對話毛乃宏教授:投身中國天線學(xué)科和天線測量事業(yè),為國防科技事業(yè)發(fā)展做貢獻

?智能總結(jié)毛乃宏,1932年6月生,浙江黃巖人。1949年7月參加革命,1962年11月加入中國共產(chǎn)黨。隨著學(xué)校的變遷與發(fā)展,在校工作五十余年。 毛乃宏教授是著名天線測量專家,是天線與電磁散射研究所創(chuàng)始人之一和...

毛乃宏,1932年6月生,浙江黃巖人。1949年7月參加革命,1962年11月加入中國共產(chǎn)黨。隨著學(xué)校的變遷與發(fā)展,在校工作五十余年。
毛乃宏教授是著名天線測量專家,是天線與電磁散射研究所創(chuàng)始人之一和天線與微波技術(shù)國家重點實驗室的首屆主任,長期從事天線及其測量的教學(xué)、實驗室建設(shè)和研究工作,培養(yǎng)了一批碩博研究生和青年教師,在國內(nèi)外發(fā)表論文30余篇,主編我國第一部《天線測量手冊》,成功研制了國內(nèi)首套天線近場測量系統(tǒng),獲得電子工業(yè)部科技進步二等獎,曾獲陜西省勞動模范,陜西省優(yōu)秀共產(chǎn)黨員榮譽稱號,機械電子工業(yè)部有突出貢獻專家,享受國務(wù)院政府特殊津貼。
毛教授,您好!非常榮幸能采訪到您。您能給我們講一下您早年的經(jīng)歷,又是什么樣的機緣讓您到學(xué)校工作的嗎?
1949年6月,根據(jù)上級命令,北京國立高級工業(yè)學(xué)校電信科學(xué)習(xí)的學(xué)生被分配到張家口軍委通信干部學(xué)校(西安電子科技大學(xué)前身)參軍并集中學(xué)習(xí)。1949年7月19日,我們一行28名學(xué)生來到張家口。10月1日中華人民共和國成立后,全國各地人員陸續(xù)到達張家口。
全校有將近4000人,1949年11月27日舉行開學(xué)典禮,大會隆重?zé)崃遥醒氲念I(lǐng)導(dǎo)同志寄來題詞,毛主席給學(xué)校的題詞是“全心全意為人民服務(wù)”。朱德總司令題詞“學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù),鞏固人民國防”,聶榮臻代總參謀長題詞“樹立埋頭苦干,實事求是的優(yōu)良作風(fēng)”,學(xué)校開學(xué)典禮能受到黨中央的高度關(guān)注,學(xué)校師生都很振奮。
開學(xué)后,首先進行的是政治學(xué)習(xí)。艾思奇講第一課勞動創(chuàng)造世界,接著就是人生觀、社會發(fā)展史、社會經(jīng)濟學(xué)這方面的教育,聽報告、分組討論、統(tǒng)一思想,提高認識。學(xué)校根據(jù)學(xué)員的考試成績和學(xué)歷分成報務(wù)班、機務(wù)班、工程班,我分到機務(wù)班學(xué)習(xí),課程有解析幾何、微積分、英語、電路、無線電通信、化學(xué)電源、金工實習(xí)等。任課教員有葉尚輝、蔡希堯、吳增祥、郭梯云等,當(dāng)時天線課還沒人講,孫俊人親自來給我們講,后來他擔(dān)任我們學(xué)校的副校長。
1950年,朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā),10月志愿軍參戰(zhàn),國家急需通訊人才,1951年我們班提前畢業(yè)了。大部分人去朝鮮,有一部分人留在北京總參通信部工作。當(dāng)時宣布盧強、勞法儉和我三個人留校工作。

