Ян Хао (инженер)
Ян Хао | |
---|---|
![]() | |
Национальность | Британский |
Образование | Бакалавр прикладной физики (1989 г.) Доктор философии по электротехнике и электронике (1998 г.) |
Альма-матер | Шаньдунский университет Бристольский университет |
Научная карьера | |
Учреждения | Лондонский университет королевы Марии (QMUL) Университет Бирмингема Бристольский университет |
Ян Хао — британский инженер-электрик , академик и писатель, наиболее известный своими исследованиями в области беспроводной связи и метаматериалов . Он является руководителем исследовательской кафедры QinetiQ / Королевской инженерной академии (RAE), [ 1 ] и является директором Исследовательского центра EPSRC по будущим беспроводным соединениям и Центра EPSRC по трансформационной оптике и метаматериалам. Он также является профессором антенн и электромагнетизма и заместителем проректора по стратегическим исследованиям в Лондонском университете Королевы Марии (QMUL). [ 2 ] Он является соучредителем и директором AOTOMAT, а также соучредителем компании спутниковой связи Isotropic Systems. [ 3 ]
Хао является автором и редактором двух книг под названием « Моделирование метаматериалов FDTD: теория и приложения и антенны и распространение для дицентрических беспроводных коммуникаций» . Он был лауреатом BAE Systems . Серебряной награды председателя [ 4 ] Премия Королевского общества Вольфсона за заслуги в области исследований , [ 5 ] премия IET AF Harvey за исследования , [ 6 ] [ 7 ] и Антенная премия EurAAP. [ 8 ]
Хао стал членом Фонда ERA в 2007 году. [ 9 ] IET в 2013 г. в 2010 г., IEEE , [ 10 ] и Королевская инженерная академия (RAEng) в 2020 году. [ 11 ] Он работал главным редактором журнала IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters и основал журнал открытого доступа EPJ Applied Metamaterials , где он является главным редактором. [ 12 ] одновременно занимая должность вице-президента комитета публикаций Общества антенн и распространения IEEE. Он также является членом Комитета по стипендиям, Исследовательского комитета и Центра предпринимательства RAEng. [ 13 ]
Образование и ранняя карьера
[ редактировать ]Хао получил докторскую степень. из Центра коммуникационных исследований (CCR) Бристольского университета в 1998 году. После этого он работал научным сотрудником в Школе электротехники и электроники Бирмингемского университета с 1998 по 2000 год. В мае 2000 года он присоединился к группе антенн и электромагнетизма в Школе электронной инженерии и информатики QMUL, сначала в качестве лектора, затем в 2005 году перешел в Reader и в конечном итоге стал профессором в 2007 году. [ 14 ]
Карьера
[ редактировать ]Исследования Хао сосредоточены на беспроводной связи, метаматериалах, антеннах , терагерцевых технологиях и адаптивных системах . Он возглавлял такие проекты, как EPSRC/QinetiQ DREAM Prosperity Partnership, [ 15 ] Грант программы EPSRC QUEST, [ 16 ] и проект ANIMATE. [ 17 ] В качестве председателя QinetiQ/Королевской академии инженерных исследований он внес вклад в развитие беспроводных технологий, а также стал соучредителем Isotropic Systems (All.Space) для применения исследований в области спутниковой связи. Кроме того, он работал в EPSRC SAT (Стратегическая консультативная группа), подчеркивая важность ИКТ , электроники и производства, а также занимает должности в совете директоров программы «ИИ для науки и правительства» в Институте Алана Тьюринга . [ 18 ] и Кембриджский графеновый центр, [ 19 ] а также на досках Европейской школы антенного мастерства, Виртуального института искусственных электромагнитных материалов и метаматериалов, Metamorphose VI AISBL, [ 20 ] и Международный консультативный комитет (IAC) Comin Labs. [ 21 ]
Хао занимал такие должности, как заместитель проректора по стратегическим исследованиям в QMUL с 2021 года и декан по исследованиям на факультете науки и техники с 2018 по 2021 год. С 2021 года он также был избранным членом совета университета и членом комитета по управлению. [ 2 ]
Исследовать
[ редактировать ]Хао разработал интегрированные антенные решения с использованием новых материалов для безопасности, аэрокосмической отрасли и здравоохранения, таких как линзовые антенны для спутниковой связи и организации цепочек поставок . Он стал соавтором стабильного активного не-Фостеровского метаматериала для небольших антенн и ввёл термин « телесно-ориентированная беспроводная связь», который предполагает интеграцию носимых и имплантируемых датчиков. Его ранние исследования в области метаматериалов, трансформационной оптики и искусственного интеллекта на основе робототехники для точного управления волнами повлияли на электромагнитные устройства и технологии медицинской связи. Эта работа была освещена такими средствами массовой информации, как CNN , [ 22 ] Телеграф , [ 23 ] Файнэншл Таймс , [ 24 ] и IEEE Спектр . [ 25 ]
