近日,国际电气与电子工程师协会天线与传播学会(IEEE Antennas and Propagation Society,简称IEEE AP-S)揭晓了2025年度“谢尔盖·A·谢坤诺夫《IEEE天线与传播汇刊》最佳论文奖”的获奖名单。西南交通大学物理科学与技术学院天线与传播团队的论文《Applicability Extension and Calculation Acceleration of Pattern-Multiplication Principle in Far-Field Analysis of Conformal Arrays》荣获该奖项。该论文的第一作者为西南交通大学物理学院2021级硕士研究生赵黎,通讯作者为程友峰副教授。论文在研究过程中得到了廖成教授的悉心指导与大力支持。

谢昆诺夫论文奖是IEEE AP-S颁发的最高荣誉论文奖,也是IEEE AP-S三大奖项之一。该奖项旨在表彰在天线与传播领域具有卓越贡献的《IEEE天线与传播汇刊》论文,通常每年评选一次。自1958年设立以来,该奖项最初名为“年度最佳论文奖”,1985年为纪念杰出电磁学家谢尔盖·A·谢昆诺夫(S. A. Schelkunoff),更名为正式现名。本次获奖是该奖项自设立以来华人学者第十二次获此殊荣,也是国内首次以第一署名单位获奖。

共形阵列天线的远场辐射存在各元异性,因而方向图乘积原理在其远场分析过程中不再适用,尤其是在考虑互耦效应的条件下。论文提出了一种有源近场旋转技术用于实现方向图乘积原理在任意载体共形相控阵天线远场分析中的适用性拓展,并且引入三维非均匀快速傅里叶变换用于实现分析计算的加速。
为实现阵元天线辐射特性各元异性的消除,首先将局部坐标系下阵元近场采样面上的近场矢量和位置矢量旋转变换到全局坐标系下所有阵元近场面上,然后基于谢昆诺夫等效原理得到旋转后天线单元的等效电流和磁流(等效源),从而将共性阵列的远场辐射等效为近场面上的等效源阵列,任一方向上的等效源阵列的辐射场均满足方向图乘积形式。进一步地,对上述等效源阵列进行插值操作,以形成虚拟均匀间距的三维阵列,使其阵因子满足三维快速傅里叶变换形式,进而通过三维非均匀快速傅里叶变换技术实现等效辐射源阵因子的计算加速。值得一提的是,本方法可根据子阵外推技术开发有源近场数据的旋转策略,进而实现互耦及边缘等效应的考虑。
该工作得到了国家自然科学基金面上项目(项目编号:62471408)的支持。

天线与传播团队以廖成教授为学术带头人,以著名天线专家、“四川省百年百杰科学家”任朗教授于1981年创立的天线与微波实验室为依托,于1988年成立西南交通大学电磁场与微波技术研究所,于2000年获得电磁场与微波技术二级学科博士学位授予权,在此基础上建立的电磁场与微波技实验室于2001年获批“四川省高校重点实验室”。团队重点围绕天线理论与技术、电波传播与电磁环境、电磁兼容理论与技术、计算电磁学以及电磁散射特性等方面展开研究,先后出版专著多部并发表高水平学术论文数百篇,授权国家发明专利数十项,获批计算机软件著作权多项。
论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/10362973