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10月16日是中國工程院院士陳敬熊先生99週歲生辰，他是我國天線理論和制導雷達天線設計領域的主要開拓者、電磁場與微波技術專家。在此祝先生生日快樂、壽比南山！
陳敬熊
2019年10月1日，紅旗-22防空導彈在慶祝中華人民共和國成立70週年閱兵上公開亮相。紅旗系列防空導彈在我國的地空防空體系中佔有重要地位，各型號導彈既能夠獨立進行防空作戰任務，又能夠與其他型號的地空導彈武器系統混編組網作戰，這些防空導彈在我國的地空防空體系中發揮著強大的作用。
陳敬熊曾領導我國第一代地空導彈“紅旗一號”制導站的天線攻關工作。從20世紀50年代起，他就從事導彈與航天型號研製工作，在天線理論和技術上貢獻卓著。他的學術論著《電磁理論中的直接法與積分方程法》對天線工程具有重要的指導作用。
求學報國，投身新中國電信事業
1921年10月16日，陳敬熊出生於浙江省鎮海縣壓賽堰鄉（現屬寧波市江北區甬江街道）。因父輩經營紙張生意，家道殷實富裕。
1928年，7歲的陳敬熊進入當地私塾（後改為競時小學）讀書。1935年，為了接受新式教育，14歲的陳敬熊被父親送到寧波上學。1938年夏天，陳敬熊全家移居上海，他也轉學至上海繼續求學。
1943年夏，陳敬熊高中畢業，同年秋天，考入上海大同大學電機系。1947年大學畢業的他被分配到國民政府交通部第二區（蘇、浙、皖）電信管理局工作。
1948年秋，陳敬熊報考交通大學研究生，在眾多競爭者中脫穎而出，成為交通大學電信研究所的一名研究生。
1948年，陳敬熊入學國立上海交通大學就讀的保證書
在交通大學的兩年裡，陳敬熊按照培養方案完成了課程學習，在導師張仲俊和指導老師陳季丹的指導下完成了畢業論文《有空隙的圓錐振子天線》（Biconical Antemna With Gap）。
1950年7月，陳敬熊國立交通大學電信研究所研究生畢業證書
1950年7月，陳敬熊從交通大學電信研究所畢業，他與同學熊繼袞被分配到華東郵電管理局工作。由於機關的管理工作不能發揮所學，經熊繼袞的本科同學蔣通推薦，1950年8月，他們被調往北京郵電部電信科學研究所，從事通訊天線設計。
當時解放軍正在朝鮮作戰，為了解決部隊坑道戰時通訊問題，陳敬熊與同事們一起承擔了地表面波傳播及架於貼近地面或埋入地下軍用短波天線的研究工作。在沒有資料可以借鑑的情況下，他潛心鑽研電磁場理論，從解決麥克斯韋方程邊值問題入手，計算出天線上的電流分佈和不同介質的傳播常數，從而計算出天線的方向圖。
為了驗證理論推導的正確性，陳敬熊與同事一起進行了大量的實驗驗證。通過不懈的努力，他解決了戰時天線的輸入阻抗及傳播常數的計算等一系列關鍵問題，並發表了論文《地面波的傳播》。
此後，陳敬熊結合研究所的工作任務開展了一系列通訊天線研究工作。1957年，他和李桂生合作完成了《架於地面附近天線性能的研究》論文，發表於中國人民解放軍電子科學研究院主辦的《電子學研究》1957年12月第2期。這項成果從理論分析入手並經試驗核實，解決了通訊天線的關鍵問題。
他們推導出的創新性計算公式，為軍用通訊天線設計提供了理論依據，也為部隊正確使用短波線天線提供了理論指導。
摩厲以須，踏上航天新徵程
1957年，陳敬熊調入國防部第五研究院二分院——導彈控制系統研究分院，成為新中國航天事業的創業者。
當時，二分院正在開展代號“1059”（定型後代號：東風一號）導彈的仿製工作，陳敬熊首先從事的是“1059”導彈天線的理論分析與計算。