Телесно-ориентированная беспроводная связь и носимые антенны
[ редактировать ]В 2003 году Хао и его коллега провели исследование, став первыми, кто изучил характеристики человеческого тела как средства коммуникации. Их работа показала, что радиосигналы, путешествующие по поверхности тела, испытывают значительные потери сигнала и изменения во времени распространения, известные как дисперсия. [ 26 ] Он отметил, что антенны, размещенные на теле, страдают от снижения эффективности, изменения диаграммы направленности и колебаний импеданса. [ 27 ] Чтобы решить эти проблемы, его внимание сместилось на использование поверхностных и ползучих волн для связи между датчиками на теле. [ 28 ] Одновременно он разработал теоретическую основу для моделирования этих волн в присутствии человеческого тела. [ 29 ] и приступил к разработке антенн, предназначенных для надежной связи на теле, используя точные и реалистичные модели. [ 30 ]
Помимо исследований по моделированию каналов на теле, Хао был пионером в исследовании антенн на теле в диапазоне частот от 10 МГц до 100 ГГц. Его исследования заложили основу для разработки низкопрофильных антенн, способных надежно облегчить связь на теле, а также разработали различные нательные антенны с пространственным разнесением на частотах UHF/VHF и UWB. [ 31 ] [ 32 ] В частности, антенны, работающие на частотах 60 ГГц и 94 ГГц, были разработаны для поддержки связи на теле и вне тела, особенно в секторах обороны и здравоохранения. [ 33 ] На протяжении своей исследовательской деятельности он разработал методы радиочастотного моделирования, адаптированные для телесно-ориентированной беспроводной связи. Он интегрировал принцип Гюйгенса в алгоритмы FDTD для точного анализа распространения радиоизлучения на теле. [ 34 ] и, подчеркивая важность моделирования с учетом особенностей человека, разработали коммерческие инструменты для разработки носимых и имплантируемых датчиков. [ 35 ]
Метаматериалы и трансформационная оптика
[ редактировать ]Чтобы поддержать свои усилия по проектированию антенн, Хао в 2005 году стал пионером в разработке набора вычислительных инструментов для моделирования микроволновых метаматериалов. [ 36 ] Он также исследовал свойства гиперболической проволочной линзы. [ 37 ] что способствовало уменьшению массы, занимаемой площади и профиля реконфигурируемых интеллектуальных поверхностей (RIS). [ 38 ] [ 39 ] Его работы по метаматериалам и трансформационной оптике, опубликованные в ведущих журналах, таких как Physics Review Letters , Nature Communications и IEEE Transactions , [ 40 ] [ 41 ] сосредоточено на приложениях к антеннам и распространению радиоволн. Примечательно, что в 2018 году его совместные исследования представили подход к проектированию антенн с использованием преобразующей оптики. [ 41 ] Он продемонстрировал возможность изготовления спутниковых антенн различной формы с использованием плоских поверхностей и тонких слоев наноматериалов посредством 3D-печати, предлагая экономичные, компактные и устойчивые конструкции. [ 42 ] В 2009 году он разработал процесс производства трехмерных поленниц свободной формы, работающих на частотах ниже ТГц, первоначально использовавшихся для скрытого обнаружения оружия. [ 43 ] и позже реализовано посредством 3D-аддитивного производства. [ 44 ]
Проектирование антенн и интеграция новых технологий
[ редактировать ]Более поздняя работа Хао была сосредоточена на разработке инновационных конструкций антенн, материаловедении и интеграции новых технологий, таких как машинное обучение, в электромагнетизм. Он представил концепцию сверходнородных неупорядоченных антенных решеток. [ 45 ] и метаповерхности [ 46 ] для улучшения спектральных и пространственных характеристик. Используя инструменты обработки естественного языка (NLP), он применил методы машинного обучения для прогнозирования тенденций в антеннах и исследований распространения радиоволн с использованием огромных неструктурированных данных. [ 47 ] Кроме того, в двух журнальных статьях, опубликованных в журналах Advanced Science и npj Computational Materials , он применил глубокое обучение без учителя для выявления признаков неупорядоченных материалов в перовскитах, что способствовало предсказанию кристаллической симметрии и фазовых переходов. [ 48 ] и представил графовую модель машинного обучения для анализа свойств материалов, продвигая вычислительные материалы для применения в антеннах.
