一个太赫兹测试系统包含多少太赫兹电路?答案是上万个。这种需要高倍显微镜放大80倍的微小电路,是太赫兹测试系统的“底层代码”,需要极其精密的操作和计算。
面对如此庞杂精密的“电路迷宫”,如何从依赖进口的困境中突围、实现全链条自主研制,是必须直面的时代考题。中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家、电子测试技术重点实验室主任、中电科思仪科技股份有限公司研究员级高工年夫顺带领团队,用一年的时间、上百次实验,让太赫兹测试系统核心器件、部件、仪器和系统实现了全产业链自主可控、规模化生产。

“实践反复告诉我们,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。”37年来,年夫顺带领团队从一片空白出发,把关键核心技术牢牢掌握在自己的手中,构建起我国电子测量技术和仪器谱系,科研成果获国家、省部级科技进步奖10项,国内第一台固态信号发生器、第一台微波矢量网络分析仪、第一台信号频谱分析仪……一项项“国内第一”镌刻下从核心器件到仪器整机、从“跟跑”到“领跑”的印记,将“中国智慧”“中国制造”推向国际前沿。
正是这份始终把国家需要刻进科研坐标的赤子之心,让年夫顺的名字与“榜样”紧紧相连。多年来,他先后获评中国劳动模范、中央企业劳动模范,获全国首届杰出工程师鼓励奖等;2026年,青岛再次以城市的名义,向躬身耕耘数十年的科学家致敬,授予他“青岛榜样”荣誉称号。
破题:“0到1”跨越式发展
在“青岛榜样”发布仪式的舞台上,摆放着两台跨越27年的微波矢量网络分析仪。27年的光阴,在新老两代仪器之间划出一道鲜明的分界线:更精致的外观、更精密的构造、更卓越的性能、更稳健的运行——新一代产品用全方位的蜕变,彰显着中国电子测量技术的跨越式发展进程。
年夫顺对无线电技术的追求,始于家乡的一台小小收音机。1977年,15岁的年夫顺高中毕业。彼时,收音机仍是许多家庭唯一的“大件”。“我的第一个理想由此而来,就是学习修理收音机。”在填报高考志愿时,他放弃了自己擅长的数学和物理,全部填报了无线电技术专业。
1989年,年夫顺从学校毕业,入职电子工业部第41研究所,一头扎进看不见摸不着的电磁世界。1991年,微波矢量网络分析仪立项研制,刚刚大学毕业两年多的年夫顺被委以重任,担任课题组长。
微波矢量网络分析仪是相控阵雷达、卫星通信等设备进行开发研制时最常用的仪器,被称为“微波测试仪器之王”。然而,当时的课题组,没有工艺条件,没有技术基础,没有科研材料,科研人员只有个位数,甚至没有一个人知道这款仪器长什么样子,一切都是从零开始。在一次会议上,一位国外同行放话:“这种仪器非常复杂,你们肯定做不出来。”

眼前的一座座“大山”没有吓倒年夫顺,他说:“不要一开始就让困难吓得缩手缩脚,只有深入进去,才知道问题出在哪,有了问题,才能去解决问题,才能进步。”寒来暑往,他带领团队夜以继日地设计仪器结构,研发核心元器件。
功夫不负有心人。1995年,年夫顺团队成功研制了我国首台微波矢量网络分析仪。第一场鉴定会结束后,很多专家甚至无法相信这样一台仪器竟全部出自中国人之手,非要打开机箱看看。
这台微波矢量网络分析仪,实现了从“0到1”的突破,有效解决了我国相控阵雷达、移动通信、卫星通信与导航、电子对抗等电子装备测试难题,也让中国成为继美国之后第二个掌握矢量网络分析仪设计制造技术的国家。在此之后,年夫顺又先后主持研发了更先进的矢量网络分析仪,填补了国内大功率脉冲矢量网络分析仪的空白,性能特性持续提升,校准时间从1小时缩短为5分钟,解决了高速数字通信和算力网络测试表征难题,赶超世界先进水平。国产矢量网络分析仪实现了规模化批量生产。
把脉:向“太赫兹”进发
太赫兹,是指波段频率在100GHz至10THz之间的电磁波,因其高分辨性、强穿透性、高安全性等特性,对国民经济和国家安全有重大的应用价值。2005年前后,太赫兹技术被誉为“改变未来世界十大技术”之一。近年来,太赫兹频率资源综合利用已上升为国家重大战略需求,成为世界各国科技竞争的热点领域。
