微波接收機是應(yīng)用廣泛的衛(wèi)星通用產(chǎn)品，在衛(wèi)星有效載荷系統(tǒng)中發(fā)揮舉足輕重的作用，目前我國研制的所有衛(wèi)星、飛船和探測器都要使用微波接收機。衛(wèi)星接收到的所有微波信號都要通過微波接收機進行變頻、濾波、轉(zhuǎn)發(fā)、放大，最終通過衛(wèi)星天線進行信號傳輸。

2013年5月4日，習近平總書記來到五院參加“實現(xiàn)中國夢、青春勇?lián)敗敝黝}團日活動，同各界優(yōu)秀青年代表座談。在參觀空間技術(shù)成就展時，他拿起五院西安分院研制的小型化微波接收機仔細觀看并了解衛(wèi)星產(chǎn)品國產(chǎn)化成就。小型化微波接收機在成就展上展出，是五院技術(shù)創(chuàng)新實力和國產(chǎn)化能力的一個典型代表。

2023年，經(jīng)過十年的技術(shù)發(fā)展，小型化微波接收機發(fā)展得怎么樣？在技術(shù)性能上有哪些新的提升？應(yīng)用情況怎樣？帶著這些疑問，我們走進了小型化微波接收機的娘家——航天科技集團五院西安分院微波所。

初出茅廬 占一方天地

小型化微波接收機的國產(chǎn)化之路

“當時在成就展上展出了西安分院研制的小型化Ku頻段微波接收機和小型化Ka頻段微波接收機。習近平總書記現(xiàn)場了解的小型化Ku頻段微波接收機是西安分院研制的第三代微波接收機產(chǎn)品，當時的產(chǎn)品性能指標已經(jīng)與國外技術(shù)水平相當?！弊鳛榈谌⌒突疜u頻段微波接收機研制負責人，西安分院微波所副所長張波回憶道。

經(jīng)過第一代、第二代微波接收機的開發(fā)迭代，西安分院開展了推動第三代小型化微波接收機在軌應(yīng)用的艱難探索。研制團隊一方面苦苦鉆研小型化微波接收機的技術(shù)標準，形成行業(yè)規(guī)范，同時落實集團和五院的相關(guān)應(yīng)用標準來規(guī)范產(chǎn)品的研制。另一方面，開展包括加速壽命、輻照、極限壽命等在內(nèi)的小型化微波接收機的地面應(yīng)用驗證，通過一整套的方法來提升小型化微波接收機研制的可靠性。

隨著產(chǎn)品可靠性的提升，小型化微波接收機開始陸續(xù)在我國研制的玻利維亞衛(wèi)星、阿爾及利亞衛(wèi)星、中星20號衛(wèi)星以及后續(xù)星上使用。從備份使用到主份使用，小型化微波接收機結(jié)束了需要引進的歷史，迎來了國產(chǎn)化規(guī)?；瘧?yīng)用的春天。

涅槃鍛造  取一渠清水

小型化微波接收機的技術(shù)升級之路

如果說第三代小型化微波接收機實現(xiàn)了從無到有的突破，那么從第三代微波接收機到第四代微波接收機的升級則是涅槃重生、自我蛻變的過程，自主創(chuàng)新之路充滿了荊棘與光榮。

“在嫦娥五號探測器的研制過程中，由于探測器本身對于重量、體積和功耗的嚴苛要求，我們轉(zhuǎn)變思路，研制符合探測器應(yīng)用需求的小型化微波接收機?！碧崞鸬谒拇⒉ń邮諜C的研制過程，西安分院微波所有源部件事業(yè)部主任徐輝記憶猶新。在五院引智項目的支持下，西安分院以任務(wù)目標為牽引，在對重量有極致要求的情況下，開發(fā)了小型化通道和頻率源等核心功能模塊。最終，微波接收機在產(chǎn)品構(gòu)成、技術(shù)先進性、體積、重量、功耗等指標上實現(xiàn)了質(zhì)的提升。2018年，在總書記現(xiàn)場了解第三代微波接收機產(chǎn)品的五年后，第四代微波接收機應(yīng)運而生。

第四代微波接收機的重量只有0.3千克左右，相比第三代微波接收機，減重約三分之二，體積也縮小了五分之二。無論是從產(chǎn)品的規(guī)格、核心技術(shù)指標還是研制流程上，第四代微波接收機都有了跨越式的提升，達到國際領(lǐng)先水平，實現(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的跨越。

“第四代微波接收機研制采用了一體化設(shè)計思路，實現(xiàn)了架構(gòu)化、芯片化、智造化?！毙燧x介紹說。第四代微波接收機由射頻鏈路、頻率源、晶振、電源四個芯片化模塊組成。瞄準“一次設(shè)計，多次復用”的原則，在產(chǎn)品的設(shè)計上構(gòu)建了“基板+金屬殼+器件”的一體化成形思路。對于滿足不同衛(wèi)星應(yīng)用的小型化微波接收機，其研制模式統(tǒng)一，甚至整機外殼都是一樣的，不同在于內(nèi)部使用的芯片化模塊會根據(jù)不同衛(wèi)星的需求更換元器件及芯片化模塊，進而實現(xiàn)不同的功能。

