国产重型隐形战斗机的不断发展，离不开天线隐身领域科研工作者的默默奉献。西安电子科技大学教授、中国电子学会会士、IETFellow（英国工程技术学会会员）、天线与微波技术重点实验室主任刘英，就是这一科研领域里的佼佼者。多年来，刘英及其团队为满足我国军事技术发展的迫切需求，在天线隐身领域做了大量研究并取得了重要成果，为国防事业做出了突出贡献。
现代战争中，一个国家的空中力量是否强大，很大程度上取决于战机的整体隐身性能是否强大。而鲜为人知的是，飞机整体隐身性能与飞机天线隐身性能息息相关。一般来说，在外形隐身技术和涂覆型雷达吸波材料的帮助下，隐身飞机能将自身的散射特性降到很低的水平。然而，飞机一旦加载上未经隐身设计的天线系统，其整体隐身性能就会大大恶化，从而严重降低战场突防能力和生存能力。因此，在现代战争中，天线隐身性能的优劣已经成为决定武器平台生死存亡的关键因素之一。
由于大多数传统天线隐身手段会带来天线辐射特性的损失，制约了武器平台作战能力的提升。因此，如何发展新的天线散射理论，采取新方法实现散射控制，满足各领域对高性能隐身天线的需求，就成为雷达天线隐身领域的重中之重。
西安电子科技大学的刘英教授，就是这一科研领域里的佼佼者。
结缘西电，探索电磁世界1994年，刘英进入了西安电子科技大学电磁场与微波技术专业，当时她对这个专业一无所知，但当她了解到电磁波是唯一能够不依赖任何介质进行传播的“神秘力量”，它无声无形、无色无味，即使在真空中也能来去自如，且转瞬即逝时，很快就被神奇的电磁世界所吸引，全身心地投入到这个陌生的研究领域里。
西安电子科技大学的前身是中央军委无线电学校，诞生于血与火的革命战争年代，有着纯正的红色血统。在20世纪90年代，西电仍保留着军事化管理的优良传统，校园学习氛围十分浓厚。那时，西电校园的早晨经常出现令人震撼的一幕。因为学生们早上起得太早，教学楼还不到开放的时间，于是大家纷纷坐在楼下的石凳上读书、背诵。同学们戏称之“石凳文化”。在刘英的记忆里，那时班里的同学从来不攀比物质条件，只比谁早晨起得早、谁学习最用功。从来没有睡懒觉习惯的她，有时早晨一睁眼，却发现早有同学已经把床铺整理好了。
怀着对电磁波的“偏爱”和对西电的浓厚感情，刘英本科毕业后毫不犹豫地选择了西电天线与微波技术重点实验室，开始了自己的研究生学习。也许就在那时，刘英暗下决心，要在电磁与天线领域干出一番不平凡的事业。
从零到一，突破外国封锁硕博阶段，刘英先后跟随我国天线领域知名学者龚书喜教授、傅德民教授从事天线与电磁散射基本理论与设计方面的研究工作。凭借出色的学术表现，在老师们的支持下，刘英得以深入参与多项国家重大科研项目。
在多项重大科研项目中，让刘英感到难度最大、印象最深的是天线近场测量系统的研制。当时，我国天线最早是在室外远场测量。由于室外测量环境差，测量精度相对较低，随着微波暗室技术的出现和发展，天线测量从室外转移到室内。这一措施虽然解决了室外远场测量精度低、不支持全天候测试等问题，但却带来了室内空间有限，无法满足大口径天线测试所需要的远场距离的新难题。业界的共识是：要想解决这一难题，就必须发展室内近场测量技术。
在这一背景下，刘英加入由我国著名天线测量专家、西安电子科技大学教授毛乃宏带领的科研团队，在国内率先开展了天线近场测量技术研究。经过多年攻关，团队成功研制了国内首套自主可控的天线近场测量系统，实现了从零到一的突破，打破了国外技术封锁，填补了我国在天线近场测量领域的空白。
当时国外严密封锁天线近场测量技术。刘英所在的科研团队在建设天线近场测量暗室时，从设备搭建到软件编写，几乎都是独立自主完成的，从而解决了被外国“卡脖子”的问题。实验室始终紧密围绕国家需求，在先进天线微波测量技术、天线与电磁散射理论、高性能星载复杂天线优化设计技术、高频信道测量系统等研究上形成了鲜明特色，承担了一大批国家重大重点项目，近十年来已荣获省部级及以上奖励十余项，发表学术论文上千篇，授权国家发明专利近300项，出版教材、学术专著20余部，为我国科技信息化、国产化和人才培养做出了重要贡献。
