回顾与展望|傅吉康:困境与突破——A群滤波器研制成功

文海墨 2024-07-02 15:22:41

困 境 与 突 破

——A群滤波器研制成功

作者:傅吉康

一、外交盛事背后的技术差距

1972年,尼克松总统访华,这一历史性事件标志着中美关系的破冰。

然而对于我们从事通信技术的人员来说,还有一件事,给我们带来了巨大的震撼。尼克松的飞机一落地,随行的工作人员打开包装箱,很快架设起卫星通信电路,将尼克松总统访华的电视信号通过卫星实时传送回美国,让美国观众能够即时观看这一历史时刻。这一技术奇迹,归功于美国先进的卫星通信技术。

卫星通信的威力

卫星通信技术的出现,彻底改变了全球通信的面貌。它使得远距离通信变得前所未有的快捷和可靠,无论身处何地,只要有卫星覆盖,就能实现即时的信息传递。这种技术的强大威力,在尼克松访华期间得到了充分展示,也让我们通信技术工作者意识到了自己在技术上的巨大差距。

我国卫星通信的起步

面对这一技术差距,中国迅速采取行动。尼克松访华后不久,中国便决定引进美国的卫星设备,在沙河建立了自己的卫星地面站。这个地面站,成为中国在卫星通信领域的初次尝试,也标志着中国跨入卫星通信领域的决心。尽管当时中国还没有掌握卫星通信的核心技术,但这一决定无疑为中国的卫星通信技术发展奠定了基础,开启了中国在卫星通信领域追赶世界先进水平的征程。

二、临危受命的挑战

无人问津的项目

卫星地面站开始运营以后,在与各国的通信联络当中,由于我们在引进中没有订购A群系统,当与世界各国的通信联络中,对方要求通过A群电路与我方联络时,使我方处于无法实施的尴尬境地。

上世纪七十年代,我国在卫星通信技术尚处于起步阶段,A群滤波器作为卫星通信设备的一个部分,是一个无人问津的项目,面对各国的通信要求,中国急需解决A群通信问题,但却无人能够承担起这个重任。

接受任务与面对质疑

有一段时间,我一直受邮电部的委派在新疆从事通信项目。

新疆自治区邮电管理局对该通信项目十分重视。当我乘坐的航班到达乌鲁木齐市机场时,管局的领导已在机场等候迎接。此后管局总工程师马丽环又陪同我到米泉收信台,昌吉发信台,安排了通信项目实施事宜。

按照邮电部的要求,我和新疆局的同志事一起,日夜奋战,出色地完成了任务,我也因此荣立了二等功。

1977年9月当我完成任务回京后,刘尊三局长见到我特别高兴地说:你回来了,到我的办公室。

我到了他的办公室,他询问起我在新疆工作的情况,接着话题转到了卫星通信中的A群电路,他说目前国内没有从事制造卫星通信设备的单位,A群设备的事与四机部、邮电部的相关部门都联系了,他们还没有搞这方面研究和制造的。现在我们只能立足自己来做,也曾找了些人,他们也没应下来。刘尊三局长介绍了一下情况。接着以询问的口气说:我们的卫星通信和各国的联系,急需解决A群设备,你是否能接受这个无人问津的项目?

面对这个突如其来的问题,我一时不知如何回答。这是一个陌生的项目,我现在不知道,我将面临的是什么样的问题和如何去攻克?我不知道我能否承担起这个任务?但我转念一想,我从事通信技术已十多年了,我努力学习了各种理论知识和参加各个项目的研发,每一个都会经历各种新问题,面对新挑战,勇敢地迎接,并战胜之,才是我人生应有的态度。

于是,我接受了这个任务,尽管我此时对项目知之甚少。

我接受了这个任务后,才知道,原来单位的一位老工程师曾经拒绝了这个项目。这让我一下子成为了众人的焦点,他们有的怀疑,有的嘲笑,有的等着看我的笑话。他们认为我好高骛远,要挑战这位老工程师。

的确我当时的职称是助理技术员,连个技术员都不是,认为我好高骛远也理所当然。但我在新疆,对于这位老工程师的事是一无所知的,即便是现在知道此事,接受这项任务的目标绝非想挑战老工程师。一种误解使我一下子陷入于无形的压力之中。

我没有退缩,我知道,他们的怀疑,嘲笑,猜测和我无关,我将以行动证明自己,证明我的选择是正确的。

这是一个艰难的开始,但我没有退路,只有前进。我必须迎难而上,挑战自己,挑战这个无人问津的项目。我知道,这将是一场硬仗,但我相信,只要我坚持下去,总有一天,我会成功。

三、传统设计的困境

滤波器的设计难题

接到这项任务之后,我开始了解这一项目的要求,要说简单的话,倒也简单,这个项目没有复杂的电路。要说难,真的很难,A群中的滤波器体积很小,可技术性能出奇的好。这么小的体积,要做出这样优秀的性能以前没有过。我开始

