——記中國計量院微波參數實(shí)驗室
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。在中國計量院昌平實(shí)驗基地18號樓1002房間,從事電子計量已經(jīng)整整30年的研究員高秋來(lái)開(kāi)始了他一天的工作。而他每天的研究對象就是看不見(jiàn)、摸不著(zhù)的微波。
1002房間的門(mén)口掛著(zhù)“微波參數實(shí)驗室”的牌子,屋里的操作臺上擺放著(zhù)幾臺設備,它們之間用不同的線(xiàn)相互連接著(zhù);桌上則散落著(zhù)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上同樣擺放著(zhù)幾臺連接復雜的設備。高秋來(lái)已經(jīng)連續一個(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)的毫米波信號源就是他近段時(shí)間工作的主要成果。“項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“項目”,就是中國計量院有關(guān)無(wú)線(xiàn)電的重點(diǎn)科研項目——建立毫米波散衰減基準。
微波與無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光一樣,是特定頻率段的電磁波,其最重要的應用是雷達和通信。高秋來(lái)舉例:“比如,如果想要調整太空中衛星的運行姿態(tài),就需要微波將地面指揮中心的信號傳遞到太空;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。”在微波的種種應用中,需要測量很多參數,而這些測量的量值最終則要溯源到高秋來(lái)所在的中國計量院信息與電子所微波參數實(shí)驗室。
微波計量領(lǐng)域的研究參數主要包括功率、阻抗、衰減和噪聲。高秋來(lái)率領(lǐng)的微波參數實(shí)驗室的研究人員們就圍繞這4個(gè)參數進(jìn)行測量研究?,F在,中國計量院的參數標準已發(fā)展到了40GHz,在未來(lái)5年內,中國計量院決心將微波參數的頻段擴展至110GHz。“這樣,我們就能達到國際同類(lèi)測量的最高水平。建立毫米波散射參數標準和衰減基準就是這一計劃的重要一步。” 毫米波對應的頻率范圍是50GHz~110GHz,在衛星通信,以及雷達,遙感遙測都有非常廣泛的應用。我國的毫米波研究已經(jīng)發(fā)展了實(shí)際應用系統,例如風(fēng)云氣象衛星的輻射計、雷達等。
毫米波的研究是目前國際上該領(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)驗室打交道的多是航天等部門(mén)的工作人員。“我們不直接為雷達、衛星做測量,而是為它們做基礎的技術(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,在國際比對中,取得了前三名的好成績(jì)。”他指著(zhù)操作臺上的一臺設備自豪地說(shuō)。最近他正忙著(zhù)組裝搭建的高頻率信號源,則是為另一部雙通道音頻替代法衰減基準做準備。“我們做的系統既要發(fā)揮雙通道的優(yōu)勢,又要克服其本身的弊端,這樣才能提高測量準確性和穩定性。我們在前期的設計理論上已經(jīng)做了充分的研究,與其它國家的同類(lèi)系統相比,這套系統有著(zhù)我們獨特的思考。”
正說(shuō)著(zhù),一位年輕小伙子走了進(jìn)來(lái)。“這是我們實(shí)驗室的小梁,負責噪聲參數的測量研究。”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)到計量院,參加了高秋來(lái)的微波參數測量研究團隊,主要負責微波測量4大參數中的噪聲測量。
實(shí)驗室另一邊的操作臺就是梁偉軍的工作臺,那一套大小不一、形狀各異的復雜設備就是我國的低溫噪聲源基準。梁偉軍正打算要用這套基準為送檢的兩個(gè)固態(tài)噪聲源進(jìn)行測量定標。
“我和高老師共事很愉快,他帶著(zhù)我做了很多嘗試,讓我提高不少。”梁偉軍剛說(shuō)完,高秋來(lái)忙補充說(shuō):“互相幫助,互相啟發(fā)。” 在梁偉軍檢測的間隙,高秋來(lái)興致勃勃地拿出自己正在搭建的毫米波信號源,想演示給梁偉軍看看。兩人一邊看著(zhù)儀器上不停變化的數值,一邊熱烈地討論著(zhù)??吹贸?,這一老一青的搭配讓1002實(shí)驗室充滿(mǎn)了和諧,來(lái)自團隊的鼓勵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)負責的“建立毫米波散射參數標準和衰減基準”課題。除了完成日常的檢定任務(wù),他還承擔著(zhù)繁重的科研工作。“每天都反反復復地擺弄這些元器件,有時(shí)候覺(jué)得真的很枯燥。但正因為是基礎的東西,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。
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