招生要求
香港城市大学博士招生政策与Prof. Chan团队的筛选标准紧密结合,具体要求可从以下五方面理解:
1. 学术背景:硕士学位是申请的基础门槛,且需来自电子工程、电气工程、应用物理等相关领域;若为本科直博申请者,不仅需具备顶尖本科成绩(通常均分85+/GPA 3.5+/4.0),还需通过竞赛奖项、科研项目报告等材料,证明自身超越同龄人的学术潜力——这一要求源于团队研究的高技术性,需学生具备扎实的理论基础。
2. 语言能力:英语是团队科研沟通的主要语言,因此申请者需满足香港城市大学的统一要求:雅思总分6.5且单项不低于5.5,或托福网考总分80+。虽无成绩有效期限制,但近2年内的成绩更能反映申请者当前的英语水平,团队在筛选时会优先考虑。
3. 科研经历:Prof. Chan团队极为看重申请者的实践能力,以下经历会显著提升竞争力:参与过电磁仿真(如FDTD、FEM)、天线设计、微波组件研发或太赫兹技术相关项目;以第一作者或共同作者身份在Scopus收录期刊(或IEEE IMS、AP-S等顶会)发表过论文;能熟练使用MATLAB、COMSOL、HFSS等科研工具——这些经历可帮助学生快速融入团队现有项目。
4. 申请材料:核心材料的准备需围绕“展现学术匹配度”展开:香港城市大学博士申请表需如实填写个人信息;本科及硕士成绩单需经学校认证,确保真实性;2-3封推荐信中,至少1封需来自科研导师,以体现申请者的科研表现;研究计划(RP)是关键,需紧密结合Prof. Chan的研究方向,说明自身拟开展的研究与团队现有工作的衔接点;个人简历(CV)则需突出科研成果与项目经历,而非泛泛罗列教育背景。
5. 全奖途径:为支持学生专注科研,团队会协助申请者申请三类全奖,覆盖学费(每年约HK$42,100)与生活费(每月约HK$20,000):香港政府博士奖学金计划(HKPFS)竞争最激烈,但福利最优,需单独申请(每年12月截止);香港城市大学校长博士奖学金与博士申请同步提交,面向学术成绩优异者;电子工程系专项奖学金无需额外申请,团队会根据申请者的学术背景择优推荐。
研究方向
在太赫兹与微波技术领域,Prof. Chi Hou CHAN是国际学界公认的领军学者之一。目前,他任职于City University of Hong Kong(香港城市大学)电子工程系,担任讲座教授,同时执掌太赫兹及毫米波国家重点实验室(香港城市大学分室)。近40年的研究生涯中,他带领团队产出了13597次Scopus引用、59的h-index,更培养出众多斩获IEEE、IET奖项的优秀学生。其团队的研究成果不仅常见于Nature Communications、IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques等顶刊,还转化为多项美国及中国专利,为高频技术的产业化提供了重要支撑。
Prof. Chan的研究始终围绕“电磁学理论-高频器件-实际应用”展开,结合2025年团队最新成果,其核心研究方向可细化为四类:
1. Computational Electromagnetics(计算电磁学)
该方向的本质是为高频技术研发提供“高效仿真工具”。早期,团队提出的多层格林函数插值法(MLGFIM),解决了集成电路互连分析中“大规模数据计算缓慢”的问题;到2025年,团队进一步将深度学习引入该领域——在Advanced Materials Technologies发表的论文中,他们提出“低成本代理建模方法”:通过深度学习模型学习电磁仿真数据的规律,大幅减少可重构超表面的数据采集时间,将传统需数天的仿真周期压缩至小时级。这一突破不仅提升了科研效率,还为微波电路与天线的快速迭代设计提供了可能。
2. Antennas(天线技术)
团队在天线领域的研究特点是“频段全覆盖+结构创新+3D打印融合”。2025年,Nature Communications刊登了他们的“3D打印无像差太赫兹金属透镜”,这款透镜通过精准的3D打印结构,实现了超宽带消色差超分辨广角成像,其高数值孔径特性让太赫兹成像的细节捕捉能力显著提升;同年申请的US Patent No. US12,316,024则提出新型超表面天线结构,可同时调控线偏振与圆偏振波,满足复杂通信场景的需求;此外,发表于IEEE Open Journal of Antennas and Propagation的“可重构反射阵/透射阵天线”,通过改变单元状态实现波束方向切换,是5G/6G通信的关键器件。