Награды и почести
[ редактировать ]- 2005 – Премия CRUCIBLE, NESTA [ 49 ]
- 2010 г. – научный сотрудник ИЭПП.
- 2013 – научный сотрудник IEEE. [ 10 ]
- 2013 – Исследовательская премия А. Ф. Харви, ИЭПП [ 6 ]
- 2013–2017 – Премия Вольфсона за заслуги в исследованиях, Королевское общество [ 5 ]
- 2014 – Серебряная награда председателя, BAE Systems. [ 4 ]
- 2020 – Сотрудник RAEng [ 11 ]
- 2024 – Антенная премия EurAAP, Европейская ассоциация антенн и распространения радиоволн (EurAAP) [ 8 ]
- 2024 - Премия Фреда В. Эллерсика, Общество связи IEEE. [ 50 ]
- 2024 – Антенная премия Джона Крауса, Общество антенн и распространения IEEE [ 51 ]
Библиография
[ редактировать ]Книги
[ редактировать ]- FDTD-моделирование метаматериалов: теория и приложения (2008) ISBN 9781596931602
- Антенны и распространение телесно-ориентированной беспроводной связи (2012) ISBN 9781608073764
Избранные статьи
[ редактировать ]- Холл, П.С., и Хао, Ю. (ноябрь 2006 г.). Антенны и распространение для телесно-центрической связи. В 2006 г. Первая Европейская конференция по антеннам и распространению радиоволн (стр. 1–7). IEEE.
- Хао Ю., Аломейни А. и Чжао Ю. (2006). Проектирование антенн, измерения и моделирование распространения радиоволн СШП для беспроводной сети BAN. Сверхширокополосный, 331–359.
- Хао Ю. и Фостер Р. (2008). Беспроводные сети датчиков тела для мониторинга здоровья. Физиологическое измерение, 29(11), R27.
- Аргиропулос К., Чжао Ю., Каллос Э. и Хао Ю. (2010). Конечно-разностное моделирование электромагнитных плащей во временной области. Метаматериалы: теория, дизайн и приложения, 115–153.
- Пан, К., Рен, Х., Ван, К., Колб, Дж. Ф., Элькашлан, М., Чен, М., ... и Ханзо, Л. (2021). Реконфигурируемые интеллектуальные поверхности для систем 6G: принципы, приложения и направления исследований. Журнал IEEE Communications, 59 (6), 14–20.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Академик королевы Марии назначен руководителем исследований, чтобы помочь решить экономические и экологические проблемы с помощью материалов, обработанных компьютером» . Лондонский университет королевы Марии . 24 марта 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Профессор Ян Хао: Центр электроники» . QMUL Факультет науки и техники - Исследования .
- ^ Вернер, Дебра (1 августа 2022 г.). «Isotropic Systems проводит ребрендинг в All.Space и представляет новейший терминал» .
- ^ Перейти обратно: а б «5G ИТАЛИЯ — Ян Хао» .