▲1979年茅于寬主任推薦我的論文到IEEE.AP年會


留校后,我們開始參加學(xué)院建設(shè)。1952年,全國實行第一個五年計劃,大規(guī)模的經(jīng)濟建設(shè)開始了。為了適應(yīng)新形勢的要求,中央軍委決定將軍委工校第一部擴建為通信工程學(xué)院。當(dāng)時的工程學(xué)院沒有實驗室,我們從挖地溝、鋪電纜、架設(shè)電源、裝配電盤開始,到設(shè)計實驗,組裝儀器,寫實驗講義,進行實驗教學(xué)。
為適應(yīng)工作需要,提高留校人員專業(yè)技術(shù)水平,教授會主任龍文澄講授無線電原理,還請了陳太一、謝希仁等一些教員講授電磁場、接收發(fā)射軍用機等一系列的專業(yè)和基礎(chǔ)課。在專業(yè)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的過程中,我們就開始參與到教學(xué)工作當(dāng)中。當(dāng)時吳鴻適教授給工程班講電子管課程,我做輔導(dǎo)。這段時期高強度的學(xué)習(xí)和工作沒人覺得苦和累,我們邊學(xué)邊干,學(xué)校需要我們干什么,我們就干什么。
1957年,我從電信實驗室調(diào)到新成立的天線實驗室。當(dāng)時實驗室的設(shè)備非常奇缺,大部分都是從戰(zhàn)場上繳獲的器材。這些器材來之不易,都是戰(zhàn)士們用鮮血和生命換來的,所以我們都很珍惜。損壞器材設(shè)備,那就是大事故,要批評,甚至要降職處分。微波晶體二極管是天線實驗的必需器材,那時,要用一頭羊從蘇聯(lián)換一個這樣的二極管。微波發(fā)射三極管更是稀缺,我們根據(jù)陰極發(fā)射原理,成功實現(xiàn)陰極激活,把部分報廢的三極管再重新利用。激活成功后,三極管有了來源,實驗也就可以正常開設(shè)了。這事當(dāng)時受到了領(lǐng)導(dǎo)表揚,我們理論聯(lián)系實際,學(xué)以致用,有困難就想辦法解決,努力完成各項任務(wù)。

今年是校慶90周年,您能給我們回憶一下關(guān)于學(xué)校遷址、學(xué)院合并的故事嗎?
1958年,學(xué)校從張家口遷到西安,并更名為中國人民解放軍通信兵工程學(xué)院。為不耽誤教學(xué),學(xué)校要求所有人員及設(shè)備都要在暑假期間全部遷往西安,按時開學(xué)。當(dāng)時學(xué)校將近4000人,用了100個車皮,分六批遷往西安,我是最后一批隨著實驗室設(shè)備到西安的。當(dāng)時校區(qū)除了教學(xué)樓,校舍和食堂建設(shè)好之外,外部環(huán)境還沒建設(shè)好,教學(xué)樓窗外一片莊稼地。
開學(xué)以后,教職工參加建校勞動,修操場、修馬路。為了準(zhǔn)時開出實驗課,我們?nèi)找辜影?,晚上一打開窗子蛐蛐、油葫蘆、螞蚱都飛進來,飛的滿屋子都是,墻上都變成花的。經(jīng)過連續(xù)20余天的奮戰(zhàn),完成了實驗教學(xué)準(zhǔn)備工作,學(xué)院面貌也大改觀,多條水泥主干道修建完成,教學(xué)設(shè)備安裝完畢,9月1日順利按時上課。


1959年,國家為推動科學(xué)技術(shù)大發(fā)展,組織了一些關(guān)鍵課題大會戰(zhàn)。當(dāng)時西北工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、國防部第五研究院都有一些科研人員來到我院參加科研大會戰(zhàn),大會戰(zhàn)的地點設(shè)在北校區(qū)主樓的五樓,所以科研大會戰(zhàn)也稱為“五樓大會戰(zhàn)”。
我從教研室調(diào)到科研處,參加了此次大會戰(zhàn)。會戰(zhàn)過程中,研究人員被分成六大組,我被分在第一大組,其主要任務(wù)是1059導(dǎo)彈的改頻工作。第一大組分為三個小組,分別負責(zé)天線、發(fā)射機和接收機,我任第一小組組長。上級指示這是一項政治任務(wù),時間十分緊迫,要定時、限期完成。所以,五樓里晝夜通明地攻關(guān)。
我們組提前完成任務(wù)后,我、吳養(yǎng)廉和另外幾個學(xué)生被調(diào)往六組,參與的是國內(nèi)首例遠程單脈沖精密跟蹤雷達研究項目。整個單脈沖精密跟蹤雷達的核心是天線,天線的核心是饋源。當(dāng)時典型的構(gòu)造是四個饋源,但這樣不可避免地會產(chǎn)生和差矛盾。為解決這一矛盾,當(dāng)時,國際上普遍認為最理想的方案是單口多模饋源。我們認真學(xué)習(xí)并吸收國外的思路,經(jīng)過團隊的不斷討論和實驗,最后提出單模饋源的構(gòu)想。吳養(yǎng)廉用鐵皮按照多模尺寸將饋源與折疊魔T組合,成功焊接出單口饋源的模型。在沒有資料可以借鑒的情況下,我們自行設(shè)計了五米大口徑的拋物面天線,沒有地方加工,我們自力更生,依靠校工廠的師傅完成了加工和焊接,拿出了實物。
1961年,國家確定把六組任務(wù)移交到南京14所,派王蘊芳、吳養(yǎng)廉、賀勇和我四人去南京14所交接,我們把論證資料、設(shè)備器材、天線、雷達車運到了南京,在14所進行了技術(shù)交接和實地天線性能測試,達到論證指標(biāo)。后因型號改變,1962年由南京回校時,將天線和雷達車運回了學(xué)校,安裝在大操場的東北角,用來接收衛(wèi)星信號和給學(xué)生做示范教學(xué)。五米大口徑拋物面天線,是我校參加五十年代技術(shù)大會戰(zhàn)的標(biāo)志性成果。