3. Microwave and Millimeter-Wave Components and Subsystems(微波与毫米波组件及子系统)
该方向以“CMOS工艺”为核心,聚焦高频组件的性能突破。2025年,IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques发表了团队的两项重要成果:一款180-194GHz功率放大器,通过将功率放大器与功率合成端馈缝隙天线阵列协同设计,避免了传统“组件分离”导致的功率损耗,显著提升辐射功率;另一款460GHz接收器,采用二阶亚谐波混频器结构,将本地振荡器(LO)的频率需求降低一半,简化了系统设计,同时降低能耗。值得注意的是,团队早期的US7,932,782专利(微波功率放大器线性化技术),至今仍是通信行业提升信号质量的重要参考。
4. Terahertz Science and Technology(太赫兹科学与技术)
作为团队的重点方向,太赫兹研究已从“基础器件”向“应用落地”推进。除上述3D打印金属透镜外,2025年IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters发表的“太赫兹频段折叠透射阵天线增益提升方法”,通过优化天线结构,解决了高频段天线增益普遍不足的问题;更具突破性的是,团队在Nature Communications发表的“氧化弥散强化铜的激光增材制造技术”——该技术可制备高分辨率、低损耗的铜基结构,恰好解决了太赫兹器件“金属损耗大”“复杂结构难制备”的痛点,为太赫兹技术在非破坏性检测(NDT)、医疗成像等领域的产业化奠定了基础。
有想法
基于Prof. Chan团队的现有研究积累,结合通信、医疗、农业等领域的实际需求,以下三个创新研究计划具备较高的可行性与学术价值:
1. 基于3D打印氧化弥散强化铜的太赫兹微型天线阵列研发
- 背景阐释:太赫兹天线是太赫兹技术应用的核心器件,但当前面临两大瓶颈:传统光刻工艺仅能制备二维结构,无法满足复杂三维设计需求,且成本高昂;普通铜材质在太赫兹频段的趋肤效应显著,导致信号损耗大,影响天线效率。
- 实施路径:依托团队已掌握的氧化弥散激光增材制造技术(2025 Nature Communications),制备兼具高分辨率(微米级)与低损耗的铜基太赫兹天线单元;再利用团队成熟的多层格林函数插值法(MLGFIM),优化天线阵列的单元排布,在保证阵列尺寸小于1mm(满足便携式设备需求)的同时,将增益提升至15dBi以上。
- 创新价值:该计划首次将氧化弥散强化铜材料与太赫兹天线结合,同时突破“结构制备”与“高频损耗”两大技术痛点,预期研发的微型天线阵列可集成到便携式太赫兹成像设备中,如用于皮肤癌早期检测的手持探头,填补现有检测设备“体积大”“分辨率低”的空白。
2. AI驱动的可重构毫米波超表面用于6G智能波束成形
- 背景阐释:6G通信需实现“广覆盖、高容量、低时延”,但动态变化的用户分布与复杂的电磁环境(如建筑遮挡),要求基站具备实时波束切换能力。传统可重构超表面依赖人工调试单元状态,响应速度仅为毫秒级,无法满足6G的实时性需求。
- 实施路径:以团队2025年提出的低成本代理建模技术为基础,构建CNN-LSTM融合深度学习模型,通过大量仿真数据训练模型,实现超表面单元状态的实时预测(目标响应时间<100微秒);再结合团队已研发的毫米波天线阵列(180-194GHz),开发端到端的波束成形系统,实现波束方向的自动调整与优化。
- 创新价值:该计划将深度学习算法与超表面硬件设计深度融合,突破了“实时重构”的技术瓶颈,预期成果可应用于6G基站,提升多用户同时通信时的信号稳定性,为6G网络的“智能资源分配”提供硬件支撑。
3. 太赫兹超分辨成像系统在农产品质量检测中的集成应用
- 背景阐释:农产品质量检测(如水果内部腐烂、坚果霉变识别)是保障食品安全的关键环节,但现有技术存在明显缺陷:X射线检测虽分辨率高,但存在辐射风险,不适用于生鲜农产品;近红外检测无辐射,但分辨率仅能达到100μm以上,无法识别微小缺陷。
- 实施路径:以团队2025年发表的3D打印太赫兹金属透镜为核心,整合基于CMOS工艺的微型化太赫兹探测器,设计轻量化的光学结构,开发便携式太赫兹成像系统;同时,引入U-Net图像分割算法,实现农产品内部缺陷的自动识别,将检测分辨率提升至50μm以下。
- 创新价值:该计划首次将太赫兹超分辨成像技术落地农产品检测场景,既解决了X射线的辐射问题,又突破了近红外的分辨率限制;预期成果可与农业企业合作,替代传统检测方案,推动农产品检测行业的技术升级。