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微波工程是无线移动通信、雷达等无线电系统的核心关键技术，也是微波集成电路、高速数字集成电路的基础技术。它涵盖了微波的产生、变换、发射、传播、接收、处理等多个领域。

一方面，无线电系统的载波工作频率正走向毫米波乃至太赫兹频段。随着无线移动通信的高速发展，中低频段越来越拥挤，载波频率不断提升，第五代移动通信(5G) 已经开始在毫米波部署，第六代移动通信(6G) 正在讨论将太赫兹作为候选频段之一。类似地，雷达的工作频率也在不断攀升，77GHz 车载毫米波雷达已经大规模应用，94GHz 雷达正得到广泛研究并逐步应用，用于气象云量观测的太赫兹雷达得到深入研究。

▲超外差射频收发信机架构

另一方面，高速数字电路特别是输入输出端口的数据传输速率不断攀升。例如，用于高速数字芯片间互联的串行器/解串器(SerDes)不断刷新数据传输速率的纪录，单对差分信号的数据速率已经突破100Gb/s。无线电系统和高速数字电路的工作频率已进入毫米波乃至太赫兹频段，传统微波理论和技术的局限性逐渐显现，急需引入新理论和新技术应对新挑战。正值中国无线电产业和高速数字电路产业快速发展之际，在东南大学黄如院士的有力组织下，基于国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的研究成果，作者结合二十多年的微波工程研究经验撰写本书。

智能微波工程

王海明, 无奇著

ISBN：978-7-03-075188-1

策划编辑：惠雪

主要围绕微波工程的智能化技术展开论述。首先系统介绍微波工程中的微波电路与系统、天线与阵列、微波传播与信道建模以及机器学习辅助优化等基础内容；然后以设计项目为例，重点介绍多路径机器学习辅助天线设计技术、知识与数据混合驱动的天线阵列设计技术、多层机器学习辅助的天线射频智能鲁棒设计技术、毫米波片上螺旋电感智能设计技术及应用以及智能信道建模技术等智能微波工程的新技术、新方法。

▲片上螺旋电感智能综合软件OSIAS

本书共8章，每章自成系统，同时相互联系。本书主要内容是作者近年来在智能微波工程方面研究工作的汇聚。第1 章绪论，主要介绍研究背景和进展，以及本书主要内容。第2 章是微波工程的基础内容，论述微波电路与系统的基础和设计技术、微波天线与阵列的基础和设计技术、电波传播与信道建模技术。第3 章介绍机器学习辅助优化技术的基本框架、机器学习的主要方法、最优化算法和典型应用实例。第4 章详细介绍多路径机器学习辅助优化技术及其在天线设计中的应用。第5 章主要介绍知识和数据混合驱动的天线阵列智能设计技术。第6 章介绍多层机器学习辅助优化技术及其在天线射频智能鲁棒设计中的应用。第7 章详细论述毫米波片上螺旋电感的智能设计技术。第8 章介绍知识和数据混合驱动的智能信道建模技术及其在前向植被散射簇信道建模中的应用。

▲采用知数混动技术的智能信道建模流程

为了方便读者快速理解书中涉及的原理与概念，本书附录中给出部分章节涉及的具体算法的程序源代码（诸如，带通滤波器程序源代码、三频贴片天线程序源代码、采用HKDT进行对AEP建模的程序源代码、采用MLAO进行MITH搜索的程序源代码、片上可变螺旋电感自动综合程序源代码），同时给出了完整的程序源代码包下载链接，读者可直接下载获取。

作者简介

王海明，东南大学特聘教授、博士生导师。主要研究方向为智能天线射频技术、智能电波测量与信道建模技术、智能无线通信感知定位一体化技术。2019年至今，担任国家6G技术研发总体专家组专家。2022年起，担任中国通信学会短距无线通信委员会副主任委员。2012年至2018年，任国际标准IEEE 802.11aj工作组副主席。发表学术论文100余篇，获授权国际/国家发明专利60余件。研究成果曾2次获江苏省科技进步奖一等奖，2次获IEEE标准突出贡献奖。

无奇，东南大学信息科学与工程学院/毫米波国家重点实验室讲师，硕士生导师。2015年和2019年分别获东南大学电磁场与微波技术专业硕士和博士学位。研究方向为机器学习辅助的电磁建模与优化方法、微波毫米波天线及无源器件设计等。主持包括国家自然科学基金委青年项目、江苏省自然科学基金青年项目以及行业产业龙头企业合作项目等多个科技项目。发表学术论文50余篇，获授权国际/国家发明专利20件。长期担任电磁领域权威刊物的特约审稿人。