隨著學(xué)校的發(fā)展,成立了五系,天線從一門課變成一個專業(yè)。我從南京回來后,任天線實驗室主任。實驗室負責(zé)開設(shè)全校天線課實驗和天線專業(yè)實驗,還要負責(zé)天線專業(yè)學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí),課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。當(dāng)時實驗室有教員和教輔人員15人左右。工作量大,任務(wù)重。
如在開設(shè)測電離層高度的實驗,我們要設(shè)計和架設(shè)30米高的delta天線,要設(shè)計安裝大功率脈沖發(fā)射機,脈沖接收機,要自行設(shè)計圖形顯示器等。為了測量電離層的高度和密度的晝夜變化,同學(xué)要做一整天實驗。對這個實驗,同學(xué)反映收獲很大。當(dāng)時國內(nèi)還沒有學(xué)校開出這個實驗,西安交大也組織人員來學(xué)校參觀學(xué)習(xí)。
如,在專業(yè)教學(xué)方面,天線測量課在教學(xué)內(nèi)容上與國外差距很大。我們決心從教材入手。首先制訂出編寫大綱,組織人力、查閱資料,先寫出天線測量講義1-6分冊,在此基礎(chǔ)上,于1987年編寫完成并在國防出版社出版了我國第一部《天線測量手冊》,在其中反映了國外近場測量和其他先進測量技術(shù),總結(jié)了我們多年來在天線測量方面的實踐經(jīng)驗。該教材在實施中得到了一致好評,現(xiàn)已有電子版。


請介紹一下,由“天線實驗室”發(fā)展建成國家“天線與微波技術(shù)重點實驗室”的這個過程中,您的工作和體會。
在教學(xué)科研工作中,體會到通信和雷達技術(shù)的發(fā)展,常規(guī)的遠場測量已不能適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求。1980年前后,國外近場測量的研究與應(yīng)用得到快速發(fā)展。近場測量有精度高,信息量大,消除近距離效應(yīng),具備診斷功能等優(yōu)點。但近場測量涉及到高等電磁場理論、天線新機理、精密機械、自動化儀器、自動控制、計算機數(shù)據(jù)采集和處理,是多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工程。八十年代,購買一個9m x 9m近場測量系統(tǒng),需花費三、四百萬美元。我們的教學(xué)、科研經(jīng)費很少,必須自力更生,從基礎(chǔ)做起。
首先,我組織大家查閱近代國外近場測量的文獻資料,為方便大家研究討論,將其翻譯匯編成冊,由校情報資料室印刷,連續(xù)出了(一),(二),(三)集,由此掌握了國外近場測量的理論和技術(shù)現(xiàn)狀。但我們的硬設(shè)備基本是空白。
沒有近場取樣架,我們將校醫(yī)院報廢的X光機機架,加滾珠絲杠,程控伺服電機,改造成3m x 3m取樣架。定位精度達0.1毫米,解決了近場測量的核心機械設(shè)備。
沒有暗室,我們將五樓實驗室的窗子打掉,將取樣架安放在窗前,局部附以吸波材料,基本達到微波暗室效果。
沒有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,最初用測量線逐點測幅相。隨著資金的積累,逐漸改用國產(chǎn)幅相接收機,國外自動網(wǎng)絡(luò)分析儀,達到高精度毫秒級采樣。
沒有計算機,當(dāng)時只有手搖計算機,測量、計算一組數(shù)據(jù),幾個人接力工作要花費幾天時間。隨著時代發(fā)展,改用單板機、286、386直到586計算機。團隊人員逐漸掌握了由控制、采集、數(shù)據(jù)處理,到顯示的天線自動測試。自己編寫程序達十幾萬句。
經(jīng)過五年不斷改進與提升,3m x 3m 近場測量系統(tǒng)不僅可以做平面、柱面、球面、極平面近場測量,還可做單站、雙站散射測量。1987年通過部級鑒定,其結(jié)論:我國自主研發(fā)的第一套天線近場測量系統(tǒng),屬國內(nèi)首創(chuàng),達到國際先進水平。隨即在CCTV1臺新聞聯(lián)播中進行了報道。

