Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces

以材料为中心的先进电磁表面设计

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.01万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2019-01-01 至 2020-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Advanced electromagnetic surfaces (AESs) have enabled the development of exciting new antennas and components for wireless communications owing to the ease with which they achieve extraordinary control of electromagnetic radiation. They are indispensable for realizing directive and adaptive antennas, which are cornerstones of future systems such as 5G. Despite advances in AES-derived antennas, their impact will not be fully realized until they simultaneously achieve greater bandwidth, reconfigurability, efficiency, and - critically - overall ease of design. ******The proposed research program puts forth a new material-centric design methodology for AESs that views them as materials that can be designed using material-informatic techniques. Currently, the design of AESs revolves around ad hoc, trial-and-error based design methods with lengthy design times spanning weeks or longer. The proposed approach harnesses advances in computing to augment the design of AESs using machine learning (ML). The proposed approach will build a large database of AES scatterer geometries characterized by effective material parameters, allowing techniques from material informatics to efficiently catalogue these designs. An ML-augmented design method will be trained from this data and used to quickly and accurately derive required AES scatterer geometries from a given set of specifications, cutting design times to hours or less. In the long term, the proposed research program aims to fundamentally change the way AESs are designed, and use this design paradigm to discover new AES capabilities.******In the short term, the proposed research program aims to devise and implement new antenna architectures using the material-centric design approach. Three short term objectives are to: 1) devise ultra-wideband AESs operating in the millimetre-wave frequency range; 2) greatly improve the beam efficiency of AES-derived antennas, such as multi-beam satellite antennas; and 3) devise reconfigurable AESs using the proposed approach in order to achieve wideband, high efficiency, adaptive antennas.******The proposed research program will have major impact on wireless communication systems and the field of AESs. AESs derived from the material-centric approach will achieve new levels of performance and functionality, thereby increasing the capacity of next-generation wireless communication systems to multi-gigabit-per-second levels. In the long run, the ML-augmented design approach will revolutionize the way AESs are designed by facilitating both their rapid synthesis and a platform for automated discovery of new AES materials. By hosting a public, ever-growing database of these materials, we also seek to drive change in their design through embracing an open approach. This fundamental new design paradigm will usher in a new generation of AES materials, discoveries, and designers for years to come.**
先进的电磁表面 (AES) 能够轻松实现对电磁辐射的出色控制,从而能够开发出令人兴奋的新型无线通信天线和组件。它们对于实现定向和自适应天线是不可或缺的,而定向和自适应天线是 5G 等未来系统的基石。尽管 AES 衍生天线取得了进步,但只有同时实现更大的带宽、可重新配置性、效率以及(最重要的是)整体设计简易性,它们的影响才能完全实现。 ******拟议的研究计划提出了一种新的以材料为中心的 AES 设计方法,将它们视为可以使用材料信息技术进行设计的材料。目前,AES 的设计主要围绕临时的、基于试错的设计方法,设计时间长达数周或更长时间。所提出的方法利用计算技术的进步,通过机器学习 (ML) 增强 AES 的设计。所提出的方法将建立一个以有效材料参数为特征的 AES 散射体几何形状的大型数据库,从而使材料信息学技术能够有效地对这些设计进行分类。机器学习增强设计方法将根据这些数据进行训练,并用于根据一组给定的规格快速准确地得出所需的 AES 散射体几何形状,从而将设计时间缩短至数小时或更短。从长远来看,拟议的研究计划旨在从根本上改变 AES 的设计方式,并利用这种设计范式来发现新的 AES 功能。****** 在短期内,拟议的研究计划旨在设计和实施使用以材料为中心的设计方法的新天线架构。三个短期目标是:1)设计在毫米波频率范围内运行的超宽带 AES; 2)大幅提高AES衍生天线的波束效率,例如多波束卫星天线; 3) 使用所提出的方法设计可重构的 AES,以实现宽带、高效、自适应天线。******所提出的研究计划将对无线通信系统和 AES 领域产生重大影响。源自以材料为中心的方法的 AES 将实现新的性能和功能水平,从而将下一代无线通信系统的容量提高到每秒数千兆位的水平。从长远来看,机器学习增强设计方法将通过促进 AES 的快速合成和自动发现新 AES 材料的平台来彻底改变 AES 的设计方式。通过托管这些材料的公共且不断增长的数据库,我们还寻求通过采用开放的方法来推动其设计的变化。这种基本的新设计范式将在未来几年迎来新一代 AES 材料、发现和设计师。**

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Hum, Sean其他文献

Hum, Sean的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Hum, Sean', 18)}}的其他基金

Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Near-Field Antenna Measurement Upgrades for Characterizing Microwave and Millimetre-Wave Electromagnetic Metasurfaces
用于表征微波和毫米波电磁超表面的近场天线测量升级
  • 批准号:
    RTI-2021-00653
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments
Innovative Satellite Antennas for Emerging M2M/IoT applications
适用于新兴 M2M/IoT 应用的创新卫星天线
  • 批准号:
    521431-2018
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Strategic Projects - Group
Innovative Satellite Antennas for Emerging M2M/IoT applications
适用于新兴 M2M/IoT 应用的创新卫星天线
  • 批准号:
    521431-2018
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Strategic Projects - Group
Near-Field Antenna Measurement Upgrades for Characterizing Microwave and Millimetre-Wave Electromagnetic Metasurfaces
用于表征微波和毫米波电磁超表面的近场天线测量升级
  • 批准号:
    RTI-2021-00653
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments

相似国自然基金

新型过渡金属铝化物催化材料的理性设计、活性中心调控和选择加氢性能
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:
双阳离子氧化还原中心的富锂正极材料的理论设计及多谱学实验研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
六方晶型ZnIn2S4光催化材料的设计合成及其无助催化剂产氢机制研究
  • 批准号:
    21902143
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于1,8-萘酰亚胺的多重手性中心圆偏振发光材料的设计合成及性能研究
  • 批准号:
    21905065
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Material-Centric Design of Advanced Electromagnetic Surfaces
以材料为中心的先进电磁表面设计
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05718
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了