中国电科要志宏：打造中国芯的微波科技拓荒人
2018-06-21
14:00:40
来源: 老杳吧
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他是一个魅力四射的人，生动豪迈，气场强大，感染着身边的每一个人，让团队充满昂扬斗志和创新锐力；
他是一个洞察先机的人，意识超前，思维敏锐，始终挺立科技潮头，引领着国内微波/射频集成电路技术发展方向；
他是一名无敌统帅，旌麾所指、所向披靡，南征北战、攻城略地，将先前进入中国市场的国外竞争对手一一“围剿”；
他就是要志宏，中国电科13所首席科学家，研究员、研究生导师，我国微波/射频集成电路技术领域学术带头人，曾获全国劳动模范、全国五一劳动奖章等荣誉。
“外国人能够做到的，我们中国人一定能做到！我就不信那个邪！”要志宏豪气干云。
日前，记者来到13所西区产业园，见到了“传说”中的要志宏。一袭白衣，精神矍铄，面前的要志宏让人感受到一种智慧如海、渊渟岳峙的气度，颇有一代科学宗师的大家风范。
“必须把科研成果转化为产业，让我国的重要装备用上国产的元器件！”这是要志宏根植心中的报国之志，也是他夙兴夜寐的行动目标。
面临绝境 跋涉全国寻突破
1982年，于天津大学毕业后，怀揣科技报国志的要志宏进入13所工作。
然而，理想很丰满，现实很骨感。
1987年要志宏担任课题组组长后，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，要志宏是13所最早一拨跑市场的。
“精诚所至，有一些单位的总工出来接见我。要知道，我当时只是一个不到30岁的小年轻啊，这使我很快了解到了第一手市场信息。”要志宏告诉记者。
当时出差每天的交通补助是8毛，公交车一次1毛。“有一次我坐了一回中巴车，要1块钱，还赔钱！那时候我们收入太低，真是坐不起啊！”要志宏说。
1988年5月的一天，要志宏到当时的电子部29所去取经。那时29所还在四川灌县一个山沟里。赶到时，已经是中午了。
“我跟门卫说找他们总工，那时候根本不知道人家总工的名字！一打电话，已经下班了。”要志宏说，周围连吃饭的地方也没有，但好不容易来一趟，也不可能回县城，那样还得搭上车费、时间！没办法，就饿着肚子等吧。
一直等到下午上班，要志宏见到了29所时任胡总工程师。当时胡总工刚从美国回来，他告诉要志宏，微波混合集成电路在国内尚属空白，“你们是否可以做这个”。
真是一语惊醒梦中人！他马上意识到这就是自己一直寻找的方向。“胡总从国外带回来一本产品手册，我一看这宝贝眼睛都绿了！”
随后，要志宏马不停蹄赶到北京，去国家电子科技情报研究所查阅关于微波混合集成电路产品方面的技术资料。“那时候查资料不像现在检索这么方便，需要在大量资料中一本一本翻阅。一连好几天，白天查资料，晚上就住地下室——地上的旅店我住不起啊！很幸运，我查到了。”要志宏感慨地说。
1989年，在哈尔滨召开了一次新品研制订货会，要将一种电台的元器件国产化，其中就有微波混合集成电路产品。
“我一看样品，和我查的资料一模一样！立马意识到我们的机会来了！”要志宏说，自己拿出资料，指标参数一一都对应上了。“虽然我当时并不懂微波技术，但我敢干，狭路相逢，不如赌一把！”
凭借“碰巧”的前期准备和更低的报价，在这次会上，要志宏拿到了11项产品的研制任务，共55万元经费。
一场大战的帷幕徐徐拉开。
艰难转身 七次迭代定乾坤
“当时我对微波电路技术真是一窍不通！此前学的做的都是低频，而微波是超高频。并且，我的团队也没人懂。”要志宏说。
要想在一个全新领域从零开始，对于两眼一抹黑的要志宏他们，难度可想而知。
“幸亏还有11个样品，让我们可以参考、分析、研究。”要志宏说。
研制进行得非常艰难。要志宏和他的团队夜以继日，废寝忘食。“白天加班加点一心扑在研究上，晚上经常想问题想得睡不着觉。”
