成电人物

　　键盘敲击声不断，胡少青坐在沙河校区物电楼靠近窗户的位置，似乎没有注意到寒风乍起、月上枝头。他紧盯着电脑屏幕上满满的关于天线的参考文献与设计仿真资料。每天晚上11点过，物电楼还常见他的身影——这就是他的科研生活。

　　胡少青是物电学院2013级硕士研究生。近日，他凭借《新颖紧凑型单极子多模全球卫星导航系统天线》一文荣获第四届亚太天线与传播国际会议(APCAP)2015年学生论文奖（Student Paper Award），成为大陆地区唯一获奖者。

　　亚太天线与传播国际会议覆盖了天线技术、电波传播和电磁理论及其相关领域。2015在印度尼西亚巴厘岛举办的第四届会议，共收录了来自世界各地的280多篇论文，其中仅有3篇论文获评“学生论文奖”。

　　这个科研之余爱好诗词的年轻人，能够在高水平国际学术会议上绽放光彩，他获奖的秘诀究竟是什么呢？胡少青认为，这是钟情于科研、“水到渠成”的自然结果。如果一个人能够长期专注地做一件事，必然会“插柳成荫”，取得成绩。

巧妙设计“多模天线”

　　胡少青此次获奖的力作，就是一款可同时用于美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格罗拉斯系统（GLONASS）、欧洲的伽利略系统（GALILEO）和中国的区域导航定位系统(COMPASS)等四个全球卫星导航系统接收机的天线——具有宽频带圆极化辐射和小尺寸特性的多模天线。

　　胡少青来自物电学院IEEE Fellow陈晓东教授的课题组，该小组致力于天线与微波器件、太赫兹科学技术应用的研究。这款特别的多模天线，正是在陈晓东的亲自指导以及课题组赵德双教授和北京邮电大学姚远副教授等协同指导下完成的。

　　“我们的研究成果的最大亮点在于用十分紧凑的尺寸，实现了与同类天线相当甚至更加优良的宽频圆极化工作特性！”胡少青说，另外，他在大会报告中对该天线的设计原则、设计过程和参数特性的详细介绍，以及对单极子天线宽频圆极化原理的解释，都得到了专家的好评。

　　事实上，要做出“宽阻抗带宽”的天线相对容易，但怎么样同时保证天线的“圆极化”却是一件麻烦事儿。所谓“圆极化”，即在电场的水平分量和垂直分量振幅相等，相位相差为90°或270°时，合成电场矢量末端随时间变化的轨迹就是一个圆。为了合成圆极化波，就要激励两个极化方向正交、幅度相等、相位相差90°的线极化波，但相位差与相位常数（正比于频率）和传播距离差呈正相关关系，所以对于一个物理尺寸固定（即传播距离差已定）的设计来说，固定的相位差便只能在一个频点得到满足。即使技术指标给予了“圆极化波”一定空间（轴比AR<3dB,理想的圆AR=0dB），它也只是允许相位差和幅度差在很小的一个频段内波动。在这次天线设计中，从第一次20°的相位差做到50°，再到90°，并微调相位曲线在90°附近小幅波动，光这一点胡少青就做了不少工作。

　　从“HFSS建模仿真”到“Autocad制图”，再到实际产品的制作，每一个环节都要“过关斩将”。即便如此，当他拿着成品去微波暗室做远场测试时，却遇到了一个棘手的问题：测量值比仿真值存在一定的差距，更要紧的是，增益的数据竟然缩小了2-3dB——这些数据可能意味着产品的严重失败！
胡少青并没有获得些许安慰。科学就是科学，自我安慰是没有任何意义的。他下定决心找出远场测试失败的“幕后元凶”。那段时间，他翻阅了大量论文，一遍遍回忆学过的基础知识，甚至怀疑是不是暗室实验室给出的数据单位出了问题，为此他还专门联系了实验室的老师，甚至打电话到了测试系统的销售公司，得到否定的答案后，他收起一闪而过的沮丧，继续查找文献，最终发现：原来，自己一直没有考虑到测量系统所用的同轴馈线。

　　经过近三个月的努力，他如愿获得了预期的成果：修正同轴馈线的因素之后，仿真结果和测试结果近乎完美地吻合了。他最终设计出了总共只有88x88x1.6立方毫米大小，但却有着1.096-2.243 GHz(68.70%)圆极化带宽的潜力。这一结果与国际上的同类天线相较，无疑是其中的佼佼者。

