(huì)報(bào)告和特邀報(bào)告20余次。參與本項(xiàng)目研究的學(xué)生中，2人獲全國(guó)

3、優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)，1人獲全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文提名獎(jiǎng)。此外，還獲得2007 CST Uni versity Publicati on Award（是首篇大中華區(qū)獲獎(jiǎng)?wù)撐模?dāng)年度僅 3篇論文獲獎(jiǎng)，歐、美、亞各一篇）和 ISAP2010最佳論文 獎(jiǎng)等。這方面的研究成果已獲54項(xiàng)授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，其中多項(xiàng)專(zhuān)利已應(yīng)用于國(guó)家項(xiàng)目和企業(yè)產(chǎn)品中。第一申請(qǐng)人由于在這方面的突出貢獻(xiàn)于2012年當(dāng)選IEEE Fellow。主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)和科學(xué)價(jià)值如下：1、在國(guó)際上最早提出并發(fā)展了適合于周期性基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的頻域有限差分 和直線(xiàn)法全波分析模型，揭示了其傳輸機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一組閉式設(shè)計(jì)公式。這組公式已被廣泛用

4、于基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)元器件的設(shè)計(jì)。相關(guān)代表作【1,2】單篇正面他引均超過(guò)150次。2、提出并命名了半模基片集成波導(dǎo)、折疊半模基片集成波導(dǎo)等新型導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，系 統(tǒng)研究了其導(dǎo)波特性、損耗機(jī)理和模式轉(zhuǎn)換機(jī)理等，構(gòu)建了設(shè)計(jì)公式，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列新型微波毫米波高性能元器件，其中代表作【3,4】單篇正面他引均超過(guò)100 次。3、提出了多種基片集成波導(dǎo)無(wú)源新結(jié)構(gòu)，深入研究了其諧振特性、耦合特性和損 耗機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列高性能新型元器件及單基片集成系統(tǒng)。相關(guān)代表 作【5-8】合計(jì)正面他引350余次。4、 在基片集成波導(dǎo)天線(xiàn)輻射機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，突破了經(jīng)典Elliott設(shè)計(jì)公式的局 限性，建立

5、了相應(yīng)的分析模型和設(shè)計(jì)方法，發(fā)展了一系列新穎的高性能基片集成類(lèi)天線(xiàn)及陣列，其中代表作【9】由于其基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性被正面他引260余次，代表作【10】基于SIW首次提出了多波束多輸入多輸出通信方案并實(shí)現(xiàn)了24波束集成多波束陣，它有望成為第五代移動(dòng)通信大規(guī)模MIMO的一種獨(dú)特的多波束天線(xiàn)陣實(shí)現(xiàn)方案。5、主要完成人情況表內(nèi)容：姓名、排名、技術(shù)職稱(chēng)、工作單位、完成單位、對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)、曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況。1.姓名洪偉排名1技術(shù)職稱(chēng)教授工作單位東南大學(xué)完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況1. “毫米波無(wú)源電路的數(shù)值分析及其應(yīng)用”獲1991年國(guó)家自然科學(xué)四等獎(jiǎng)，第三獲獎(jiǎng)人；2. “電磁場(chǎng) 邊值問(wèn)題

6、泛函解法的研究”獲1993年國(guó)家教委科技 進(jìn)步一等獎(jiǎng)，第二獲獎(jiǎng)人；3. “直線(xiàn)法原理及其應(yīng) 用研究”獲1995年國(guó)家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，第一 獲獎(jiǎng)人；4.“寬帶移動(dòng)通信與射頻、天線(xiàn)與分集技 術(shù)”獲2009江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，第一獲獎(jiǎng)人。對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)是整個(gè)項(xiàng)目研究思路的提出者和制定者。項(xiàng)目成果 是十幾年來(lái)指導(dǎo)多屆博士研究生完成的，對(duì)重要 科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列內(nèi)容均做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，包括：提 出了半模基片集成波導(dǎo)和折疊半模基片集成波導(dǎo)等 基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)；提出了多種新型基片集成波 導(dǎo)元器件的設(shè)計(jì)思想；提出了多種新型半模基片集 成波導(dǎo)和折疊半模基片集成波導(dǎo)元器件的設(shè)計(jì)思 想；提出了多種新型基片

