朱兰成

中華民國裔美籍電機工程學者

朱兰成(英语:Lan Jen Chu,1913年8月24日—1973年7月25日),生于江苏淮阴[注 1],电气工程师,麻省理工学院电气工程教授[3],美国无线电工程师学会(现IEEE)会士[3]美国物理学会会士[3]、中华民国中央研究院院士[4]Sigma Xi科学研究学会成员。[3]朱兰成在电磁学微波理论,特别是天线的设计上深有造诣[3][5],最知名的工作是分析了全向天线英语Omnidirectional antenna并提出朱氏极限英语Chu–Harrington limit(Chu's limit),显示了天线小型化存在的理论极限,是电小天线英语Electrically small antenna的理论基础,在移动与无线通信中有着重要意义。[6]电磁学中的斯特拉顿—朱兰成(Stratton-Chu)公式也以他的姓氏命名。[7][8]

朱兰成
约1952年的肖像照
出生(1913-08-24)1913年8月24日
 中华民国江苏省淮扬道清河县
(现淮安市淮阴区[注 1]
逝世1973年7月25日(1973岁—07—25)(59岁)
 美国马萨诸塞州
母校交通大学学士(1934年)

麻省理工学院硕士(1935年)

麻省理工学院博士(1938年)
知名于朱氏极限英语Chu–Harrington limit、斯特拉顿—朱兰成公式
奖项
科学生涯
研究领域电磁学微波通讯天线理论
机构麻省理工辐射实验室英语MIT Radiation Laboratory
麻省理工学院电气工程系
著名学生张俊彦

生平

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朱兰成于1913年8月24日在江苏淮阴[注 1]出生。[3]1934年在交通大学毕业,获得电机工程学士学位[3],随后赴美前往麻省理工学院攻读电气工程,将研究方向从电力变更为电磁学[9],1935年和1938年分别获得硕士与博士学位。[3]朱兰成在1942年到1946年在麻省理工辐射实验室英语MIT Radiation Laboratory从事电磁学研究。[5][10]第二次世界大战末期,监督了多项雷达与通讯系统的天线研发工作。[3][5]

1945年[3][5](一说1943年[11]),朱兰成随美军驻华统帅魏德迈[11][12]的专家顾问团,前往中国支援作战。[3][5]他指导昆明巫家坝机场建立了盲降设备[11],为二战胜利作出贡献,1948年因战功获得杜鲁门颁发的总统荣誉证书英语President's Certificate of Merit[3][5]他在中国期间,某日在重庆市区遇到交通大学级友张钟俊。因已完成昆明任务,他受邀到电信研究所向研究生讲解微波电路,成为最早在交通大学讲学的国外专家。课程共36小时,每天上、下午共讲6小时。他十分熟悉课程内容,还介绍了不少美国最新的微波技术,受到研究生欢迎。[11]

1947年后,长期就职于麻省理工的电气工程系。[3][10]

他虽为美国麻省理工的教授,但十分关注台湾电子科技事业的发展,经常在暑假前往台湾交通大学授课。1964年,在朱兰成和施敏的指导之下,张俊彦张瑞夫在台湾建立了首座半导体实验室。该实验室在未来研制出台湾第一枚集成电路,培养出许多电子科技产业人才。[9]在研究经费申请困难的情况下,他自费借给施敏500美元,让他将支票交给张俊彦,帮助张俊彦完成博士论文。他还游说交通大学拨款,将博士生陈龙英、褚冀良送到贝尔实验室深造。[13]

他持有天线设计的25项专利[5],著有三本电磁学专著,合著者有电气工程专家朱利叶斯·亚当斯·斯特拉顿英语Julius Adams Stratton(Julius Adams Stratton)、理查德·阿德勒(Richard Adler)和罗伯特·法诺(Robert Fano)。[14]1973年7月25日在美国马萨诸塞州因癌症[9]逝世,享年59岁。[5]

朱氏极限

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在无线移动通信中,人们往往希望天线的尺寸小。而朱氏极限意味着天线的尺寸越短,带宽就越窄,说明了天线小型化存在着理论限制。[6]

1948年,朱兰成确立了无损耗线偏振全向天线的Q因子下限为

 