由於防空導彈天線和導彈結構密切相關，天線也是導彈結構的一個部分，其電氣參數與導彈外形有關，所以導彈天線設計與地面天線不相同，有其特殊性。通過分析，陳敬熊和他的同事們以高速飛行器天線繞射問題的研究作為工作重點，對導彈天線的理論計算進行了一系列開創性的基礎研究工作。
1959年，陳敬熊率先在國際上提出“Maxwell方程直接求解法”。根據這種解法，對於以柱體為邊界形狀的邊值問題，其軸向電場與磁場各自滿足關於電流源與磁流源的非齊次波動方程，而場強的其他分量可以由此導出。這種方法較70年代美國人戴振鐸提出的並矢格林函數法要早10餘年，且運算更為簡單、易於掌握、比較直觀、不易漏項。
陳敬熊利用直接求解法，對金屬圓錐體和圓柱體在各種激勵下的電磁波繞射問題，以及求解有源電磁場的邊值問題都做了系統的研究，推導出了一系列的基本公式並通過實驗驗證其正確性，從而簡化了此類問題中的計算過程。他對金屬圓錐體、圓柱體、拋物柱體等設計計算公式的推導，為導彈上天線設計提供了理論依據。這是陳敬熊的一個重要理論成果，也是他在學術上的一個里程碑。
《電磁理論中的直接解法與積分方程法》
這一理論被編入陳敬熊和李桂生合著的《電磁理論中的直接解法與積分方程法》，於1987年由科學出版社出版。
攻堅克難，解決制導站天線難題
1958年，二分院開始仿製蘇制“C-75”導彈武器系統，五院和部隊稱該產品為“543”。陳敬熊也參加了此項工作。
1964年，“543”全部樣機生產完成，開始定型試驗，經過5次打靶試驗，國家武器定型委員會批覆“同意‘紅旗一號’戰鬥彈初步定型”。
然而，由於制導站在大多數雷達工作頻率上天線的系統誤差超過技術條件的規定，未能和導彈一起定型。
當時，美蔣飛機入侵偵察活動日趨頻繁，我軍迫切需要部署更多的地空導彈武器系統。在這種形式下，國家武器定型委員會一方面於1965年6月批准了制導站和地面設備初步定型報告，同意投入小批生產，以解決部隊裝備的燃眉之急；另一方面要求設法解決天線的系統誤差問題。
1965年7月，第七機械工業部副部長錢學森指名二院二十三所副所長陳敬熊負責組織攻關小組，解決制導站天線系統誤差問題。按照錢學森副部長的指示，陳敬熊、李桂生奉命赴西安786廠，與已經在廠參加生產和調試的張惠傑、曹正國、彭潤初、尹若冰、楊相珍五名同志組成攻關小組。
當時，786廠已生產出24部制導站天線，由於性能指標不合格，不能出廠，面臨報廢。
攻關小組深入現場做了大量的調查研究，查看不合格天線的各種圖表，認真分析廠裡實驗的數據。在半年時間內，通過深入的理論分析和上百次的試驗後，他們找到了天線誤差和頻率關聯這個關鍵性的突破口。陳敬熊通過分析天線誤差與頻率相關的原理，提出了高次模再輻射是引起天線動態系統誤差超差的直接原因，他採用Wiener-Hoph方法嚴格求解了輻射器內激勵出的傳輸模的場分佈，通過簡化，計算出經喇叭口輻射出去的次級方向圖，並根據此公式，畫出高次模的場分佈。
根據陳敬熊給出的這一論斷，攻關小組的李桂生進行了定量計算，理論上證明了在掃描範圍內的系統誤差的快速變化，並給出了定量結果。
李桂生在天線攻關報告中詳細進行了分析和計算，在結論部分他寫到：
“經過了嚴密的數學推導計算，證明了空間方向圖的失真是和輻射器激勵出的二次模成比例的。只要有-40分貝的能量就能產生1分數量級的相對測角誤差，而一般情況下，二次模的能量在-30分貝左右，足以造成1分以上的測角誤差，這是造成系統誤差的根本原因。”
找出了“543”天線系統誤差是由二次本徵模干擾所致這一問題後，接下來，他們全力以赴地投入到尋求二次反射部位的緊張工作中。
在某種“特定”條件下大幅度影響天線性能的反射部位非常少。為了最後確定這個反射點，攻關小組決定對反射點逐個測試，通過實驗來確定。
