本文作者为中国电科首席专家 要志宏
我出生于1959年,从小就沐浴在党的阳光雨露下,见证了国家的飞速发展。
历经半生,回味过去,感慨万千,我对所从事的事业充满了激情和热爱,三十多年来始终专注一件事情:一定要把微波/射频集成电路做精做强,为国家网信事业贡献自己的一份力量!
面临绝境寻突破
1982年,我于天津大学毕业进入国基北方子集团13所工作。
当时,我所在的课题组,只有十几个人,有一条很简陋的低频电路生产线,产品严重落后,没有市场前景,课题组面临解散。
1987年,我担任课题组组长后,开始在全国范围内调查走访,了解市场需求,问计业内高人。在上世纪80年代末,尚处在计划经济中的科研院所,绝少人具有市场意识。我先锋开路,开拓了13所跑市场的先河。
记得,1988年5月的一天,我到当时的电子部29所去取经。那时29所还在四川灌县一个山沟里,赶到的时候,已经是中午了。一直等到下午上班,我才终于见到了29所时任总工胡来招。
当时胡总工刚从美国回来,他告诉我,微波混合集成电路在国内尚属空白,“你们是否可以做这个”,并把他从国外带回来的产品手册借我翻阅。真是一语惊醒梦中人!我马上意识到这就是自己一直寻找的方向。随后,我马不停蹄赶到北京,到国家电子科技情报研究所查阅相关技术资料。接连好几天,我白天查资料,晚上就住附近宾馆的地下室。很幸运,我终于查到了!
1989年,哈尔滨召开的新品研制订货会上,发布了某电台元器件将要国产化,需要微波混合集成电路产品的消息。我一看样品,和我所查资料上的一模一样,立马意识到我们的机会来了!就这样,凭借充足的前期准备和合适的报价,在这次订货会上,我们一举拿到了11项新品任务,从此踏上微波集成电路研究发展的漫漫征程... ...
艰难转身终有成
从事微波电路技术研究,对一直从事低频电路的我来说,很是艰难,可谓“一窍不通”,且团队其他成员也无人懂,不觉得倒吸了一口冷气。
那段时间,我们经常是白天研究,晚上琢磨,总是想问题想到睡不着觉。因为不懂技术,我们也走了不少弯路。例如,第一款压控振荡器产品做出来以后,经常出现停振不工作现象,我多次进行调试,但却始终找不到原因。差不多经过上百次试验,一次偶然机会,我发现电路板上有一根导线拉长以后,指标立马就会好一点,于是继续加长,没想到测试指标竟然完全合格了! 可是,作为最终产品,为了保证可靠性,是不能在电路板上接一根长线的,后来,又经过研究,我们采用一个平面电感来替代导线,彻底解决了这一技术难题,我给它起名叫“小号”。
产品做出来以后,要拿到天津712厂去装机测试,仅1991年上半年,我们就去了七趟。712厂的总工杨恩喣被我们不服输的精神所感动,大力支持我们的研发之路。在杨总工的支持和技术人员的配合下,我们最终取得成功。
行业潮头勇向前
在11个产品研制成功后,我们又把所掌握的技术推广到其它产品,形成了系列。很快,13所的微波/射频混合集成电路产品逐渐在市场上获得用户认可,得到广泛应用。1998年前后,可做到在市场上全面替代国外同类进口产品。逆水行舟,不进则退。
伴随国家科技发展速度的加快,微波技术发展更是日新月异,进无止境。2006年,随着单片电路的兴起,我们的混合集成电路遇到了发展瓶颈期:原先很复杂的一个功能模块,现在只需一个芯片就可集成实现了。为顺应这种发展趋势,我们提出了芯片化“可重构”发展的新思维,组织起30多人的芯片设计团队,研发出可重构、可调试的多功能芯片,且可根据不同用户的需求,任意改变频率,开创国内先河。
在此基础上,为了适应很多重点工程新装配体积小、重量轻、功耗低、功能更强大的新需求,综合国内外的最新技术思路,我们又提出“3D封装射频微系统”作为新的重要发展战略。
2014年,我们组织起研发团队,开始全力进军射频微系统的研发。在国内基本查不到关于微系统的实用资料,几乎处于“无人地带”,更多只能靠自己摸索前行。同时,项目面对很多技术难题:3D垂直互联技术是第一个难题,要实现微波电路由平面到立体的转化,互联的工艺要求极高,实现极难;此外,立体化以后空间变小,元件之间的电磁干扰增强,极大影响性能,如何在极度狭小的空间实现电磁屏蔽,难度也很大,项目攻关异常艰难。
靠着“黄金百战穿金甲,不破楼兰终不还”的韧劲,凭借多年来13所在微波电路技术、工艺综合平台优势,2016年底,终于完成通过“3D封装射频微系统”的各项试验,“微系统”不仅体积比以前产品缩小1/10~1/20,并且可重构、免调试,性价比更高,成为国内首家实现“微系统”实用化、产品化的公司,开创了全新的产业生态链。
再辟发展新天地
在致力发展军工市场的同时,我又将眼光瞄准了民品产业市场,主导研发了被动式太赫兹安检仪的核心接收模块和氮化镓功放两款拳头产品。
太赫兹安检仪号称“安检秒过”,在适用范围内能够同时跟踪多个目标,大大提高通行率。其中,核心接收模块也有国内其他厂家在做,但芯片是进口的,一个芯片价格几千元,一个模块价格高达几万元。针对这个市场,我们专门研制了太赫兹安检仪芯片,别看这个芯片只有1毫米左右,可真正做到了全国产。
氮化镓功放是一种第三代半导体产品,主要应用在5G通讯基站上,用来发射微波信号。在2G、3G、4G时代,基站都是用LDMS功放,在5G时代,氮化镓功放将成为主流。凭借多年的技术积累和市场优势,团队联合所里材料、工艺、模型、电路设计及封装等六大团队,密切配合、协同攻关,成功开发出了氮化镓功放产品,是目前唯一用在5G试验基站上的国产功放,填补了国内空白。
如今,我们的团队已经发展成为年产值逾17亿元的国内品种最全、规模较大的微波/射频集成电路研发生产供应商,在“微系统”、5G通信用氮化镓功放、太赫兹安全电子等方面,真正做到了国内卓越、世界一流的水平。
核心技术必须掌握在我们中国人自己手里,这就是我的初心!未来,我和团队将继续坚守初心,在微波航路上矢志不移地走下去,乘风破浪,扬帆远航!
本文封面图来源于图虫创意