電子學
一九五六年以前,中國科學院係統的無線電電子學方麵的研究工作分布在兩個地區進行:東北地區的機電研究所的部分科技人員從事電真空器件、無線電技術、自動化和超聲技術的研究;北京地區的原子能研究所一小組從事與高能加速器有關的微波技術的研究,應用物理研究所從事一些聲學領域的電聲、建築聲學和超聲的研究。
一九五六年,國務院製訂了國家的十二年發展科學技術的長遠規劃,把無線電電子學列為重點項目,當年九月開始籌建中國科學院電子學研究所,由李強任籌備委員會主任,顧德歡、馬大猷、孟昭英、陳芳允、葛燕璋任副主任。從當時的中國科學院所屬的北京物理研究所(即現在的高能物理研究所)、長春機電研究所、長春儀器館和北京應用物理研究所(即現在的物理研究所)抽調出一部分從事無線電、電子學方麵的科技人員,集中起來,籌建新所。
一九六○年七月,中國科學院電子學研究所正式成立。這期間,在“大躍進”的影響下,許多省市都分別在中國科學院有關地區分院領導下建立了電子學研究所。以後貫徹“調整、鞏固、充實、提高”的八字方針,各分院所屬的電子學研究所,有的下馬,有的合並。
一九六四年,中國科學院決定,將電子學研究所的三個聲學研究室分出,另成立了聲學研究所。一九六五年,電波傳播、無線電技術和固體電子學等研究室又相繼分了出去。同年八月,中國科學院華東電真空研究所(南京)遷京與電子學研究所合並,使電子學研究所轉變成為一個以真空電子學和氣體激光為主要研究方向的專業研究所。
一九六七年五月,電子學研究所劃歸國防科學技術委員會,後又隸屬通信兵部第十九研究院。一九七五年四月,該所重新歸屬中國科學院,並決定重建無線電和信息技術部分,使該所恢複成為一個多學科的綜合性電子學研究所,以適應國家電子科學事業發展的需要。
一九七八年三月,中國科學院在廣州組建廣州電子技術研究所,其研究方向是信息處理與傳輸,前身是廣東省701研究所。
中國科學院在電子學方麵取得的科技成績,主要有以下幾個方麵。
信息、電路和係統
電子學研究所自建所初期至一九六五年,對國家的信息論基本應用、納秒脈衝技術和晶體管電路等方麵的研究工作,起了開拓作用。
該所開展了信息源、幹擾源、編碼、信息網絡、雷達中信息論問題和通信中信息論問題的研究。在信息論、雷達信號檢測與處理及應用方麵,開展了雷達和通信設備的研製工作,參加了第一部超遠程測量雷達的方案論證、設計和部分關鍵技術設備的研製工作,在國內首先研製成功遠程雷達信號全數字化視頻積累器、互相關器、機械濾波器、相關器、時變濾波器、線性調頻信號脈衝壓縮網絡、概率密度儀以及噪聲產生和測量裝置。該雷達已於七十年代初由工業部門研製定型並投入使用。
六十年代初期,電子學研究所研製出了S波段雷達用參量放大器和寬頻帶參量放大器(瞬時頻帶寬度達100兆赫)。這項工作於一九六五年底調整到華東半導體研究所(現電子工業部南京固體微波器件研究所)繼續進行,研製成了通信衛星地麵站用的參量放大器。
一九六四年開始研製一種機載雷達,至一九六五年取得了階段成果,為以後機載單脈衝精密跟蹤雷達的研製和發展,起了開拓作用。一九七八年以後,在國內又首先突破了合成孔徑側視雷達的技術關鍵,並研製成了機載合成孔徑側視雷達試用樣機和雷達圖象地麵光學相關器。該雷達是一種微波成象雷達,具有全天候、透過植被等工作特點,可在資源考察、軍事偵察、環境監測等方麵廣泛應用。八十年代,已應用於水利、軍事、測繪、地質勘探等方麵,進行了飛行試驗,獲得了大量具有實用價值的雷達圖象。同時,在波導隙縫陣喇叭天線、相幹雷達脈衝壓縮技術、高分辨率記錄顯示技術、機載天線穩定平台、運動補償、光學圖象處理等方麵,都做出了具有先進水平的實用成果。
生物物理研究所六十年代末研製成功了一種1.5伏晶體管收音機,經有關部門測試,其性能和主要指標均超過第四機械工業部部頒標準,可節省電費80%,新疆物理研究所七十年代中期研製成袖珍式無線電炮兵陣地通訊器,對改善炮兵現場指揮及其裝備起了積極的作用。