7、集成天線(xiàn)的設(shè)計(jì)思想；提 出了多種新型基片集成波導(dǎo)頻率選擇表面的設(shè)計(jì)思 想。是代表作1-10 （附件1 10）的合作者。在該 研究中的工作量約占本人工作量的 80%2.姓名郝張成排名2技術(shù)職稱(chēng)教授工作單位東南大學(xué)完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況基片集成波導(dǎo)技術(shù)的研究，全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文 提名獎(jiǎng)，中華人民共和國(guó)教育部&國(guó)務(wù)院學(xué)位委員 會(huì)，2008年9月，個(gè)人獎(jiǎng)項(xiàng)。對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列第三項(xiàng)和第四項(xiàng)做出創(chuàng)造 性貢獻(xiàn)。包括：首次提出了基片集成波導(dǎo)超寬帶濾 波器和多層基片集成橢圓濾波器的設(shè)計(jì)方法；提出 了新型基片集成波導(dǎo)多工器、功率分配器和基片集 成波導(dǎo)定向耦合器等多

8、種元器件的設(shè)計(jì)方法；首次 提出了具有穩(wěn)定波束指向的寬帶平衡式饋電基片集 成波導(dǎo)天線(xiàn)和基片集成漸變槽天線(xiàn)的設(shè)計(jì)方法；提 出了多種新型基片集成波導(dǎo)陣列天線(xiàn)的設(shè)計(jì)方法； 首次合作實(shí)現(xiàn)了國(guó)際上最早期的單基片集成系統(tǒng)。是代表作5 （附件5）的第一作者，是代表作8 （附 件8）的合作者。在該研究中的工作量占本人工作量 的80%3.姓 名許鋒排名3技術(shù)職稱(chēng)教授工作單位南京郵電大學(xué)完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況無(wú)對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列第一項(xiàng)做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 首次使用Floquet定理，在SIW結(jié)構(gòu)的一個(gè)周期單 元內(nèi)引入理想匹配層吸收邊界條件，利用頻域有限 差分法求解出了給定頻率下SI

9、W結(jié)構(gòu)的復(fù)傳播常數(shù), 克服了傳統(tǒng)的基于Floquet定理的全波電磁算法不 適用于復(fù)數(shù)傳播常數(shù)分析的限制，并據(jù)此對(duì)基片集 成波導(dǎo)進(jìn)行了定性和定量分析。是代表作 2 （附件 2）的第一作者。在該研究中的工作量占本人工作量 的80%4.姓名羅國(guó)清排名4技術(shù)職稱(chēng)研究員工作單位杭州電子科技 大學(xué)完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況基片集成頻率選擇表面的研究，全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位 論文，中華人民共和國(guó)教育部&國(guó)務(wù)院學(xué)位委貝會(huì)， 2009年9月，個(gè)人獎(jiǎng)項(xiàng)。對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列第三項(xiàng)做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 包括：將基片集成波導(dǎo)技術(shù)引入頻率選擇表面設(shè) 計(jì)，利用上、下金屬表面具有耦合縫隙的 S

10、IW腔體 結(jié)構(gòu)作為周期單元構(gòu)成新型SIW-FSS實(shí)現(xiàn)了對(duì)于不 同極化和角度入射的平面波激勵(lì)時(shí)頻率響應(yīng)性能更 穩(wěn)定，體積緊湊成本低廉新型頻率選擇表面系列； 將FSS和喇叭天線(xiàn)一體化集成設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了濾波器 和天線(xiàn)的雙功能集成模塊，整個(gè)模塊的全頻段雷達(dá) 散射截面顯著減小。是代表作7 （附件7）的第一作 者，是代表作6 （附件6）的合作者。在該研究中的 工作量占本人工作量的70%5.姓 名陳繼新排名5技術(shù)職稱(chēng)研究員工作單位東南大學(xué)完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況無(wú)對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列第三項(xiàng)做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 包括：將SIW技術(shù)應(yīng)用于有源電路，在國(guó)際上較早 的實(shí)現(xiàn)了基片集成波導(dǎo)有