当时，要志宏的爱人不在身边，他全身心投入科研攻关，天天吃方便面，研究室成了第二个家。职工们心疼他，于是轮流给他送饭。
由于长期过度紧张劳累，那段时间要志宏病了，住进了医院。但是，他实在放不下正在进行的科研工作，就白天在医院治疗，晚上跑回单位，与科研人员一起探讨问题。
“因为不懂技术，那时我们也走了不少弯路。”要志宏回忆。
例如压控振荡器，第一款产品做出来以后，经常出现停振不工作现象。为此，要志宏多次进行调试，但却一直找不到原因。“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，没想到测试指标竟完全合格了。但是，为了保证产品的可靠性，是不能在电路板上接一根长线的，于是，我们采用一个平面电感来替代导线，最终解决了这个技术难题。我给它起名叫‘小号’。”要志宏说。
产品做出来以后，要拿到天津712厂去装机测试，仅1991年上半年就去了7趟！
“712厂的总工杨恩喣，当时已经是退休返聘的一位科技前辈。杨老严谨认真，具有老一辈科学家的风范。看到我一遍一遍跑，他被我们这种不服输的精神感动，于是说：我一定支持你们做成。” 要志宏说，自己很幸运，又遇到了贵人。“我每次去，他都安排人员及时测试。凡此7次，才研制成功。”
要志宏总是说自己很幸运，但是，偶然中自有其必然，成功偏爱有准备的人。其实，没有人能够仅靠幸运成功，成功者都是付出了超越常人的艰辛、努力和汗水！
一飞冲天 行业潮头执牛耳
作为国内微波射频混合集成电路行业的拓荒者，要志宏和他的团队初战告捷后，一发不可收拾。
“在11个产品研制成功后，我们又把所掌握的技术推广到其他产品，形成了系列。”要志宏说，随着他们的技术能力日渐提升，开始向更高的技术层级迈进，同时不断扩展领域，发展势头强劲、事业蒸蒸日上。很快，中国电科13所的微波射频混合集成电路产品在市场上获得广泛应用，八面开花。
要志宏对技术有一种近乎狂热的痴迷，对科技和市场的发展趋势有着十分敏锐的洞察力。“多年来，要志宏每天都抽出一定时间查阅国内外技术资料，看各种技术会议的文章，广泛浏览，信息量很大，涉及面很广。”中国电科13所微波/射频集成电路专业部（又称十六专业部）副主任陈中平介绍。
在要志宏的带领下，十六专业部的微波射频混合集成电路技术不断地创新、成长，引领着国内该行业领域的发展潮流。
“技术发展日新月异，在2006年左右，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。”要志宏说，原先很复杂的一个模块，现在只需一个芯片就集成了。为此，要志宏提出了芯片化“可重构”发展的新思维，组织起30多人的芯片设计团队，开辟出一条不同于国内外其他厂家的微波集成电路芯片化之路。
“其他厂家的芯片是不可调试的，而我们研发的多功能芯片是可重构、可调试的，可以根据不同用户的需求，任意改变频率，这在国内开创了一个先河。”陈中平介绍。
精益求精，进无止境。随着科技的飞速发展，我国很多重点工程的装备要求体积更小、重量更轻、功耗更低、功能更强大。为了适应这种新的装配需要，综合国内外最新技术思路，要志宏提出了“3D封装射频微系统”作为专业部的重要发展战略。
“这是一次设计上的革命，是一次里程碑式的技术变革。通俗地说就是把以前的平面微波电路叠起来做成立体的，用3D组装的方式再集成，这样就能大幅度减小体积、增加功能。”十六专业部党总支书记刘晓红告诉记者。
2014年，要志宏组织起一个强大的研发团队，开始全力进行 “微系统”的研发。“这个时候，我们已经冲到了一个无人地带，基本查不到相关的实用资料，更多只能靠我们自己摸索了。”要志宏说。
刘晓红介绍，这个项目面临很多技术难关。“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。然后是电磁干扰问题，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内实现电磁屏蔽，难度极大。另外还有基板多层布线技术、微同轴传输、立体微组装、工艺建模、系统仿真等一系列难题。”