精心准备分享报告

　　胡少青的研究结果，立即得到了陈晓东等诸多导师的肯定和重视，并被力推走上了第四届亚太天线与传播国际会议的学术舞台，飞赴巴厘岛与天线领域的诸多国际学者交流分享。

　　陈晓东在无线通信、天线与微波器件、微波的生物效应与应用、毫米波及太赫兹科学技术研究及应用等领域具有极高的造诣，是国际上最早从事太赫兹理论与技术研究的学者之一。作为天线领域资深专家，陈晓东对一篇论文的学术价值一看便知。胡少青的论文提交后，陈晓东立即眼前一亮，并从百忙之中专门抽时间对论文进行了细致的审阅修改。回想起来这段故事，胡少青感念在怀，他说：“陈老师非常忙，但他对我的指导和对论文的把关十分细致，给了我很大的支持与鼓励。”

　　不过，要把一篇优秀的学术报告很好地分享出来，也是一大考验，尤其是要面对国际国内的专家学者把研究成果讲清楚、讲透彻、讲精彩，更是不容易。为了做好报告分享PPT和海报，胡少青多次征求老师们的建议，来来回回修改了不少于十个版本。

　　为了把分享的效果做到最好，胡少青将一个又一个描述性能的曲线精准地放在同一张PPT内。做一个参数分析，他常常要层层叠叠地做五六张图，使每次参数变化对应不同颜色的图形或曲线，从深色到浅色，对比清晰明了。

　　在PPT初稿完成后，胡少青又和陈晓东、赵德双、姚远举行视频同步会议，把PPT的内容再一次完整地讨论了一遍。甚至到即将作大会报告的当天中午，陈晓东还认真地就几个细节提出了修改意见，希望胡少青下午分享时能讲得更加清楚。

　　“准备PPT的时间都够做一个小项目了！”胡少青开玩笑地说，“做科研的时候，一半时间是在孜孜不倦地探索学术问题，另一半时间必须很好地整理研究成果以便更好地发表和传播——整理发表的过程，其实也是自己对成果的再认识和再思考。”

　　精心的准备终于获得了众多的好评。尤其让他印象深刻的是，来自中国台湾中山大学、下一届APCAP大会执行主席Kin-Lu Wong教授和英国利物浦大学YiHuang教授等学术大牛，都毫无保留地与胡少青就论文的内容作了交流探讨，并提出了优化改进的宝贵建议。

　　胡少青在这次会议中也大开了眼界。来自新加坡国立大学Fenghan Lin博士的学术报告，让他感觉到这位年轻博士的眼界与洞察力，这也进一步增强了胡少青对继续出国读博深造的愿望和决心。

醉心投身科学研究

　　“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。”胡少青在科研上十分重视点点滴滴的积累和进步。在采访中，他多次提到，自己是一个“爱科研”的人。从大三那年第一次接触创新基金科研项目，到今天轻车熟路、屡创佳绩，他一路走来，虽然充满了酸甜苦辣，但他依然觉得很幸福、很充实。

　　他清楚地记得，大三时刚开始尝试创新基金项目“室内多天线超宽带信道建模”时，他只是项目组里的一个普通组员。逐渐地，小组成员越来越少，只有他坚持到了最终结题之时。胡少青为什么会一个人坚持战斗？胡少青莞尔一笑道：“我的脑海里好像从没有想过要放弃，既然做了就一定要做出一个结果，不然，就太可惜了！”

　　第一次参加科研项目，他从零开始，学到了科技论文的许多写作方法。指导他研究、写作的物电学院杨雪松教授，严谨到连每一个标点符号都要校对修改，这种治学态度也深深影响了胡少青。最后，他以第一作者发表了一篇国内期刊论文，为该创新基金画上了圆满的句号。

　　越是遇到难题，胡少青就越是不言放弃。本科毕业时做毕业设计，他本来早已确定保研，但他并没有放纵自己“享受毕业的时光”，而是如痴如醉地抱着笔记本做天线仿真。他清楚地知道，当时自己没有掌握HFSS软件的自动优化使用方法，因此，只能用参数扫描的办法一个参数一个参数地研究总结。

　　研究专注到了一定的程度，他走在路上、躺在床上，满脑子都会回忆自己设计的结构，并尝试着结合理论评估结构和性能的可能联系，或思考下一步研究什么、如何验证自己的猜想等等。这种严谨和好学的态度，贯穿了整个毕业季。最终，他的本科毕设论文成功发表在2014年的第三届亚太地区天线与传播会议上，并被EI全文收录。

　　“我在科研中感到很快乐，收获愉悦、受到认可，这些都是我前进的动力。”胡少青说，他最喜欢的一句话是“越努力，越幸运”。他引用冰心的诗句说：“成功的花儿，人们只惊慕她现时的明艳，然而当初它的芽儿，浸透了奋斗的泪泉，洒遍了牺牲的血雨。”

　　幸运是奋斗的自然结果。一个人如果不努力，上帝既非但不会开一扇窗，反而会关闭幸运之门。胡少青无疑是幸运的，但他不会因此而停止奋斗的脚步。夜已深，胡少青仍在教研室里忙碌着。“我手头还有一个项目没有做完，APCAP会议的报告还要进一步改善！”他平静地说。