11、源電路的研制；提出了多 種新型SIW諧波混頻器和振蕩器；并且合作首次實(shí) 現(xiàn)了國(guó)際上最早期單基片集成系統(tǒng)。是代表作 8 （附 件8）的第一作者，是代表作4-10 （附件4-10 ）的 合作者。在該研究中的工作量占本人工作量的60%6.姓名湯紅軍排名6技術(shù)職稱(chēng)講師工作單位東南大學(xué)完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況無(wú)對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列第三項(xiàng)做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 包括：提出了多種形狀腔體，如圓形、橢圓形、正 方形和正六邊形等的SIW濾波器；對(duì)濾波器腔體布 局進(jìn)行了研究并利用正多邊形腔體發(fā)展出多種緊湊 濾波器；對(duì)腔體激勵(lì)方式進(jìn)行了研究，成功研制出 多種高性能濾波器；對(duì)基于圓形、橢圓

12、形等腔體濾 波器的雙模特性進(jìn)行了研究并成功研制出具有對(duì)稱(chēng) 和非對(duì)稱(chēng)特性的高選擇性雙模濾波器，在此基礎(chǔ)上 進(jìn)一步設(shè)計(jì)出平面集成雙工器；并且合作首次實(shí)現(xiàn) 了國(guó)際上最早期單基片集成系統(tǒng)。是代表作 6 （附件 6）的第一作者，是代表作4，7，10 （附件4，7， 10）的合作者。在該研究中的工作量占本人工作量 的60%7.姓 名陳鵬排名7技術(shù)職稱(chēng)副研究員工作單位東南大學(xué)完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況無(wú)對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列第四項(xiàng)做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 包括：提出了多種基片集成波導(dǎo)陣列天線(xiàn)波束形成 網(wǎng)絡(luò)并研究了多種基片集成波導(dǎo)圓極化陣列天線(xiàn)。 針對(duì)現(xiàn)代移動(dòng)通信的多輸入多輸出（MIMO

13、系統(tǒng)， 合作提出BD-MIMQ波束分集多輸入多輸出）通信 方案并基于SIW實(shí)現(xiàn)了 24波束集成多波束陣。它有 望成為第五代移動(dòng)通信大規(guī)模MIMC的一種獨(dú)特的多 波束天線(xiàn)陣實(shí)現(xiàn)方案。是代表作10 （附件10）的第 一作者。在該研究中的工作量占本人工作量的 50%8.姓名劉冰排名8技術(shù)職稱(chēng)副教授工作單位南京航空航天 大學(xué)完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況無(wú)對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列第二項(xiàng)做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 包括：在國(guó)際上較早的對(duì)半模基片集成波導(dǎo)進(jìn)行了 研究，在其工作機(jī)理的基礎(chǔ)上提出了多種新型半模 基片集成波導(dǎo)元件，并首次實(shí)現(xiàn)了多種半模基片集 成波導(dǎo)定向耦合器。是代表作3 （附件3）

14、的第一作 者，是代表作4 （附件4）的合作者。在該研究中的 工作量占本人工作量的50%9.姓 名顏力排名9技術(shù)職稱(chēng)其他工作單位南京思追特電 子科技有限公 司完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況無(wú)對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列第一項(xiàng)和第四項(xiàng)做出創(chuàng)造 性貢獻(xiàn)。包括：在國(guó)際上最早提出了基片集成波導(dǎo) 結(jié)構(gòu)的直線(xiàn)法分析模型，并導(dǎo)出了高精度閉式設(shè)計(jì) 公式且在基片集成波導(dǎo)元器件設(shè)計(jì)中得到大量應(yīng) 用；在國(guó)際上較早地對(duì)基片集成波導(dǎo)陣列天線(xiàn)進(jìn)行 了研究，并針對(duì)基片集成波導(dǎo)具有大寬高比的特點(diǎn) 提出了計(jì)算輻射槽諧振長(zhǎng)度的有效方法。是代表作 1,9 （附件1,9 ）的第一作者。在該研究中的工作量 占本人工作

