近日，由西安电子科技大学李娜教授、张逸群教授领衔撰写的学术著作《新体制天线设计理论、方法与应用》已由西电出版社正式出版发行。该书聚焦极端尺寸天线这一学科前沿课题，在国内率先系统阐述了极大、极小两类新体制天线的原创性设计理论与方法，填补了国内该领域系统性基础研究的空白。

一、从“跟跑”到“领跑”：天线设计的时代命题

天线是现代信息系统的核心部件，广泛应用于通信、探测、导航和电子对抗等领域。近年来，我国在微型无人载荷、深空探测、百米口径射电天文望远镜、大型星载可展开结构、空间太阳能电站等重大项目上持续发力，这些重大科学装置对天线性能提出了前所未有的极端要求。

一方面，远距离、高精度探测需要超大口径天线以实现高增益；另一方面，微小型载荷平台则要求天线朝更小尺度发展，以实现更优的机动性与隐蔽性。然而，基于传统天线设计理论，天线性能始终未能突破Chu-Harrington极限限制。正如书中所指出的，超大口径天线虽可利用折展结构实现，但不断增大的口径需求与我国现有的空间运载能力之间存在根本性矛盾；小型化天线虽有曲流法、终端加载、分形设计等手段，但这些方法均基于电磁辐射工作原理，天线结构尺寸需与工作波长相匹配才能达到最佳辐射效率。

二、五类极端尺寸天线：系统性的原创突破

该书以电子装备机电耦合基础理论为指导，借助多学科融合设计技术，系统阐述了五种极端尺寸天线的原创设计工作，涵盖“极小”和“极大”两个方向：

1.极端小尺寸天线

（1）磁电天线：采用微米级别声谐振磁电薄膜，彻底摆脱传统电磁辐射原理，实现天线尺寸数量级的缩减。

（2）纳米天线：面向太赫兹频段，基于纳米光学整流天线原理，探索纳米尺度下的电磁能量转换机制。

（3）机械天线：基于旋转永磁体的低频机械天线，为水下通信等极端介质环境下的电磁波传播提供全新解决方案。

2.极端大尺寸天线

（1）赋形天线：面向大型星载可展开柔性赋形天线，解决百米级口径天线在太空环境中的结构精度与电磁性能协同设计难题。

（2）天文天线：面向百米口径高频射电天文望远镜天线，攻克超大口径天线结构变形与电性能耦合优化关键技术。

这五种天线的辐射机理、材料选择、制备工艺、测试技术与评价标准均与传统天线有着本质区别，属于多尺度、多学科、多领域集成的典型高精度电子装备。全书采用理论分析、全波仿真与测试相结合的研究方法，每一类天线均从工作原理、设计方法、仿真分析到加工测试进行了完整的闭环阐述，兼具理论深度和工程指导价值。

三、面向国家战略：服务重大工程需求

该书的研究内容具有广阔的工程应用前景，其原创性设计理论将有效支撑我国多项国家重点工程：在天基探测预警领域，大口径赋形天线和天文天线技术可为新一代卫星通信和高分辨率对地观测系统提供关键支撑；在陆战抵近侦察领域，极小尺寸天线技术将推动微型无人机和单兵作战系统的电磁感知能力实现质的飞跃；在微波无线传能领域，相关技术成果有望服务于空间太阳能电站等战略性工程。

正如作者在书中所言，该书的研究内容将“助力我国通信、探测、导航、对抗等武器装备自主创新能力的提升”，对于突破国外技术封锁、实现关键核心技术自主可控具有重要战略意义。

当前国内有关新体制天线的原创性基础设计理论与关键设计技术研究仍较为匮乏，业内大多采用传统设计理论进行近似、简化、模拟设计，导致天线实际应用性能无法达到预期。

在此行业背景下《新体制天线设计理论、方法与应用》的出版，首次在国内系统性地从工作原理层面突破电磁辐射这一单一路径，探索全新激励模式，借助跨学科、跨领域多源信息融合技术进行原创性设计，填补了我国在极端尺寸天线设计领域的学术研究与理论体系的空白。

（供稿：张丽霞 一审：戴佳运 二审：陈麟 终审：张维特）