西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室老中青三代合影
孜孜耕耘，汗水浇灌时光“天线隐身”这个目标听着本就不容易，做起来更是远比想象中难得多。作为收发电磁波的装置，天线要正常地发射接收电磁波，同时还不能被敌方探测到，这显然是一对矛盾。既要高效辐射电磁波，又要抑制对雷达入射电磁波的散射，这就导致天线的隐身设计比普通散射体更为复杂。因此，天线隐身技术既是天线散射领域亟须解决的科学问题，又是实现作战武器平台极致隐身的工程难题。
刘英和她的团队从天线散射基础理论研究做起，先做了5年的理论研究。在傅德民教授等老一辈科学家的指导和帮助下，她针对天线隐身分析理论缺乏的问题，提出了一套系统的天线散射公式，通过构造S参数矩阵，将天线所有工作状态的辐射散射机理用一套公式描述，统一了美国、和这3位教授的公式，结束了国际上对天线散射定义长达37年不统一的混乱状态，为隐身天线的设计提供了坚实的理论基础。
紧接着，刘英又对如何实现隐身天线散射精准计算问题发起攻关。只用1年时间，她就在国际上首次提出了天线散射分析模型，实现了天线不同散射模式间的精准分离及计算。这一模型设置简单且具有通用性，突破了国际上只能通过工程预估求解的瓶颈问题。
“虽比高飞雁，犹未及青云”，在提及自己的科研成就时，刘英十分谦虚。她说，研究隐身天线的征程永无止境。针对实际工程需要，刘英对天线隐身设计方法开展了系统性研究。天线频段从窄带到宽带、天线规模从单元级到阵列级继而到平台级。在整个研究过程中，刘英循序渐进，不断创新，最终实现了从天线隐身设计牺牲天线增益，到天线隐身设计保持天线增益，再到天线隐身设计的同时提高天线增益，突破了天线增益与隐身性能相互制约的瓶颈问题。
一分耕耘，一分收获。刘英的相关成果在我国多个重大工程中的关键设备研制中发挥了巨大作用，并获得国防科学技术进步奖1项。为了进一步推进国内天线隐身领域的发展和相关人才的培养，刘英科研之余还将部分基础研究成果编著成书，出版了国内第一部针对天线散射技术的专著——《天线雷达截面预估与减缩》。
20多年的时光匆匆而过，一路走来，刘英觉得很充实，因为每一寸光阴里都洒满了辛勤的汗水。除了隐身天线方面的研究外，她在民用天线领域也取得了丰硕的研究成果。
面对国家在新时代对技术的重大需求，刘英开展了5G终端及基站天线的研究。针对手机终端对高性能天线的迫切需求，她创新性提出了基于同相异相模式的手机天线设计理论，解决了小间距下5GMIMO天线隔离度关键问题；在移动通信基站方面，针对基站高低频较为接近的双频天线互耦问题，她综合利用阵列布局优化和宽带阻抗匹配等技术，解决了基站同频及异频等多频天线阵列间耦合难题，使指标达到了国内领先水平。这些技术极好地服务于华为4G/5G终端和基站多款天线产品，对推动我国移动通信技术发展起到了重要作用。
在与京信通信的合作中，刘英解决了基站天线小型化、超宽带、多系统共用等核心关键技术难题。在“新型小型化多系统共用基站电调天线系统产品及关键技术”项目中，相关研究成果的应用，使京信通信的主流产品性能反超西方厂家，打破了国外行业巨头的垄断。该项目成果获得了广东省科学技术奖一等奖。相关研究收录在刘英编著的《移动通信系统中的天线》一书中。
刘英教授登上《科学中国人》封面
当今世界科技发展日新月异，时代巨轮滚滚向前。当万物互联时代扑面而来时，我国在天线领域必将面临更多的挑战和机遇。如今站在“十四五”的新历史起点上，为了更好地守护国防安全和民众利益，刘英和她的团队决心在天线领域继续奋勇前进，再攀高峰。
