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【课题背景】

随着物联网和智能环境监测的快速发展，高灵敏度、低功耗的温湿度传感器需求日益增长。微带天线因其结构紧凑、易集成和低成本等优势，成为无线传感网络的理想载体。然而，传统传感器在灵敏度、响应速度和抗干扰能力方面存在局限。超材料与超表面通过人工设计的亚波长结构，能够实现对电磁波的精确调控，为提升传感器性能提供了新思路。

本课题研究聚焦于融合超材料/超表面与微带天线的温湿度传感器设计，旨在开发一种高灵敏度、可无线读取的传感系统。

课题研究内容包括：（1）设计基于超材料的微带天线，利用其电磁场局域增强特性提升传感器的灵敏度；（2）开发温湿度敏感的超表面结构，通过环境参数变化引起的电磁响应变化实现高精度检测；（3）结合射频识别（RFID）技术，实现传感器的无线数据读取与能量供给；（4）优化天线与传感单元的一体化设计，提升传感器的响应速度与稳定性。通过理论建模、电磁仿真与实验验证，本研究致力于构建一种高性能、低功耗的无线温湿度传感器，为智能农业、环境监测等领域提供创新解决方案。该技术具有重要的科学价值与应用前景。

【课题方向参考】

• 基于天线（超材料）的无源温湿度传感器设计

• 基于天线（超材料）的有源温湿度传感器设计

• 基于无源射频贴片传感器的读写天线设计

• 基于柔性材料的天线（超材料）温湿度传感器设计

【适合人群】

本科及其以上，掌握或了解电磁学、天线原理、电力电子、射频电路等相关知识，以及CST电磁仿真软件。

【课题收获】

• 高质量论文一篇（SCI定向期刊）

• SCI期刊投递与发表指导

• 结业证书

【导师介绍】

Mr. Liu，985高校电气工程研究生

• 参与发表论文8篇，其中以第一作者发表SCI二区论文3篇（top期刊），中文核心期刊1篇

• 发表1项发明专利

• 在校期间取得过国家奖学金两次，带队参与全国大学生“互联网+”创新创业大赛取得全国金奖，参与国家自然科学基金重点项目1项，国家自然科学基金面上项目1项，省级项目2项
  

• 辅导过6名本科生完成毕业论文的撰写，辅导4名本科生完成全国电子设计大赛三等奖，辅导2名硕士完成论文撰写，共发表3篇SCI（一篇2区，两篇3区）论文的撰写以及毕业论文撰写

• 可提供课题基金申报指导；可提供部分开放研究数据；可提供一定的算力资源；可提供各大高校电气专业学习、就业情况分享

【课题安排】

研究周期预估六个月左右，具体视学员情况调整。

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