意识到这个项目注定是一道难题。

对于滤波器,从事通信的技术人员都不陌生,通信技术中用到各种不同的滤波器,但这次遇到对滤波器的要求,却远超出我的经验范围。要在如此小的体积内实现卓越性能,对我而言,无疑是一次攀登珠穆朗玛峰的顶峰。

元件采购的挑战

基层领导史银堂,对我的项目很关心,主动地询问我需要什么支持?我思考一下,想到项目中设计的元件是非标的,元件供货必定会遇到困难,如果元件供不上,工作进程必然会受影响。所以我要求有一个人来负责解决材料供给的问题。我们两商量了一下,觉得这个工作可交给陈舜华来负责。陈舜华在元件班工作,他善于和别人沟通,对元件也比较了解,由他负责这个工作,应该能胜任这个工作。

的确在后来的设计、试验工作过程中,陈舜华四处奔波,采购所需的非标准化元件。每找到一个元件,都像是在黑暗中找到了一丝光明,但接踵而至的,却是更多的黑暗。

设计与实验的屡败

设计滤波器,我遵循传统方法,按步骤一步一步的计算。当时计算使用的是手摇计算机,每天不停地摇,算出了各个元件的数值。接着改动相应参数,又摇出一推元件的数值,如此进行比较。

这些元件由陈舜华去采购。然后我把它们安装、进行测试。但结果令人失望,屡屡失败。每一次失败,都让我倍感压力,但我没有放弃。我深知,只有不断尝试,才有可能找到成功的路径。

我反思我设计中的各个公式,这些公式计算中,有的参数是要由我自己来设定的。我设定这些参数是试探性的。我以前没有设计滤波器的经验,每设定一次参数,就能设计出一个滤波器,就需提供元件,安装,测试,如果顺利,整个过程需要花费一个星期的时间,如果中间遇到什么问题,一个星期就不够了。

现在这些参数的设定,我是试探性的,带有很大的盲目性。

我决定走出去,向有经验的师傅们请教。

我找到一位有十多年滤波器制作经验的师傅,他很热心,他当即根据我的要求亲自计算,得出的结论,这滤波器至少需要4节,才能实现所要求的性能。然而如果滤波器至少需要4节的话,其体积会超出要求,是安装不下的。

从这位师傅的计算,使我又一次体会到A群滤波器设计的难度。也许在这个项目中我真的将是一个失败者,真的是好高骛远。

接着我到了某大学,向一位教授请教。教授很高兴把我带到一间教室,他在黑板上一黑板一黑板地给我讲解计算的步骤,他思路清晰,公式都很熟练,我不记得他是否带书本,我现在的记忆中他是没有带书本、讲义稿的。总之给我的感觉,他对滤波器的设计是了如指掌,记得是滚瓜烂熟,讲解得流利、顺畅、熟练。

他讲完了,我提问,公式中的阿尔法( )、贝搭(ß)、Gamma( )这些参数这么确定。这个问题一下也让教授愣住了。教授在学校毕竟是侧重基础理论,至于实际应用涉及面广,一时难以解答。

我提出的问题虽未得到直接的答应,但教授的讲解对我仍有很大的帮助。我更清晰公式中的这些参数,是我日后解决问题的关键。

回到单位,我停止了往日的计算。我坐在那里,旁边的手摇计算机,我不摇了。书本上的计算公式,我不看了。我知道,即便我又摇出一组数据,又采购一堆元件来,又忙碌一个星期,我也不可能有这个运气,使滤波器达到要求。照此下去,只会是一次一次的人力、财力、物力的浪费,屡战屡败。

此时传来一种声音:自不量力,这会儿掉坑里了。

我知道现在有多少只眼睛注视着,要看这热闹。

四、绝处逢生

一个晚上在梦中我将A群滤波器研制成功了,我十分兴奋,正高兴万分,梦醒来了。深夜中我仍沉浸在兴奋之中,我回想着梦境,但什么也想不起来。

但我还是努力地回想晚上的梦境,梦境使我得到安慰和快乐,使我看到希望,也许有哪一天,我真的见到成功的光明。

我想起华罗庚曾经来电报大楼,介绍优选法,对啊!我现在遇到的问题也是如何优选的问题,我又陷入思索之中。。。。。。

我继续思索着,从教授的讲解,从那位师傅的设计中,我怎么能找到一个突破点?