早在2006年,年夫顺就敏锐地察觉了发展太赫兹领域的必要性,他说:“开发利用毫米波与太赫兹频谱资源已成为国家战略需求,毫米波与太赫兹测量仪器必须超前发展。”
国家的需要在哪里,科学家的研究方向就在哪里。为此,年夫顺牵头组建了毫米波与太赫兹测量仪器创新团队,并制定了从毫米波向太赫兹逐步推进和整体推进的发展思路。频段向太赫兹拓展,对关键核心器件的材料、工艺和加工水平要求极高,放眼国内,这又是一次全新的探索。
在部组件研发部太赫兹测试产品线负责人陈卓眼中,年夫顺很忙,也“很拼”。“面对紧急的任务,他总是主动担当,始终以高标准要求自己、对待工作,这份恪尽职守的敬业态度令人敬佩,是我们学习的榜样。”陈卓表示。
一个人的拼劲,点燃了一群人的斗志。年夫顺把时间掰成两半用,团队便把难题一个个拆解到底。20余年来,频段在不断扩展,研发条件也越来越完善。
在年夫顺团队的努力下,复杂导波结构成型工艺、太赫兹芯片、无介质倍频、多二极管级联倍频和高本振谐波混频等一系列技术难题被一一攻克,太赫兹矢量网络分析仪、信号发生器、频谱分析仪和功率计等仪器产品达到国际先进水平,基于多波段拼接的太赫兹物质测量平台,测量频率覆盖110GHz—1.1THz/3THz,解决了复合材料、含能材料、有毒有害气体、生物组织等非金属物质测量表征难题,使我国成为全球唯一能提供成套太赫兹测量解决方案的供应商,北斗导航、载人航天、探月工程的背后,都有他的仪器在默默“把脉”。
如今,年夫顺正带领团队探索太赫兹无损检测技术工业应用的新途径,希望研发更适合工业应用的、低成本、小型化的检测仪器。面对信息化、数字化和智能化发展大趋势,他积极谋划:“利用数字化和人工智能技术赋能传统测量仪器,为高端制造和智能制造提供新型测量仪器。”同时,他加强科研成果应用转化,覆盖近千家用户,直接经济效益显著,微波仪器国内市场占有率约25%,太赫兹仪器国内市场占有率约70%。
寻路:“仪器人”任重道远
科研如登山,是在迷雾中寻路的过程。可年夫顺说:“不做,永远觉得高不可攀。”
在一次研制过程中,一个关键部件成了“拦路虎”。翻遍国外文献,几乎所有人都在走同一条路。“放弃国外的老路,研究中国人自己的方案。”权衡之下,年夫顺做出了一个大胆的决定。在既定框架之外探索一条新路,挺进“无人区”,意味着选择了漫长而艰难的跋涉,可跟在别人后面,永远只能做一名追随者,而不是引领者。
做出这个决定后,年夫顺带领团队日夜攻坚,用一项全新的、更具性价比的替代方案攻克了难题。了解到这一方案后,国外同行也悄悄放弃了他们一直引以为傲的旧设计,“中国方案”在行业内逐渐从“跟跑”变成了“标杆”,从“追赶”走向了“定义”。
37年来,年夫顺始终保持着一周工作6天半的习惯,为科研道路上的每一次微小的进步兴奋不已。那份源自煤油灯下钻研一台收音机的成就感,从少年时代伊始,跨越半个世纪,至今仍未衰减。
“当前高端仪器制造领域与国际先进水平仍存在差距,我们仪器人任重而道远。”他常对年轻人说,“踏踏实实地干5年、10年,创造属于你的那款仪器。”在他的带领下,部件团队由最初的几个人壮大到现在的近400人。“在关键技术创新领域,全球的竞争激烈,稍有松懈就会被世界科技前沿抛弃。要培养和造就年轻的科技人才队伍,带领创新团队进入国内一流、世界先进行列,成为中国电子测量仪器行业的一面旗帜。”他说。
“从微小的工作一点一滴做起,不论遇到什么困难,永不放弃,这是我为国家服务的一种方式。”年夫顺如是说。攀登科学的顶峰,成就于一次次默默的坚守里。37年的科研生涯,年夫顺用无数个日夜的伏案攻坚,一次次向技术“无人区”勇敢探路,让“中国造”精密仪器挺起了自主创新的脊梁。(青岛日报/观海新闻记者 蔺君妍 见习记者 孙嘉良)
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