- ^ Перейти обратно: а б «Королевское общество объявляет о новом раунде вручения уважаемых наград Вольфсона за заслуги в исследованиях | Королевское общество» . royalsociety.org .
- ^ Перейти обратно: а б «Предыдущие победители — Премия А.Ф. Харви» .
- ^ «Профессор антенн получает престижную международную премию IET» . www.qmul.ac.uk. 25 ноября 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Профессор Ян Хао получает премию EurAAP Antenna Award 2024 за выдающийся вклад в развитие беспроводной связи» . Лондонский университет королевы Марии . 19 марта 2024 г.
- ^ «Товарищи» . Фонд ЭРА .
- ^ Перейти обратно: а б «Стипендиаты IEEE AP-S 2013» . Общество антенн и распространения IEEE . 22 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Новые участники 2020» . raeng.org.uk .
- ^ «Прикладные метаматериалы EPJ» . epjam.edp-open.org .
- ^ «Комитет предпринимательства» . raeng.org.uk .
- ^ «Профессор Ян Хао» . www.qmul.ac.uk.
- ^ «Лондонский университет Королевы Марии и QinetiQ обеспечивают финансирование будущих инноваций в области беспроводных технологий» . Лондонский университет королевы Марии . 22 мая 2023 г.
- ^ «В поисках совершенного электромагнетизма с использованием пространственных преобразований (КВЕСТ) :: Главная» . quest.eecs.qmul.ac.uk .
- ^ "Вести" . 10 июля 2019 г.
- ^ «ИИ для науки и правительства (ASG) | Институт Алана Тьюринга» .
- ^ Хао, профессор Ян (31 января 2013 г.). «Профессор Ян Хао» . www.graphene.cam.ac.uk .
- ^ «МЕТАМОРФОЗА VI» . www.metamorphose-vi.org .
- ^ «Управление – Labex CominLabs» .
- ^ Ховард, Жаклин (20 июля 2016 г.). «Ученые приблизились к созданию плаща-невидимки» . CNN .
- ^ Палмер, Кейт (30 марта 2016 г.). «Бесплатный Wi-Fi в воздухе? Новая антенна обещает сверхбыструю широкополосную связь в полете» . Телеграф – через www.telegraph.co.uk.
- ^ Куксон, Клайв (11 апреля 2014 г.). «Наука: более скудная диета, более долгая жизнь?» . Файнэншл Таймс .
- ^ «Графеновые пленки обещают безопасные беспроводные сети — IEEE Spectrum» . ИИЭЭ .
- ^ «Антенны и распространение телесно-ориентированной беспроводной связи. Второе издание» .
- ^ Холл, Питер; Хао, Ян; Нечаев Юрий; Аломейни, Акрам; Константину, Костас; Парини, Клайв; Камарудин, Мухаммед; Салим, Тарек; Хи, Дэвид; Дубровка, Ростислав; Овадалли, Абдус; Сун, Вэй; Серра, Андреа; Непа, Паоло; Галло, Микеле; Боззетти, Микеле (2007). «Антенны и распространение для бортовых систем связи» . Журнал IEEE «Антенны и распространение» . 49 (3): 41. Бибкод : 2007IAPM...49...41H . дои : 10.1109/MAP.2007.4293935 .
- ^ Хао, Ян; Фостер, Роберт (22 ноября 2008 г.). «Беспроводные сети датчиков тела для приложений мониторинга здоровья» . Физиологическое измерение . 29 (11): Р27–56. дои : 10.1088/0967-3334/29/11/R01 . PMID 18843167 – через PubMed.
- ^ Сани, Андреа; Раджаб, Мари; Фостер, Роберт; Хао, Ян (2010). «Антенны и распространение имплантированных RFID для повсеместного применения в здравоохранении» . Труды IEEE . 98 (9): 1648–1655. дои : 10.1109/JPROC.2010.2051010 .
- ^ Аломейни, Акрам; Хао, Ян; Овадалли, Абдус; Парини, Клайв Дж.; Нечаев Юрий; Константину, Костас К.; Холл, Питер С. (2007). «Статистический анализ и оценка характеристик распространения радиосигналов на теле с помощью микрополосковых патч-антенн» . Транзакции IEEE по антеннам и распространению . 55 (1): 245. Бибкод : 2007ITAP...55..245A . дои : 10.1109/TAP.2006.888462 .