那位师傅他是一个有10多年经验的设计者,他学的方法肯定是60年代时候的方法。现在十几年过去了,是完全有可能出现新的设计方法。对!有可能出现新的方法了。关键的问题还在于那方法是否是最佳区域内?我判断它并不是最佳点。如此我思路清晰了许多。

上世纪70年代,经常可以从报刋和杂志看到计算机技术应用的报道,那时的计算机主要应用于科学研究和计算,如果能够使用计算机来设计滤波器,相信可以得到满意的结果。

然而当时对于许多人来说,是没有机会使用计算机的,我也一样。我们单位并没有计算机。我决定到图书馆去查阅一下相关的资料。

我阅读相关书籍和论文,收集了不少计算机应用方面的资料,一下解开了我孤独和茫然的心情。我把目光集中到计算机在滤波器设计上的应用,这些资料给了我很多启示,我从这些资料讲述的一些案例和具体的设计方法中,不断体会和思索,寻找出可以借鉴的方法和研究成果。那时没有复印机,有价值的部分我认真地一一抄写,我开始研究怎样借用他们的成果为我所用。

我继续查阅着,体会着,总结着。

虽然前期我屡战屡败,但前期也使我对滤波器设计中的各个参数有了深刻的理解,因而在阅读相关书籍和论文时,我能够把握他们在实际应用上的份量,使我最后终于成功地形成了一套设计方法。

由于设计中所用的参数是已经经过计算机优化的,因此用这套设计方法来设计,滤波器的性能也是最优的。

又经过多少个日夜的努力,我终于完成了A群滤波器的设计和制作。这个滤波器不仅体积小巧,而且性能卓越,完全符合技术要求。我知道,这个滤波器的成功,不仅是我个人的胜利,也将展示了中国在卫星通信技术上迈开了前进的步伐。

五、总工验收与认可

A群滤波器的成功

尽管我已获得了可喜的成功,但此时周边的环境也有点出乎我的意外,我的领导一位负责生产的副主任带着不屑的口气说:自己测的不算数。

我当时很是不解,我测试的数据,都是仪器测试显示的结果,我测怎么就不算数呢?

当A群滤波器送到卫星地面站时,我心情忐忑,等待着最终的验收。

地面站的总工程师吴金锥亲自进行了验收。吴金锥是北京市劳动模范,他验收十分认真。他先是看了我的测试报告,接着推来辆测试小车,车上是美国的仪器,旁边是一本英文的技术说明书,打开的那页是A群滤波器的技术性能部分。

卫星地面站测试环境好,仪器精度高,吴金锥又是卫星地面站的总工程师,他亲自测试的结果是具有权威性的。

我在一旁只是观望,测试工作由他亲自操作。当他完成测试后,感到十分惊讶,我制作的A群滤波器性能完全合格,而且与英文说明书的描述相比,还有很大的余量。吴金锥满意地在验收文件上签了字。

此刻我的心情无比的快乐,要知道由于卫星地面站的测试环境好,仪器精度高,这里测试的数据比我测的还好呢!

A群电路的开通不仅标志着我国在卫星通信领域又前进了一步,也意味着我们与世界各国的通信障碍被打破。这一成果令大家欢欣鼓午。我的内心增添了自信,相信中国在科技上的实力和潜力。

A群滤波器研制成功,室主任史银堂高兴地向刘尊三局长报告,局领导指示要给予奖励。当年我被评为年度的先进生产工作者,获得奖金叁拾伍元。

A群滤波器研制成功消息传到外单位,一些制作滤波器的同行也十分关注,他们很想有机会进行交流。

这些单位打来电话,在当时一个单位只有一个电话,且电话机在单位领导的办公室内。每当外单位来电关注滤波器设计的,我们单位的那位副主任都以我们刚做滤波器,没有经验而婉拒。我后来知道这一情况,很是不解,要知道我总结的这套设计方法都是经计算机计算的最佳方案,不仅使滤波器性能最优,而且设计工作简单,节省了大量的人工。

我获得了叁拾伍元的奖金,当时也算得上高额的奖励了,我本想买些糖果、干果之类,和同事们分享一下成功。不过我很快听到传闻,说A群滤波器的成功,是做元件的同志生产了元件,机盒是金工的同志做的,言下之意,这叁拾伍元的奖金不应由我一人所得。我听此传言,心想众口难调,既然奖金是发给我的,我收下也是理所当然,其他的事我不再去想了。

六、成就与展望

A群滤波器的影响

A群滤波器的成功研制,极大地振奋了卫星通信一线的工作人员,我国在卫星通信中同样可以用A群电路与各国进行联络沟通了。

这不仅标志着我国在卫星通信领域的技术上有个小突破,更破除了对卫星通信技术的神秘感,鼓励了大家打破在卫星通信领域的瓶颈,由此对我们发展卫星通信带来了信心。

事实上,我们在科技上有巨大潜力,我国的科技术人员有能力解决问题,对此首先要有坚定的信心。

自信与潜力的肯定

这次的成功,让我深刻认识到,只要我们勇于挑战,就能够克服任何困难,实现技术的跨越。

这段经历让我明白,人生的道路上,挑战与困难是无法避免的。这些挑战,有的来自技术本身,有的来自周围的环境。

对于我而言,军人的生涯使我从骨子里拥有勇于战斗、敢于战斗、无私无畏的精神。多年从事项目研究的经历使我养成了尊重科学、实事求是、永不言败的工作作风。

正是这些挑战和困难,让我不断成长,不断进步。

只有勇敢面对挑战,才能不断突破自己,为国家作出贡献,才使自己的人生五彩缤纷。

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文海墨

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