因其独创性和前瞻性，“微系统”的研发对技术、工艺、材料及设计人员等综合能力要求极高，项目攻关异常艰难。在此过程中，哪里出现问题，哪里就能看到要志宏的身影。“每当遇到过不去的难题，要志宏就会和研发人员一起讨论分析，并经常能给出突破性的、具有启发意义的思路。好几次关键的技术节点和技术路线，他都起到了非常关键的作用，他是我们的定海神针！”负责工艺结构研发的徐达博士由衷地说。
2016年底，要志宏他们做完了“3D封装射频微系统”的各项试验，开始正式向市场推出产品。“我们的‘微系统’不仅体积比以前产品缩小1/10—1/20，更可重构、免调试，性价比更高。这在业内立刻引起极大震动，引发了市场强烈反响，客户纷至沓来，赞叹不已，订单不断。目前，我们是国内第一家、也是唯一一家实现‘微系统’实用化、产品化的厂家，可以说开创了一个新的产业生态链！”要志宏自豪地说。
军民融合 再辟发展新天地
2016年10月19日凌晨，万众瞩目的神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功实施。“这次著名的‘太空之吻’背后，就有我们的贡献，其中的交会对接雷达就是我们研发的。”要志宏介绍。
2015年，要志宏和他的团队接到了研制神舟、天宫交会对接雷达的任务。当时的要求是“体积和重量减至原先的1/3，功耗降低一半”，这个任务难度很大，而且研发周期很短，时间紧、任务重。
为此，要志宏组织了16人的设计攻关队伍。要实现如此大幅度的减重，内部器件必须先实现超集成，他们就从芯片化开始研制，然后再研制模块，最后形成系统组件。凭借丰厚的技术积累，仅用8个月就完成了研制任务。
“这个雷达是一个很复杂的系统，我们从芯片到模块再到系统，全部是自主研发！”要志宏说。
在致力发展军工市场的同时，要志宏又将眼光瞄准了军民融合产业市场。目前，要志宏主导研发了两款军民融合的拳头产品。
其一是被动式太赫兹安检仪的核心接收模块。太赫兹安检仪号称“安检秒过”，在适用范围内能同时跟踪多个目标，大大提高通行率。“这个接收模块，国内其他厂家也在做，但芯片是进口的，一个芯片几千元，一个模块几万元。”要志宏介绍说，他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，技术含量很高。等我们做出来，国外芯片价格就降了几倍。因为掌握了核心技术，我们去年研制出的太赫兹安检接收模块，价格比国外同类产品便宜一半还多，销售额今年有望突破1亿元。”
另一款产品是氮化镓功放。这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LDMOS功放，且全部被国外垄断。在5G时代，氮化镓功放将成为主流。”要志宏介绍，在所里统筹安排下，十六专业部联合13所材料、工艺、模型、电路设计及封装等六大团队，密切协同，较快地开发了氮化镓功放产品，填补了国内空白。“该功放和国外产品处在同一起跑线上，也是目前唯一用在5G试验基站上的国产功放。这个市场将来会很庞大。”
30余年来，要志宏胸中激荡着充盈的家国情怀。“我对所从事的事业始终充满了激情，充满了热爱。几十年专注这一件事情，就是要把微波电路做精做强，做到极致！”要志宏目光坚定。
展望未来，要志宏壮志凌云。“在‘微系统’、5G通信用氮化镓功放、太赫兹安全电子等方面，我们已经抢占先机，达到世界顶尖水平，即将在更广阔的天地中再次强势腾飞。外国人能做到的，中国人一定行！核心技术必须掌握在我们自己手里！”
潮平两岸阔，风正一帆悬。意气风发的要志宏，正尽抒平生志，拥抱新时代，掌舵微波科技的巨轮乘风破浪、扬帆远航。
责任编辑：星野
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