面向智能化和批量化研制的需要，西安分院建立了低溫共燒陶瓷（LTCC）技術(shù)生產(chǎn)線，引入了國內(nèi)先進的智能化制造模式，在多芯片模塊（MCM）的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)了智能化、批量化的研制，產(chǎn)能大幅提升。2013年，西安分院年產(chǎn)小型化微波接收機數(shù)量在30臺左右；2023年初，西安分院微波接收機產(chǎn)品的年產(chǎn)能達到1500臺。十年間，西安分院小型化微波接收機的產(chǎn)量提升了近50倍。

在智能化制造和批量化研制的背后，是小型化微波接收機研制團隊面向“高質(zhì)量、高效率、高效益”發(fā)展的持續(xù)探索。團隊一方面注重高技術(shù)能力的培養(yǎng)和實現(xiàn)，在產(chǎn)品設(shè)計和仿真驗證上持續(xù)發(fā)力，一方面創(chuàng)新研制模式，大幅提高了產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性和研制效率。

“在第四代微波接收機研制過程中，我們引入了集成化的研制模式，入所2-3年的設(shè)計師就可以從事正樣產(chǎn)品的設(shè)計任務(wù)?！毙燧x介紹說，“這樣不僅減少了研制過程對物料、人員、儀器設(shè)備的依賴度，而且提升了人均的產(chǎn)出能力，降低了研制成本?！苯y(tǒng)籌發(fā)揮人才的第一資源作用，大力提高技術(shù)經(jīng)濟一體化程度，這也是在小型化微波接收機需求量持續(xù)攀升的情況下，西安分院依然能夠勝任研制任務(wù)的重要經(jīng)驗。

重裝登場  成一眾大業(yè)

小型化微波接收機托舉大國重器

無論是在高通量衛(wèi)星中實現(xiàn)大容量通信，還是在北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的規(guī)模應(yīng)用，亦或是為載人航天工程任務(wù)搭建“太空天路”，再或是為月球探測的輕盈落月和交會對接任務(wù)實現(xiàn)信號傳輸，小型化微波接收機在我國重大航天工程任務(wù)的實施中屢建新功。

以北斗三號衛(wèi)星小型化微波接收機研制為例，西安分院為23顆衛(wèi)星研制的小型化微波接收機整機產(chǎn)品元器件實現(xiàn)了100%國產(chǎn)化，且滿足了批量化研制的要求。按照一顆衛(wèi)星應(yīng)用10臺微波接收機來計算，西安分院為實現(xiàn)全球組網(wǎng)的北斗三號衛(wèi)星提供了200余臺小型化微波接收機，有力支撐了我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設(shè)。

西安分院也積極推動小型化微波接收機的出口。十年間，西安分院出口的小型化微波接收機近200臺。從需要引進國外產(chǎn)品到遠銷境外，小型化微波接收機以良好的性能和價格在國際宇航市場的競爭中占據(jù)了一席之地，得到了國際同行的贊譽和高度認可。

面對新的市場需求，西安分院已提前開展第五代小型化微波接收機的技術(shù)攻關(guān)和工程化應(yīng)用，小型化微波接收機的應(yīng)用將更加廣泛，需求量將更加旺盛?！暗谖宕⒉ń邮諜C研制要實現(xiàn)的目標，就是將目前的整機產(chǎn)品集成到一個多芯片模塊上，通過一個芯片實現(xiàn)原有四個芯片的功能?！睆埐ń榻B說。

在托舉一顆顆璀璨明星進入太空的同時，西安分院涌現(xiàn)出了一大批從事小型化微波接收機產(chǎn)品設(shè)計的青年技術(shù)骨干，培養(yǎng)和鍛造了一支優(yōu)秀的工程化研制隊伍。當前，西安分院小型化微波接收機研制團隊以35歲以下的年輕人為主，青年科技人才成為推動小型化微波接收機技術(shù)再上臺階且滿足工程化需求的生力軍。

西安分院小型化微波接收機十年的發(fā)展歷程，是中國航天事業(yè)堅持高水平科技自立自強的縮影和典范。十年間，西安分院小型化微波接收機研制團隊既有“板凳要坐十年冷”的無私奉獻，也有“百戰(zhàn)歸來再讀書”的謙虛謹慎，更彰顯了“一張藍圖繪到底”的接續(xù)奮斗。

2013年，習近平總書記來到五院，勉勵廣大青年要堅定理想信念、練就過硬本領(lǐng)、勇于創(chuàng)新創(chuàng)造、矢志艱苦奮斗、錘煉高尚品格。

十年來，小型化微波接收機研制團隊矢志不渝、勇毅前行，用小型化微波接收機的持續(xù)創(chuàng)新突破向總書記報告。未來，五院廣大青年科技工作者將牢記習近平總書記的囑托，篤行不怠奮進新征程，為加快建設(shè)航天強國貢獻青春力量。