其中 是包含天线和其电流分布的最小球半径, 为其波数[15]这一定理随后又被哈罗德·奥尔登·惠勒英语Harold Wheeler[16]和罗杰·哈灵顿[17]进一步推广。因此朱氏极限又称朱-哈灵顿极限(Chu–Harrington limit)。[6]

部分著作

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论文

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专著

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  • Julius A. Stratton; Lan Jen Chu; Robert M. Fano. Electromagnetic Energy Transmission and Radiation [电磁能的传输与辐射]. MIT Press. 1968 (英语). [14]
  • Richard B. Adler; Lan Jen Chu; Robert M. Fano. Electromagnetic Fields, Energy, and Forces [电磁场、能量与力]. MIT Press. 1968 (英语). [14]

注解

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 淮阴县原名清河县。民国元年(1912年),全国废府。淮安府撤销,市境大部始属淮扬道(道署设今清浦区)。[1]民国三年(1914年),全国修改重复县名,江苏省清河县与直隶省清河县同名,改名为淮阴县。[2]2001年,淮阴市更名为淮安市,改淮阴县为淮安市淮阴区。 [1]

参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 淮安历史沿革. 淮安地情网. 淮安市市志编撰委员会办公室. [2019-11-30]. (原始内容存档于2021-04-15). 
  2. ^ 华林甫. 第三章 中国历代更改重复地名及其现实意义. 中国地名学史考论. 2002-02-01 [2019-12-04]. ISBN 9787801493422. (原始内容存档于2019-12-04). 
  3. ^ 3.00 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07 3.08 3.09 3.10 3.11 3.12 Biography - Lan Jen Chu. IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques (IEEE). July 1958, 6 (3): 249 [16 January 2014]. doi:10.1109/TMTT.1958.1124553. 
  4. ^ 逝世院士一覽表. 中央研究院. [2019-11-01]. 原始内容存档于2013-10-05 (中文(台湾)). 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 Dr. Lan Jen Chu, 59, M.I.T Engineer Dies. 纽约时报. 1973-07-08 [2019-11-01]. (原始内容存档于2018-09-08). 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 Bing, Benny. Emerging Technologies in Wireless LANs: Theory, Design, and Deployment. UK: Cambridge University Press. 2008: 567. ISBN 978-0521895842. 
  7. ^ 周希朗. 电磁场理论与微波技术基础 下册 (PDF). 东南大学出版社. 2004: 252 [2021-12-19]. (原始内容存档 (PDF)于2021-12-19). 
  8. ^ Eugene F. Knott; John F. Schaeffer; Michael T. Tulley. Radar Cross Section. SciTech Publishing. 2004: 110. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 兩岸史話-留美顧問團 為台半導體奠基. 中时新闻网. 2019-12-06 [2021-12-19]. (原始内容存档于2021-12-19). 
  10. ^ 10.0 10.1 MIT Museum Nomination. Massachusetts Institute of Technology. [2019-11-01]. (原始内容存档于2018-04-21). 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 11.3 记34级15位级友在母校耕耘的点滴事迹. 西安交通大学档案馆. [2021-12-18]. (原始内容存档于2021-12-18). 
  12. ^ Wildes, Karl; Lindgren, Nilo. A Century of Electrical Engineering and Computer Science at MIT, 1882-1982. MIT Press. 1982: 206 [2021-12-18]. ISBN 9780262231190. (原始内容存档于2021-12-18). 
  13. ^ 王丽娟. 施敏與數位時代的故事. 宏津数位科技. 2013 [2021-12-19]. (原始内容存档于2021-12-19). 
  14. ^ 14.0 14.1 14.2 14.3 Lan Jen Chu. The MIT Press. [2018-09-08]. (原始内容存档于2018-09-15). 
  15. ^ 15.0 15.1 Chu, L. J. Physical limitations of omni-directional antennas (PDF). Journal of Applied Physics. December 1948, 19 (12): 1163–1175. Bibcode:1948JAP....19.1163C. doi:10.1063/1.1715038. hdl:1721.1/4984. 
  16. ^ Wheeler, Harold. Small antennas. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1975, AP–24 (4): 462–469. Bibcode:1975ITAP...23..462W. doi:10.1109/tap.1975.1141115. 
  17. ^ Harrington, R. F. Effects of antenna size on gain, bandwidth, and efficiency. Jour. Nat'l Bureau of Standards. 1960, 64–D: 1–12.