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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 看不見的微波看得見的情懷 [打印本頁(yè)]

作者: 上帝 時(shí)間: 2013-6-4 13:53
標(biāo)題: 看不見的微波看得見的情懷
——記中國(guó)計(jì)量院微波參數(shù)實(shí)驗(yàn)室

4月11日8點(diǎn)，北京迎來(lái)了一個(gè)陽(yáng)光明媚、風(fēng)和日麗的春日早晨。在中國(guó)計(jì)量院昌平實(shí)驗(yàn)基地18號(hào)樓1002房間，從事電子計(jì)量已經(jīng)整整30年的研究員高秋來(lái)開始了他一天的工作。而他每天的研究對(duì)象就是看不見、摸不著的微波。
1002房間的門口掛著“微波參數(shù)實(shí)驗(yàn)室”的牌子，屋里的操作臺(tái)上擺放著幾臺(tái)設(shè)備，它們之間用不同的線相互連接著；桌上則散落著一堆各式各樣的電子元器件和電路板；房間另一邊的操作臺(tái)上同樣擺放著幾臺(tái)連接復(fù)雜的設(shè)備。高秋來(lái)已經(jīng)連續(xù)一個(gè)星期都“泡”在這個(gè)房間里，而手上這個(gè)用不同元器件連接起來(lái)的毫米波信號(hào)源就是他近段時(shí)間工作的主要成果。“項(xiàng)目要求今年年底完成，時(shí)間很緊張，不得不抓緊。”高秋來(lái)所說(shuō)的“項(xiàng)目”，就是中國(guó)計(jì)量院有關(guān)無(wú)線電的重點(diǎn)科研項(xiàng)目——建立毫米波散衰減基準(zhǔn)。
微波與無(wú)線電波、紅外線、可見光一樣，是特定頻率段的電磁波，其最重要的應(yīng)用是雷達(dá)和通信。高秋來(lái)舉例：“比如，如果想要調(diào)整太空中衛(wèi)星的運(yùn)行姿態(tài)，就需要微波將地面指揮中心的信號(hào)傳遞到太空；微波遙感還可用于普查地球資源等領(lǐng)域。曾經(jīng)發(fā)生的美國(guó)墨西哥灣原油泄露事件中，也是利用微波遙感獲得了海面污染圖。”在微波的種種應(yīng)用中，需要測(cè)量很多參數(shù)，而這些測(cè)量的量值最終則要溯源到高秋來(lái)所在的中國(guó)計(jì)量院信息與電子所微波參數(shù)實(shí)驗(yàn)室。
微波計(jì)量領(lǐng)域的研究參數(shù)主要包括功率、阻抗、衰減和噪聲。高秋來(lái)率領(lǐng)的微波參數(shù)實(shí)驗(yàn)室的研究人員們就圍繞這4個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量研究。現(xiàn)在，中國(guó)計(jì)量院的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)展到了40GHz，在未來(lái)5年內(nèi)，中國(guó)計(jì)量院決心將微波參數(shù)的頻段擴(kuò)展至110GHz。“這樣，我們就能達(dá)到國(guó)際同類測(cè)量的最高水平。建立毫米波散射參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和衰減基準(zhǔn)就是這一計(jì)劃的重要一步。” 毫米波對(duì)應(yīng)的頻率范圍是50GHz～110GHz，在衛(wèi)星通信，以及雷達(dá)，遙感遙測(cè)都有非常廣泛的應(yīng)用。我國(guó)的毫米波研究已經(jīng)發(fā)展了實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)，例如風(fēng)云氣象衛(wèi)星的輻射計(jì)、雷達(dá)等。
毫米波的研究是目前國(guó)際上該領(lǐng)域的前沿課題，普通百姓的日常生活根本接觸不到這么高頻率的電磁波，和高秋來(lái)他們實(shí)驗(yàn)室打交道的多是航天等部門的工作人員。“我們不直接為雷達(dá)、衛(wèi)星做測(cè)量，而是為它們做基礎(chǔ)的技術(shù)支撐，屬于幕后工作人員。”
介紹完這些背景，高秋來(lái)饒有興趣地展示了實(shí)驗(yàn)室的“寶貝”。“這是我們2000年自主研制的單通道音頻替代法衰減基準(zhǔn)，在國(guó)際比對(duì)中，取得了前三名的好成績(jī)。”他指著操作臺(tái)上的一臺(tái)設(shè)備自豪地說(shuō)。最近他正忙著組裝搭建的高頻率信號(hào)源，則是為另一部雙通道音頻替代法衰減基準(zhǔn)做準(zhǔn)備。“我們做的系統(tǒng)既要發(fā)揮雙通道的優(yōu)勢(shì)，又要克服其本身的弊端，這樣才能提高測(cè)量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。我們?cè)谇捌诘脑O(shè)計(jì)理論上已經(jīng)做了充分的研究，與其它國(guó)家的同類系統(tǒng)相比，這套系統(tǒng)有著我們獨(dú)特的思考。”
正說(shuō)著，一位年輕小伙子走了進(jìn)來(lái)。“這是我們實(shí)驗(yàn)室的小梁，負(fù)責(zé)噪聲參數(shù)的測(cè)量研究。”高秋來(lái)介紹。梁偉軍，2004年從北京交通大學(xué)畢業(yè)后就來(lái)到計(jì)量院，參加了高秋來(lái)的微波參數(shù)測(cè)量研究團(tuán)隊(duì)，主要負(fù)責(zé)微波測(cè)量4大參數(shù)中的噪聲測(cè)量。
實(shí)驗(yàn)室另一邊的操作臺(tái)就是梁偉軍的工作臺(tái)，那一套大小不一、形狀各異的復(fù)雜設(shè)備就是我國(guó)的低溫噪聲源基準(zhǔn)。梁偉軍正打算要用這套基準(zhǔn)為送檢的兩個(gè)固態(tài)噪聲源進(jìn)行測(cè)量定標(biāo)。
“我和高老師共事很愉快，他帶著我做了很多嘗試，讓我提高不少。”梁偉軍剛說(shuō)完，高秋來(lái)忙補(bǔ)充說(shuō)：“互相幫助，互相啟發(fā)。” 在梁偉軍檢測(cè)的間隙，高秋來(lái)興致勃勃地拿出自己正在搭建的毫米波信號(hào)源，想演示給梁偉軍看看。兩人一邊看著儀器上不停變化的數(shù)值，一邊熱烈地討論著。看得出，這一老一青的搭配讓1002實(shí)驗(yàn)室充滿了和諧，來(lái)自團(tuán)隊(duì)的鼓勵(lì)與幫助讓原本枯燥的研究工作也變得似乎溫情起來(lái)。
梁偉軍參加了高秋來(lái)負(fù)責(zé)的“建立毫米波散射參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和衰減基準(zhǔn)”課題。除了完成日常的檢定任務(wù)，他還承擔(dān)著繁重的科研工作。“每天都反反復(fù)復(fù)地?cái)[弄這些元器件，有時(shí)候覺得真的很枯燥。但正因?yàn)槭腔A(chǔ)的東西，所以才顯得更有價(jià)值和意義。”吐露了自己的心聲，梁偉軍又不好意思地笑了。（來(lái)源：《中國(guó)質(zhì)量報(bào)》第一版，2013年5月10日，作者：楊蕾）

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