786廠的天線試驗場，在距廠區幾十公里外的郊區，通往山頂的小路曲曲彎彎，沿著六十多度的陡坡向上延伸。山上設備簡陋，無論是烈日炎炎的盛夏，還是北風凜冽的寒冬，攻關小組都堅持在測試崗位上，對所選定的反射點進行測試。這種測試要求很高，每測一種狀態，都要記錄25個頻率數據，然後再將這些數據人工畫成曲線，進行判讀和計算。陳敬熊經過對大量測試數據的分析，判斷這個反射點部位是在天線的輻射器處，攻關小組經過反覆測試驗證了他的判斷，找到了關鍵反射點。
反射點找到了如何解決呢？陳敬熊提出要在輻射器的背部開槽，安裝一個波導負載用來吸收二次反射波。由於要改動工廠已生產出來的天線，需要修改蘇聯原有的設計，為了慎重起見，陳敬熊回到北京向錢學森副部長作了詳細彙報。錢副部長當即表態堅持攻關小組的方案，並親自給廠方打電話，要求廠方支持陳敬熊的意見。1966年1月改裝後的天線進行了試驗。實驗結果證明陳敬熊和攻關小組提出的方案是完全正確的，陳敬熊提出的理論機理得到了實踐證明。
當時，面臨報廢的24部不合格天線按照陳敬熊小組的方案進行改裝後，實驗證明天線滿足使用要求，且改造後的天線指標超過了進口天線。天線關鍵問題突破了，攻關小組成功了。
制導站天線問題解決後，“543”的仿製工作全部結束。之後，國家將整個武器系統“紅旗一號”投入批量生產，裝備到部隊，加強了中國的防空力量。
“紅旗二號”地空武器系統制導站天線
陳敬熊攻關小組在“543”制導站天線設計中的創新技術繼續運用到了“紅旗二號”“紅旗二號甲”等後續型號的天線設計中，為國防建設做出了突出貢獻。
1984年，國家批准此項技術創新為國家發明一等獎。陳敬熊、李桂生名列第一、二位。
1984年，陳敬熊獲得的地空武器系統關鍵技術國家發明一等獎證書
桃李不言，下自成蹊
1970年，陳敬熊負責“715”相控陣雷達研製。他在相控陣天線的研究中，從Maxwell方程出發，推導出了一整套天線輸入阻抗隨掃描角變化的計算公式，並從理論上弄清楚了相控陣天線產生盲區是由於天線的輸入電導為無限大造成的，否定了美國Oliner等人提出的關於“盲點”產生的理論，發表了《相控陣天線“盲點”問題》。
這項成果榮獲了1978-1979年度國防科工委科技進步獎二等獎，為相控陣天線設計提供了理論依據。
80年代初，他在擔任七機部第二研究院二十三所副所長期間，跟蹤技術前沿，與同事開展了微帶天線的理論研究。根據研究成果，他們發表了《微帶天線理論與實踐》論文，為我國微帶天線早期研究提供了理論依據，榮獲部級進步獎三等獎。
除此之外，他曾擔任中國電子學會《天線學報》副主編（1986年），中國電子學會理事（1980年），北京市第五屆政協委員（1978年）。
陳敬熊治學嚴謹，敢於創新，在學術領域取得顯著成就，先後獲國家發明一等獎一項、國防科工委重大科研成果二等獎兩項、部級科技進步二等獎一項、部級科技進步三等獎兩項。1977年，他被評為“北京市科學技術先進工作者”；1989年，被評為航空航天部“優秀研究生導師”；1991年，被評為航空航天部“有突出貢獻的老專家”，享受國務院政府特殊津貼；2006年被授予中國航天事業50年“傑出貢獻獎”稱號。
陳敬熊作為一名電磁場領域卓越的技術專家，在他所處的專業技術領域中指方向、組隊伍、攻難關、育新人。在這其中，曾有過曲折與艱辛，但更多的是成功的喜悅。
長劍當空舞，天眼傲蒼穹。航天導彈事業經歷了六十多年的風風雨雨，從無到有，持續發展，已成為我國強大的空天防禦力量。今天，回憶第一代航天創業者的奮鬥歷程，將激勵我們繼往開來，砥礪奮進，開創更加輝煌的未來。
文：安潔，中國航天科工集團第二研究院二十三所科技委秘書長