- ^ Чжао, Ян; Аломейни, Акрам; Хао, Ян; Парини, Клайв (22 июня 2006 г.). «Моделирование радиоканала UWB на теле с использованием теории лучей и метода поддиапазонного FDTD». Транзакции IEEE по теории и технике микроволнового излучения . 54 (4): 1827–1835. arXiv : cond-mat/0608081 . Бибкод : 2006ITMTT..54.1827Z . дои : 10.1109/TMTT.2006.872072 .
- ^ Аломейни, А.; Хао, Ю.; Ху, Х.; Парини, КГ; Холл, PS (1 февраля 2006 г.). «Распространение сверхширокополосной радиосвязи на теле и моделирование систем для беспроводных телесных сетей» . Труды IEE - Коммуникации . 153 (1): 107–114. doi : 10.1049/ip-com_20050046 (неактивен 23 апреля 2024 г.) – через digital-library.theiet.org.
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на апрель 2024 г. ( ссылка ) - ^ Йылмаз, Туба; Фостер, Роберт; Хао, Ян (22 апреля 2010 г.). «Обнаружение жизненно важных показателей с помощью носимых беспроводных датчиков» . Датчики (Базель, Швейцария) . 10 (12): 10837–10862. Бибкод : 2010Senso..1010837Y . дои : 10.3390/s101210837 . ПМК 3231103 . ПМИД 22163501 .
- ^ Аломейни, Акрам; Хао, Ян (2009). «Моделирование и характеристика биотелеметрического радиоканала от проглоченных имплантатов с учетом содержимого органов» . Транзакции IEEE по антеннам и распространению . 57 (4): 999. Бибкод : 2009ITAP...57..999A . дои : 10.1109/TAP.2009.2014531 .
- ^ Аломейни, Акрам; Сани, Андреа; Рахман, Атикур; Сантас, Хайме Г.; Хао, Ян (2009). «Переходные характеристики носимых антенн и каналов распространения радиосигналов для сверхширокополосной телецентрической беспроводной связи» . Транзакции IEEE по антеннам и распространению . 57 (4): 875. Бибкод : 2009ITAP...57..875A . дои : 10.1109/TAP.2009.2014588 .
- ^ «FDTD-моделирование метаматериалов: теория и приложения» .
- ^ Белов Павел А.; Хао, Ян (17 марта 2006 г.). «Субволновая визуализация на оптических частотах с использованием передающего устройства, образованного периодической слоистой металлодиэлектрической структурой, работающей в режиме канализации» . Физический обзор B . 73 (11): 113110. arXiv : cond-mat/0509522 . Бибкод : 2006PhRvB..73k3110B . doi : 10.1103/PhysRevB.73.113110 – через APS.
- ^ Пан, Цуньхуа; Рен, Хонг; Ван, Кежи; Колб, Йонас Флорентин; Элькашлан, Магед; Чен, Мин; Ди Ренцо, Марко; Хао, Ян; Ван, Цзянчжоу; Суиндлхерст, А. Ли; Ты, Сяоху; Ханзо, Лайош (2021). «Реконфигурируемые интеллектуальные поверхности для систем 6G: принципы, применение и направления исследований» . Журнал коммуникаций IEEE . 59 (6): 14–20. arXiv : 2011.04300 . дои : 10.1109/MCOM.001.2001076 .
- ^ Лю, Юаньвэй; Му, Сидун; Сюй, Цзяци; Шобер, Роберт; Хао, Ян; Бедный, Х. Винсент; Ханзо, Лайош (2021). «STAR: одновременная передача и отражение для охвата на 360 ° интеллектуальными поверхностями» . Беспроводная связь IEEE . 28 (6): 102–109. arXiv : 2103.09104 . дои : 10.1109/MWC.001.2100191 .
