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师资队伍
1.电路与系统二级学科
姓名:宋凌南
性别:女
职务:准聘副教授
职称:副教授
通信地址:北京航空航天大学沙河主楼A606
联系电话:北京航空航天大学沙河主楼A606
邮箱:lingnan_song@buaa.edu.cn

——>个人概况

  

宋凌南博士是电磁分析与天线设计领域的青年学者,在基于新型材料的天线设计及应用于先进生物医学检测和治疗的射频和微波系统开发等领域,拥有世界领先的重要研究成果和发明专利。她于2014年本科毕业于浙大大学光电信息工程学院及竺可桢荣誉学院,硕士及博士期间就读加州大学洛杉矶分校(UCLA)从事科研工作,师从于国际理论与应用电磁学领域最具权威的学者之一Yahya Rahmat-Samii教授。

    宋博士从事电磁波与天线学科中多个领域的研究工作,主要包括:基于纳米材料的柔性天线及应用于可穿戴设备的纺织品天线;应用于可植入神经传感的微型天线系统设计及电磁与人体交互;基于新型材料及新型制备工艺的宽带、多极化可调谐天线;以及应用于电磁场分析及天线设计的优化算法,等等。她曾获2014年浙江大学优秀本科毕业论文奖,2016年UCLA Henry Samueli工程学院杰出硕士论文奖,2017年国际辐射学会(USNC-URSIErnest K. Smith 学生论文比赛第一名,2019年国际电磁理论大会(EMTS)青年科学家奖,等等。六年间她在ACS Applied Material & Interfaces, IEEE Transactions on Antennas and Propagation等国际权威期刊发表一作论文5篇,在IEEE国际天线与传播学会(APS),国际辐射学会北美分会(USNC-URSI NRSM),国际电磁理论学会(EMTS),天线测量理论学会(AMTA)等国际会议上发表会议论文12篇,在会议上共进行8场学术报告,著有一篇学术著作章节,创新学术成果获得两项美国专利,并担任相关领域多个期刊及会议的专业审稿人,包括IEEE Transactions on Antennas and Propagation, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, International Journal of Antennas and Propagation, Microwave and Optical Technology Letters等。


 

——>教授课程

 

微波通信系统(研究生)

 

——>主要研究领域

 

应用于植入型神经传感和脑机接口 (BMI) 系统的微型天线及系统

脑机接口系统的开发是一个新兴的多领域交叉研究课题。设计微型天线系统,与植入体内的微小生物信号采集系统实现高效耦合以完成无线能量和数据传输,是该领域目前的重要技术目标之一。针对该目标,大家提出了基于RFID反向散射方法的天线系统。外部传输天线和内部植入天线间的能量及数据交换基于近场电导耦合。类似于传统被动式RFID标签的工作机理,植入系统的神经采集电路由植入天线接收的能量所驱动,而根据采集到的神经信号调制植入天线的端口阻抗则能够实现数据链的建立。

 

基于液态金属及3D打印微流体的宽带、多极化可重构天线

随着无线通讯标准不断的更新换代,新的移动通信技术对于信道的承载量及稳定性提出了更高要求,从而使得天线及射频/微波电路的可重构性成为了重要的设计方向。该项研究的目标是开发基于液态镓铟合金(EGaIn)和高精度的Polyjet 3D打印微流体实现的连续可重构平面天线及微波电路结构,实现宽频带频率重构、方向图重构、及多线极化、双圆极化重构的目标。实验证明了该调谐方法在调谐范围,可实现状态数量,功率承载能力等性能方面,相比基于半导体器件(PIN二极管,varactor等)的调谐方法具有一定优势。

 

基于柔性材料的具有可拉伸、可逆形变的可穿戴天线

    具有机械柔性的新型材料在开发可穿戴设备方面具有重要的意义。针对提出的无线人体局域网(WBAN)的概念,在先进医学检测及诊疗方面具有广阔的应用前景。在其中柔性可穿戴天线在系统功能上起到至关重要的作用。该项研究基于PDMS-银纳米线材料、导电纺织材料、3D打印技术等,针对设计可穿戴天线中的人体生物电磁效应、机械弯折效应、新型材料及新型工艺特性表征等方面,为设计下一代具有更高人体兼容性的可穿戴天线提供理论和实验基础。

 

——>正在研究项目

 

[1] 应于分布式无源神经传感的微型天线与系统设计研究
[2] 基于导电纺织品的可穿戴天线建模与优化研究

[3] 基于液态金属EGaIn的可重构天线设计及实验研究

 

——>最近发表论著

期刊论文

[1] L. Song, J. J. Adams and Y. Zhu, “Stretchable and Reversibly Deformable Radio Frequency Antennas Based on Silver Nanowires”, ACS Applied Materials & Interfaces, 2014.

[2] L. Song, Y. Rahmat-Samii, “An End-to-End Implanted Brain-Machine Interface Antenna System Performance Characterization and Development”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2017.