15、量的50%10.姓名王元慶排名10技術(shù)職稱(chēng)高級(jí)工程師工作單位中國(guó)電科第55研究所完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況無(wú)對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列第二項(xiàng)做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 包括：提出并研究了多種HMSIV諧振腔結(jié)構(gòu)，研究 了其諧振特性、耦合機(jī)理和損耗機(jī)理，并在此基礎(chǔ) 上提出和實(shí)現(xiàn)了國(guó)際上首個(gè) HMSIV帶通濾波器。是 代表作4 （附件4）的第一作者。在該研究中的工作 量占本人工作量的40%11.姓 名賴(lài)清華排名11技術(shù)職稱(chēng)高級(jí)工程師工作單 位中國(guó)電科第38所完成單位東南大學(xué)曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況無(wú)對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢 獻(xiàn)對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)所列第二項(xiàng)做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 包括：針對(duì)HMSIV導(dǎo)

16、波結(jié)構(gòu)，建立了多線(xiàn)法分析模 型，導(dǎo)出了場(chǎng)分量表達(dá)式，揭示了影響 HMSIV特性 的諸多關(guān)鍵因素，闡明了 HMSIV在單模工作區(qū)的損 耗機(jī)理和衰減特性，并在此基礎(chǔ)上提出和實(shí)現(xiàn)了多 種HMSIV天線(xiàn)。是代表作3 （附件3）的合作者。在 該研究中的工作量占本人工作量的 40%6、代表性論文專(zhuān)著目錄（列表說(shuō)明）序 號(hào)論文、專(zhuān)著（名稱(chēng)/刊名/作者）年卷頁(yè)碼（年（卷）：頁(yè)碼）發(fā)表年月SCI他引次數(shù)他引 總次數(shù)是否國(guó) 內(nèi)完成1In vestigati onsonthepropagation characteristics of theSubstrateIn tegratedWaveguide based o

17、n the Method of Lines / IEE M., A&P / L. Yan, W. Ho ng, K. Wu and T. J. Cui2005 年第152卷,第1 期第 35-42頁(yè)2005-0261202是2Fin ite DifferenceFreque ncyDomai nAlgorithmforModeli ngGuided-WavePropertiesofSubstrateIntegrated Waveguide / IEEE Trans, on MTT/ F. Xu, Y. L. Zha ng, W. Hong, K. Wu, and T. J. Cui20

18、03年第51卷第11期第2221-2227 頁(yè)2003-1153159是3Half mode substrate integrated waveguide (HMSIW)3dBcoupler /IEEE MWCL / B. Liu,W. Hong, Y. Q. Wang, Q. H. Lai, and K. Wu2007年第17卷第1期第22-24 頁(yè)2007-0151107是4Half Mode Substrate In tegrated Waveguide (HMSIW) Ban dpass Filter/IEEE MWCL / Y. Q. Wang, W. Hong, Y . D. Do

19、ng, B. Liu, H. J. Ta ng, J. X. Che n, X.X. Yin, and K. Wu2007年第17卷第4期第265-267 頁(yè)2007-0430151是5Compact Super-Wide Bandpass Substrate In tegrated Waveguide (SIW) Filters / IEEE Trans. on MTT / Z. C. Hao, W. Hong, J. X. Che n, X. P. Che n, and K. Wu2005年第53 卷第9期第2968-2977 頁(yè)2005-0940121是6Developme ntof M

20、illimeterWave Planar Diplexers Based on Complementary Characters ofDual-ModeSubstrateIn tegrated Waveguide Filters With Circular and Elliptic Cavities / IEEE Trans. on MTT / H. J. Tang, W. Ho ng, J. X. Che n, G. Q. Luo, and K. Wu2007年第55卷第4期第776-782 頁(yè)2007-044294是7Filtenna Consisting of Horn AntennaandSubstrateIn tegrated Waveguide Cavity FSS /IEEE Trans. On AP / G. Q. Luo, W. Hong, H. J. Tang, J. X. Chen, X. X. Yin, Z. Q. Kuai, and K. Wu2007年第55卷第1期第92 - 98 頁(yè)2007-01297