▲1989年206所所長王越院士驗收多功能近遠場測試系統(tǒng)
根據(jù)國防和地方的一些研究所和工廠的需求,我們快速建成了9m x 9m近場測量系統(tǒng)。這時有許多大的型號天線到我所測量,同時,給206所,782廠等30多個單位建立了近遠場測量系統(tǒng),使之提高產(chǎn)品質(zhì)量,加快研制速度。對我們的測量系統(tǒng)給予好評。
當(dāng)時學(xué)校沒有適合的場地及正規(guī)的暗室,9m x 9m近場設(shè)備,放在西大樓工字樓中間的空地上用腳手架搭成15m x 15m x15m的工棚里,很不利于教學(xué)、科研和對外服務(wù),更影響與國內(nèi)外技術(shù)交流。

學(xué)校支持我們向國防科工委匯報工作,申請資助。當(dāng)時,國家正規(guī)劃建設(shè)一批國家重點實驗室,要求我們從國家重點實驗室的高度,重新寫論證報告, 與南京14所一起進行國家答辯。經(jīng)過近兩年的艱苦考察、論證、競爭、答辯,國家認可了我們與南京14所兩家的實力。破格采用“一室兩點”模式,將實驗室分兩部,一部建在14所,一部建在西電,各設(shè)實驗室主任和學(xué)術(shù)委員會主任,經(jīng)費各半。實驗室命名為“天線與微波技術(shù)重點實驗室”,1992年正式掛牌成立。

實驗室西安分部也建成了18m x 30m x 20m (高×長×寬)的暗室,購進了先進的儀器設(shè)備,有了科技樓第10層、11層寬松的研究室,最難能可貴的是配備了一批年輕優(yōu)秀的骨干人才。重點實驗室在我國天線與微波技術(shù)領(lǐng)域有了長足的發(fā)展,取得出色的成績。

“蒼龍日暮還行雨,老樹春深更著花?!奔幢闶峭诵葜?,毛乃宏教授也依然關(guān)心學(xué)校發(fā)展,關(guān)心社會變革,繼續(xù)發(fā)揮自己的余熱。采訪之余,他語重心長地談到:“我們要結(jié)合國家需求,瞄準(zhǔn)國際前沿,確定科研方向,并努力堅持下去。另外,我們一定要有先進的團隊,吸納各方面的人才。在團隊中,團隊成員要相互幫助,互相支持,以大局為重。要發(fā)揚部隊的光榮傳統(tǒng),勤儉節(jié)約、不怕艱險、克服困難??礈?zhǔn)問題就堅持下去,要有成事的決心和毅力。還要及時將研究成果推廣應(yīng)用,轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力?!?/span>
回顧毛乃宏教授數(shù)十年的教學(xué)和科研經(jīng)歷,是為黨和國家奉獻的一生,是響應(yīng)國家號召,投身國家建設(shè)的一生,是初心不改,使命不忘,擔(dān)當(dāng)不負的一生。他和他的團隊為中國天線學(xué)科及天線測量事業(yè)的發(fā)展付出了艱辛的勞動,為國防事業(yè)的發(fā)展和科技實力的飛躍做出自身貢獻,在我國的天線研究和天線測量史上留下了濃墨重彩的一筆。

▲1991年毛乃宏教授榮獲突出貢獻專家稱號




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