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长大学者特任教授——杜乾彪

时间:2026-09-21    作者:     浏览次数:


杜乾彪,中共党员,长大学者学科菁英人才特任教授。

博士毕业于湖南大学,致力于电子陶瓷元器件的基础研究与应用开发,主攻微波通信、无源集成方向,为5G/6G射频前端的小型化、低损耗、高稳定无源器件提供材料方案与设计思路。以第一或通讯作者身份在Journal of Materials Science & Technology、Journal of Advanced Ceramics、Materials  Today Chemistry、Journal of the European Ceramic Society等发表SCI论文17篇,含中科院1区论文5篇,二区论文11篇。长期受邀担任Journal of Mat-erials Science & Technology、Small methods、Ceramics International等多个国际知名学术期刊审稿人。


主要研究方向

微波介质陶瓷是工作于微波频段(300 MHz~300 GHz)的关键基础功能材料,广泛应用于介质谐振器、滤波器、天线、双工器及多层集成模块等微波电子元器件中,是现代信息通信系统的核心物质基础。随着5G技术的广泛商用和对6G通信的初步研究,电子设备正朝着更高频率的方向发展。开展高性能微波介质陶瓷的基础研究与关键技术攻关,对提升我国高端电子材料自主创新能力、推动微波器件国产化和支撑新一代信息产业发展具有重要意义。

1、新型微波介电陶瓷体系开发与性能调控

针对毫米波通信系统对高频、高可靠性器件的迫切需求,开发高性能微波陶瓷及其元器件(天线、滤波器等)。通过微观结构调控与制备工艺优化,突破介电性能、温度稳定性及品质因数的协同提升瓶颈;解决多频段协同设计、器件小型化及高频稳定性等技术难题,为下一代通信系统提供核心硬件支撑。

2、介质谐振天线与无源射频器件仿真设计

以自研微波介质陶瓷为基础,开展介质谐振天线、滤波器、谐振器等无源器件的电磁仿真、结构优化与原型试制;结合热—电磁多物理场耦合仿真,评估器件在复杂工况下的频率漂移与损耗增大问题,推进材料—器件一体化设计。

3、无源集成技术

聚焦毫米波频段,研发涵盖电阻、电容、电感、滤波器、天线等多种无源器件的系统级集成技术。致力于解决无源器件的集成化难题,为5G/6G通信及国防电子领域提供高性能、小型化的解决方案。


特色技术与研究思路

坚持材料机理—制备工艺—电磁器件一体化研究路线,借助人工智能辅助,区别于单纯的配方试错或纯电磁仿真。研究兼顾基础创新与应用导向,既关注新体系、新机理的学术突破,也重视材料参数可重复性、工艺可放大性,支撑射频无源器件国产化与小型化需求。

图1 微带线馈电的圆柱形介质谐振器天线的设计与性能


图2 面向“组分—结构—性能”调控的材料相工程设计框架


主要研究成果

截至目前,围绕微波介质陶瓷、高熵陶瓷、介质谐振天线方向,累计发表SCI学术论文17篇,其中中科院一区论文5篇,成果发表于电子陶瓷领域主流期刊上,总被引频次超过157次。

目前在学院招收硕士研究生,欢迎对电子功能陶瓷、射频天线、材料仿真方向感兴趣的同学加入团队,共同开展材料设计、工艺制备、电磁测试等研究工作。代表性成果如下:

1.Qianbiao Du, Zhicong Chen, Tian Liu, Linzhao Ma, Jianhong Duan, Kun Wei, Honglei Zhou, Hao Li. Phase-engineered MgAl3/2[Li1/3Ti2/3]1/2O4-MgO ceramics: Synergistic optimization of microwave dielectric and mechanical properties for high-gain C-band dielectric resonator antenna[J]. Chemical Engineering Journal,2025, 526: 170878.(中科院1区,IF= 12.5)

2.Qianbiao Du, Pan Dong, Zhicong Chen, Tian Liu, Linzhao Ma, Kun Wei, Jianhong Duan, Tangqing Wu, Hao Li. Tailoring exceptional microwave dielectric properties of (1-x)LiZn0.5TiO3-xLi2MgTi3O8high-entropy ceramics for circularly polarized dielectric resonance antenna[J]. Journal of Materials Science & Technology, 2026, 255: 22-32.(中科院1区,IF= 14)

3.Qianbiao Du, Longxiang Jiang, Linzhao Ma, Jianhong Duan, Zeyan Zhou, Hao Li. Lattice evolution, order transformation, and microwave dielectric properties of the Zn1−xLi2xTiO3(0 ≤x≤ 1) system ceramics[J]. Journal of Advanced Ceramics, 2024, 13: 1178-1188.(中科院1区,IF= 16.6)

4.Qianbiao Du,Linzhao Ma, Jianhong Duan, Longxiang Jiang,Hao Li, Hanning Xiao. Crystal structure, sintering behavior, and microwave dielectric properties of LiF-tailored high entropy Li2Mg6ZnTi6O20ceramics[J]. Journal of Materials Science & Technology, 2025, 220: 290-298.(中科院1区,IF= 14)

5.Qianbiao Du,Quanzhang Wen, Longxiang Jiang, Shucheng Liu, Linzhao Ma, Hao Li. A novel low-temperature sintering microwave dielectric ceramic Li4SrCaSi2O8with low-εrand low loss[J]. Ceramics International, 2023, 49: 22617-22622. (中科院2区,IF= 6)

6.Qianbiao Du, et al,Structural characterization and enhanced microwave dielectric properties of Li0.4Zn0.8TiO3-ZnMg2TiO5ceramics for dielectric resonant antenna application[J]. Materials Today Chemistry, 2026, 51: 103272.(中科院2区,IF= 7.4)

7.Zhicong Chen1,Qianbiao Du1, Guo Tian, Linzhao Ma, Longxiang Jiang, Chang Jiang, Zeyan Zhou, Hao Li. Tailoring microwave dielectric properties of MgAl5/4(Li1/3Ti2/3)3/4O4ceramics for multi-band dielectric resonant antenna[J]. Journal of Materiomics, 2025, 11: 101064.(中科院2区,IF= 10.6)

8.Qianbiao Du, Ying Tang, Jie Li, Weishuang Fang, Aihong Yang, Junqi Chen, Liang Fang. A low-εrand high-Q microwave dielectric ceramic Li2SrSiO4with abnormally low sintering temperature, Journal of the European Ceramic Society 41 (2021) 7678–7682.(中科院1区,IF=6.3)