作者簡介
李進良,教授級高工。曾任原信息產(chǎn)業(yè)部第七研究所總工程師、部電子科學技術委委員,現(xiàn)任第七研究所《移動通信》雜志顧問、享受政府特殊津貼。從事戰(zhàn)術通信與移動通信系統(tǒng)的科研工作長達60多年,最近40年來為推動我國通信領域的自主創(chuàng)新,對3G的TD-SCDMA、4G的TD-LTE、寬帶無線接入的WAPI等項目標準制定、發(fā)展戰(zhàn)略探討傾注了全部心血。2009年榮獲“TD鐵人”稱號。2010年榮獲人民日報社人民網(wǎng)授予“推動我國3G發(fā)展杰出貢獻人物獎”。
1950年10月剛剛站起來的中國人民,就面臨了美國大兵壓境的形勢。那時,戰(zhàn)火即將燒到鴨綠江邊,抗美援朝戰(zhàn)爭序幕拉開。我當年在朝鮮戰(zhàn)場修電臺的往事,猶歷歷在目。
朝鮮前線修電臺
1952年我從清華大學畢業(yè)之后,分配到天津電工二廠,即后來的712廠。電影《英雄兒女》王成背著一部國產(chǎn)電臺在陣地大聲呼喊“向我開炮”,電臺上面還有個像傘一樣的天線。當時中國人民志愿軍的電臺都是由712、714廠開發(fā)制造,在部隊使用過程中出現(xiàn)了很多問題。主管部門十局,就組織生產(chǎn)電臺的廠家派了七八個科技人員到朝鮮戰(zhàn)場去維修。
我有幸參軍加入了維修隊伍,我們換上軍裝跨過鴨綠江到達了中國人民志愿軍司令部。那時還沒有少尉大尉等軍銜,所以我們算是排級干部。志愿軍司令部說起來很有意思,在一個很大金礦里面,有一排排巷子隔成一個一個小間。我們每個人都住一個小間房,擺張床。在炕洞里面,非常潮濕,手一摸炕壁都是水。礦里有個很大的禮堂,到周六晚上還可以舉辦舞會。
在志愿軍司令部了解一些情況之后,就被派到朝鮮前線維修電臺。在平緩的山坡砍一些樹,搭個棚子,用樹枝釘在地上,上面加些板子當工作臺,用發(fā)電機自己發(fā)電。就是靠信號發(fā)生器、萬用表來維修。那時我養(yǎng)成了個習慣,每修一部電臺都做好記錄:什么毛病,哪一個器件壞的,怎么修好的,都一一記錄下來??傆嬓蘖艘磺Ф嗖扛鞣N各樣的電臺,逐漸積累了豐富經(jīng)驗。
在維修過程中,一個戰(zhàn)士告訴我,電臺在前線出了問題后要拿到后方修理,當時美軍知道中國人必須通過的交通要道,大炮就不停地轟炸封鎖關口,往往戰(zhàn)士不是在前線戰(zhàn)死的,而是拿電臺過關口時傷亡的。當時感觸很深,我想如果電臺沒有故障,或常見的故障他們會就地維修,不就減少了傷亡嗎。這是志愿軍前線給我的一個深刻的教育。
解決變壓器斷線難題
故障最多的是變壓器經(jīng)常斷線。開始時變壓器在國內(nèi)繞好之后送到前線更換,后來時間緊張,就派了一批繞線女工到朝鮮生產(chǎn),以便及時更換。當時有人說斷線是因為受潮,有人說原來繞線時存在隱患,各種說法都有。
我在維修過程里,把每一種器件壞的情況都進行詳細記錄,再把記錄加以整理,發(fā)現(xiàn)電臺里有變壓器、功率輸出變壓器、電源變壓器等,但斷線的都是末級功率輸出變壓器。
我總結出,只有潮濕、直流高壓、硅鋼片這三個條件同時滿足,變壓器才會斷。
因此,我聯(lián)想到可能是電鍍的化學問題。比如要把鐵鍍上鋅,就要把鋅放在陽極,被鍍的鐵放在陰極,鋅離子通過電解液在電場作用下跑到鐵上面就鍍上了鋅。根據(jù)這個原理,我分析變壓器有硅鋼片,硅鋼片是接地的,是負極(陰極),銅線上加了直流高壓,是陽極,銅離子通過潮濕的介質逐漸跑到了硅鋼片的陰極上去。時間一長,某個地方的銅離子跑完了,線就斷了。所以這是電化學的原因。