[3] L. Song, Y. Rahmat-Samii, “A Systematic Investigation of Rectangular Patch Antenna Bending Effects for Wearable Applications”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2018.

[4] L. Song, W. Gao, C. O. Chui, and Y. Rahmat-Samii, “Wide-band Frequency Reconfigurable Patch Antenna with Switchable Slots (PASS) based on Liquid Metal and 3D Printed Microfluidics”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2019.

[5] L. Song, W. Gao, and Y. Rahmat-Samii, “3D Printed Microfluidics Channelizing Liquid Metal for Multi-Polarization Reconfigurable Extended E-Shaped Patch Antenna”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2020.

[6] J. Chiang, L. Song, F. Abtin, Y. Rahmat-Samii, “Efficacy of Lung-Tuned Monopole Antenna for Microwave Ablations: Analytical Solution and Validation in a Ventilator-Controlled Ex-Vivo Porcine Lung Model”, IEEE Journal of Electromagnetics, RF, and Microwaves in Medicine and Biology, 2021 (accepted).

 

著书章节

[1] L. Song, and Y. Rahmat-Samii, “Antennas and Sensors for Medical Applications: A Representative Literature Review”, in Antenna and Sensor Technologies in Modern Medical Applications, ed. Y. Rahmat-Samii and E. Topsakal, Wiley 2020.

 

会议论文

[1] L. Song, J. Chiang, W. Gao, and Y. Rahmat-Samii, “Liquid Metal-based Tunable Coaxial Antenna for Microwave Ablation”, IEEE Antennas and Propagation International Symposium, 2020.

[2] L. Song, and Y. Rahmat-Samii, “A Hybrid of Particle Swarm and Brain-Storm Optimization for Application in Electromagnetics”, URSI General Assembly, 2020.

[3] L. Song, W. Gao, and Y. Rahmat-Samii, “3D Printing-based Liquid Metal Patch Antennas with Wide-Band Frequency and Multi-Polarization Reconfigurations”, International Symposium on Electromagnetic Theory (EMTS), 2019.

[4] L. Song, D. Zhang, and Y. Rahmat-Samii, “Towards Embroidered Textile Antenna Systematic Design and Accurate Modeling: Investigation of Stitch Density”, North American Radio Science Meeting (URSI), 2019.

[5] L. Song, Y. Rahmat-Samii, “Reconfigurable Patch Antenna with Liquid Metal Tuning Slots and 3D Printed Microfluidics”, IEEE Antennas and Propagation International Symposium, 2018.

[6] L. Song, D. Zhang, and Y. Rahmat-Samii, “Towards Embroidered Textile Antenna Systematic Design and Accurate Modeling: Rectangular Patch Antenna Case Studies”, IEEE Antennas and Propagation International Symposium, 2018.

[7] L. Song, W. Gao, C. O. Chui, and Y. Rahmat-Samii, “Liquid Metal 3D Printed Microfluidic Channel Reconfigurable Patch Antenna with Switchable Slots”, Proceedings of the North American Radio Science Meeting (URSI), 2018.

[8] L. Song, Y. Rahmat-Samii, “Patch Antenna Bending Effects for Wearable Applications: Guidelines and Design Curves”, Proceedings of the North American Radio Science Meeting (URSI), 2018.

[9] L. Song, Y. Rahmat-Samii, “Miniaturized Antenna System Designs and Characterizations for Wireless and Fully-Passive Brain-Machine Interface”, Proceedings of the North American Radio Science Meeting (URSI), 2017.

[10] L. Song, Y. Rahmat-Samii, “Miniaturized Loop Antennas for Wireless Brain-Machine Interfaces: Efficiency Enhancement and Link Characterizations”, IEEE Antennas and Propagation International Symposium, 2016.

[11] L. Song, Y. Rahmat-Samii, “Analysis of Millimeter-Size Implanted Loop Antennas for Brain-Machine Interface Systems”, Proceedings of the North American Radio Science Meeting (URSI), 2016.


——>主要获得荣誉

 

[1] 2019年国际电磁理论大会 EMTS)青年科学家奖;

[2] 2017年国际电磁学会北美分会 USNC-URSI 学生论文比赛第一名;

[2] 2016年加州大学洛杉矶分校Henry Samueli工程院(HSSEAS)杰出硕士论文奖;

[3] 2016年国家建设高水平大学公派研究生A2类资助(仅授予5%的公派人员);

[4] 2015年国际微波理论与技术学会(MTT-IMS)学生设计比赛RFID天线组第二名;

[5] 2014年浙江大学优秀本科生毕业论文。

  

——>社会学术兼职

 

担任相关领域多个期刊及会议的同行审稿人,包括IEEE Transactions on Antennas and Propagation, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, International Journal of Antennas and Propagation, Microwave and Optical Technology Letters等。