- ^ Тан, Вэньсюань; Аргиропулос, Христос; Каллос, Эфтимиос; Сун, Вэй; Хао, Ян (2010). «Дискретное преобразование координат для проектирования цельнодиэлектрических плоских антенн» . Транзакции IEEE по антеннам и распространению . 58 (12): 3795. Бибкод : 2010ITAP...58.3795T . дои : 10.1109/TAP.2010.2078475 .
- ^ Перейти обратно: а б Матео-Сегура, Каролина; Дайк, Эми; Дайк, Хейзел; Хак, Саджад; Хао, Ян (2014). «Плоская линза Люнебурга с помощью трансформационной оптики для применения в направленных антеннах» . Транзакции IEEE по антеннам и распространению . 62 (4): 1945. Бибкод : 2014ITAP...62.1945M . дои : 10.1109/TAP.2014.2302004 .
- ^ Ла Спада, Луиджи; Спунер, Крис; Хак, Саджад; Хао, Ян (28 февраля 2019 г.). «Криволинейные метаповерхности для манипулирования поверхностными волнами» . Научные отчеты . 9 (1): 3107. Бибкод : 2019NatSR...9.3107L . дои : 10.1038/s41598-018-36451-8 . ПМК 6395592 . ПМИД 30816130 .
- ^ Ли, Юнджэ; Лу, Сюэсун; Хао, Ян; Ян, Шуфэн; Эванс, Джулиан Р.Г.; Парини, Клайв Г. (2009). «Низкопрофильные директивные антенны миллиметрового диапазона с использованием свободно сформированных трехмерных (3-D) структур с электромагнитной запрещенной зоной» . Транзакции IEEE по антеннам и распространению . 57 (10): 2893. Бибкод : 2009ITAP...57.2893L . дои : 10.1109/TAP.2009.2029299 .
- ^ Гидденс, Генри; Хао, Ян (2020). «Многолучевая диэлектрическая линзовая антенна с градиентным градиентом, полученная при 3D-печати из нескольких материалов» . Транзакции IEEE по антеннам и распространению . 68 (9): 6832. arXiv : 2004.03880 . Бибкод : 2020ITAP...68.6832G . дои : 10.1109/TAP.2020.2978949 .
- ^ «Гипероднородная метаповерхность неупорядоченного распределения для уменьшения рассеяния» .
- ^ Христогеоргос, Орестис; Чжан, Хаоян; Ченг, Цяо; Хао, Ян (29 января 2021 г.). «Чрезвычайное директивное излучение и сканирование массива источников излучения с гипероднородным беспорядком» . Применена физическая проверка . 15 (1): 014062. Бибкод : 2021PhRvP..15a4062C . doi : 10.1103/PhysRevApplied.15.014062 .
- ^ Ча, Ён-Ок; Ихалаге, Ачинта Авин; Хао, Ян (2023). «Исследование антенн и распространения радиоволн на основе крупномасштабных неструктурированных данных с помощью машинного обучения: обзор и прогнозы» . Журнал IEEE «Антенны и распространение» . 65 (5): 10. Бибкод : 2023IAPM...65e..10C . дои : 10.1109/MAP.2023.3290385 .
- ^ Ихалаге, Ачинта; Хао, Ян (21 мая 2021 г.). «Аналогическое открытие неупорядоченных оксидов перовскита с помощью информации о кристаллической структуре, скрытой в неконтролируемых отпечатках материала» . npj Расчетные материалы . 7 (1): 75. arXiv : 2105.11877 . Бибкод : 2021npjCM...7...75I . doi : 10.1038/s41524-021-00536-2 – через www.nature.com.
- ^ «EuCAP 2007 | Европейская конференция по распространению антенн | IET» . www.eucap2007.org .
- ^ «Лауреаты премии 2024 года» .
- ^ «Получатели награды IEEE AP-S Awards 2024» .
- Живые люди
- Редакторы научных журналов
- Выпускники Бристольского университета
- Преподаватели Лондонского университета королевы Марии
- Члены IEEE
- Члены Королевской инженерной академии
- Стипендиаты Института инженерии и технологий
- Британские инженеры-электрики
- Британские инженеры-электронщики
- Британские ученые
- Британские писатели
- Выпускники Шаньдунского университета