回國后,我把想法向十局匯報,并進行試驗驗證,即把變壓器加上直流高壓,和同樣的不加直流高壓的變壓器都放到潮濕箱里去,過半年左右,加直流高壓的變壓器斷了,沒加直流高壓的變壓器沒斷。試驗證實了分析正確。采取的措施就是改變生產(chǎn)工藝,把變壓器密封,讓器件避免受潮。后來就生產(chǎn)了密封的輸出變壓器,這個問題得到徹底解決。像這個發(fā)生在無線電通信領域的問題,如果你在學校時化學沒有根底,就不會想到是電化學的問題。所以給了我一個啟示:中學學的物理、化學、生物等都有用處。知識面必須要廣闊,能夠聯(lián)想,才能找到真正原因。
攻關“尋找微調"問題
部隊通信戰(zhàn)士使用電臺過程還有個麻煩事叫做“要尋找”“要微調”。報務員在前線要和司令部聯(lián)系,電臺有一個可變電容器,用一個旋鈕慢慢地轉動,聽到信號后要首先聽一聽是不是自己人。當時是發(fā)報,報務員聽慣了,因為每個人手法不一樣,一聽就知道是不是自己人。聽出是自己人,就可以接收信息了。這就叫“要尋找”,不像現(xiàn)在的手機,一打開就接通了。但是找到信號用了一會兒之后,這個信號就跑了,還需要“微調”。這樣就給報務員帶來了很大的困擾。要非常精細才能找到,找到后還要始終把手放在旋鈕上,怕信號一下子跑了,要輕輕轉動一下,進行微調。有時候一著急就找不到。天氣晴、雨,或者冬天,溫度一變化,很快信號就跑沒了。必須是老報務員才能很快找到電臺,很熟練地保持信號。對新報務員來說就很難掌握。
我理解使用中要尋找微調這個問題是非常嚴重的,必須加以解決。所以回國之后,就帶著這些問題在實驗室里面尋找措施。
那時候實驗室也只有信號發(fā)生器、萬用表、Q表。在那個年代還沒有頻率非常準確穩(wěn)定的晶體振蕩器。我們用的是LC振蕩器。L是電感,C是電容。L和C兩個就可以組成一個諧振電路。通過電子管產(chǎn)生振蕩。這個電路的頻率是不準確的,是要變的?!耙獙ふ摇钡膯栴},怎么解決呢?就必須把可變電容器做得非常精密,調諧的機構很精細才行?!耙⒄{”是什么原因呢,就是在電臺使用過程中會產(chǎn)生很多熱量,導致溫度逐漸升高,電感、電容的參數(shù)就會變化,使得頻率變化,我們叫溫升頻移。那我們就想辦法,在實驗室里一樣一樣地做實驗,看哪一樣是影響溫度容量變化更大的。后來發(fā)現(xiàn)在振蕩回路里面,牽涉到很多因素,比如說電子管的管座,我們發(fā)現(xiàn)有一種黑顏色的塑膠管座使得分布電容變化很大,如果改用高頻塑料,黃顏色的,電容變化就少一些。還有當時不是印制板電路,都是導線連接,導線都是塑膠外包,我們發(fā)現(xiàn)這個塑膠也會使容量變化很大,如果改用光銅線,在振蕩回路里容量變化就少了。當時還從資料中查出,電容器有一種是負溫度系數(shù)的,即溫度升高時電容量減少,普通的電容器溫度升高時電容量是增大的。因此想到,可以在振蕩回路里并上負溫度系數(shù)的電容器,就可以減少總的變化量。
那時候年輕,睡在實驗室,睡醒了就接著干。經(jīng)過幾個月的攻關,一樣一樣的分析,溫升頻移,采取了很多措施減下來了。原來一部電臺用半個小時頻率漂移得很多,現(xiàn)在頻率偏移很少,不需要老去微調。
從攻關過程,我感到我們科研人員必須靜下心來,一個一個因素去排除,問題是可以解決的。所以我從抗美援朝發(fā)現(xiàn)了電臺的問題,吸取了經(jīng)驗教訓,提高了分析問題解決問題的能力,這兩個問題徹底解決,得到了當時十局的表揚和獎勵。
時光如駒,朝鮮戰(zhàn)場記憶雖然歷歷在目,但已經(jīng)成為久遠的往事。彈指一揮間,今天我們又迎來了新中國70周年華誕,70年披荊斬棘,風雨兼程。一路走來,從人背馬馱的電臺到人手一部掌上明珠的手機,從高呼“向我開炮”的壯烈犧牲到安享視頻聊天天涯若比鄰的樂趣,中國通信已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化,中國的通信產(chǎn)業(yè)也成為同步全球的領導者。回首過往,我們不能不感嘆,中國通信人在自主創(chuàng)新、改革開放中創(chuàng)造了舉世矚目的奇跡,神女應無恙,當驚世界殊!