一九七九至一九八二年間,電子學研究所研製了1225行黑白高分辨率電視(閉路)係統,為我國高分辨率電視(正常幀頻)這一新技術的研究邁出了第一步。該成果由中國科學院鑒定後,已轉入工業部門生產。
在六十年代初期,電子學研究所開展了衛星通信的研究工作,主要包括:衛星通信體製、調製與調解方式,衛星通信係統設計,通信轉發器和處理轉發器等的研究工作。
一九八一至一九八四年,該所進行星載高速數據微波傳輸係統的研製,完成了34兆字節/秒X波段係統的原理樣機並通過鑒定。其中,四相調製器(QPSK)、平麵濾波器、固體X波段鎖相倍頻器,以及一些專用高速ECL電路都是國內首先研製成功的。與此係統有關,在多頻帶遙感信號傳輸的數據壓縮技術方麵,也進行了理論研究。
一九八○年以來,為適應漢字文件和圖形的處理,在文字圖象的加密傳輸、大容量漢字顯示和處理技術等方麵,進行了理論與實驗研究,取得了一些有特色的成果。
該所自一九八一年以來,開展了生物醫學電子學的研究,為聾啞人研製的人工耳蝸已提供臨床實驗。
在承擔國防任務方麵,電子學研究所於一九六二年七月,受第二機械工業部委托開始研製的機載無線電測高計和天線,是原子彈上的一個引信裝置,在彈體從高空下降至地麵一定高度時,起控時爆炸的作用。其天線部分采用了側饋激勵的縫隙陣,很好地滿足了彈體在飛行時的流體力學上的性能要求,一九六三年十月通過了國防科學技術委員會組織的鑒定;四十路脈衝同步檢測儀是一種檢測四十路高壓脈衝同步情況的儀器,為有關核裝置工作係統性能檢驗的專用設備,也於一九六三年研製成功,性能良好,並通過了鑒定。這兩項成果,為中國第一顆原子彈爆炸試驗發揮了一定的作用。
配合國內半導體電子學的發展,電子學研究所早在一九五七年開始晶體管電路的研究,於一九五八年研製成功晶體管特性測量儀係列,並交工廠生產。一九五九年研製成了晶體管化工業電視攝象機樣機。
在脈衝技術方麵,電子學研究所開展了納秒脈衝的產生(高頻脈衝開關、二次發射管脈衝產生器)、放大(寬頻帶放大器、分布式放大器等)、傳輸(微帶線傳輸、各種寬頻帶匹配器等)、顯示(快速掃描示波器、取樣示波器)、測量(多路脈衝符合電路、時間間隔測量等)等研究工作,並取得了以下成果:一九六○年研製納秒脈衝取樣示波器,頻帶寬度為300兆赫,偏轉靈敏度為200毫伏/厘米;以後,又試驗過觀察高重複頻率的序列脈衝,可觀察頻率高達100兆赫的脈衝序列;一九六三年試製成功的分布式放大器,頻帶寬度達300兆赫;同年又研製成時間間隔測量儀,測量範圍為40—250微秒,精度為0.1微秒;還研製成功了高速納秒脈衝示波器樣機,放大頻帶寬度120兆赫,掃描最快0.1厘米/納秒;研製成的消波型納秒脈衝產生器的重複頻率達0.5—25兆赫,最小脈衝寬度5納秒,低重複頻率下輸出脈衝寬度7—10納秒。
廣州電子技術研究所研製成功適應各種要求的小型通訊機,建立了局部地區的通訊網。一九八三至一九八四年先後研製成功“無線電話”和“鼎湖山自然保護區通訊網”,為聯合國確定的鼎湖山自然保護區研究設立了護林防火的較現代化通訊設施。這種無線電通訊網可以推廣到工礦野外作業和偏僻旅遊區等使用。
該所研製的紅外同聲傳譯設備是一種室內多路傳輸設備,包括譯音放大器、多路話音調製器、紅外同聲傳譯設備,可以同時傳譯六種不同的語言。該係統先後在人民大會堂、民族文化宮進行了試驗,效果良好。後又於一九八四年研製成功該設備的關鍵元件——紅外接收管,經試用,性能良好。
該所參加了高空科學氣球工程,並接受了高空科學氣球信標機和測向儀的研製任務。一九八四年四月,研製成QX-3型超高頻無線電信標機,成功地參加了10000立方米級高空氣球試驗,回收成功率達91.3%。此外,還接受了高空科學氣球勤務通信的研製。一九八四年參加了高空科學氣球球載通信轉發器100公裏以內的通信試驗,為其後研製遠距離通信轉發器打下了基礎。