毛紹綱
一、組織發展與歷史沿革
臺大電波組肇始於1950年,由曾任四川重慶國際廣播電台台長的馮簡教授成立電波研究室起,率領白光弘、黃鐘洺、馬志欽等教授,從事電離層的觀測及研究工作,以支援軍用及民用短波廣播電台之需求。到了70年代,由於衛星通訊的發展已完全取代電離層在長距離通訊的應用,且計算機開始蓬勃發展,因此,陳俊雄教授率領江衍偉、鄭士康、吳瑞北等教授,開啟一系列變分電磁研究,並發表多篇論文,成為國際先驅。此一方法後來陸續有國外學界與產業投入,發展成著名的商用軟體HFSS,成為分析電磁場論不可缺少的設計工具,也是今日全球電機電子領域能快速發展的關鍵。
80年代起,台灣大力發展高等教育,復因高速與無線通訊科技進展迅速,電波組師資、設備、學生均快速增加。1980年初至2000年初陸續有李學智、江衍偉、鄭士康、吳瑞北、張宏鈞、許博文、瞿大雄、王暉、江簡富、黃天偉、林怡成、莊晴光等教授加入。後因有教授退休或轉至光電組,本年度(2015)電波組成員為張宏鈞、許博文、鄭士康、瞿大雄、吳瑞北、王暉、江簡富、黃天偉、吳宗霖、呂良鴻、陳怡然、毛紹綱、林怡成、陳士元、邱奕鵬、林坤佑、盧信嘉等17位教授。並計有許博文、吳瑞北、王暉、吳宗霖教授,加上之前的陳俊雄、莊晴光教授,共6位成員榮獲IEEE Fellow,張宏鈞教授榮獲OSA Fellow,陣容堅強全球少見。
臺大電波研究團隊先後在陳俊雄、許博文、吳瑞北、王暉、吳宗霖等教授的帶領下,成功爭取到國防科技計畫(1985-96)、國科會整合計畫(1994- 2000)、電信及網通國家型整合計畫(1999- 2014)、大學學術追求卓越計畫(2000-08)、研究型大學整合計畫(2002-05)、五年五百億邁向頂尖大學計畫(2006-15)、深耕工業基礎計畫(2013-17)、以及科技部前瞻通訊網路技術開發與應用計畫(2014-17)。帶來穩定而充足的經費,建立了電波研究團隊堅實的發展基礎。電波組成員另在校內外行政服務上,亦展現領導長才。陳俊雄教授於1982-85擔任電機系主任、1992-96為台大計算機中心主任。許博文教授於1992-95擔任電機系主任、1997創設電機資訊學院、1997-2003為電資學院首任院長。張宏鈞教授於1992-98為光電所創所所長。李學智教授於1997-2000擔任電信所創所所長。吳瑞北教授於1998-2000擔任國家高速電腦中心主任,2002-04為行政院國家科學委員會企劃考核處處長,2004-07為電機系主任,自2012起,擔任資訊工業策進會執行長。王暉教授於2006-09擔任電信所所長。吳宗霖教授於2012起迄今,擔任電信所所長。
電波組由最初之篳路藍縷,經歷一甲子的努力,開創出今日山林。值此21世紀初,網路與通訊等明星產業蓬勃發展,電磁科技之重要性與日俱增。電波組具備之卓越師資、優秀學生、尖端設備,不但將貢獻國家經濟發展,更能引領世界科技創新。
二、發展特色與研究重點
電波組自1950年起從事電離層的研究工作,並設立地面觀測站進行量測,提供政府可用頻率等重要通訊參數資料。以支援軍用及民用短波通訊之需求。1974年起開始進入數值電磁學的研究領域,日後並分別向其他相關電磁領域拓展。電波組目前共有22位專、兼任教師,從事的研究主題相當廣泛,包括:天線、傳輸線 、平面型波導、功率與信號完整度設計、電磁數值分析、微波及毫米波電路設計、主動元件分析及電路設計、電磁相容、光纖、雷達目標辨識、逆散射及醫學應用、行動通訊系統及應用、電波傳播、無線通道傳播特性、智慧型天線系統、智慧型運輸系統、高頻及高速系統電磁整合構裝、無線充電等。
電波組目前為國內相關研究領域的頂尖團隊。近年來透過各項整合型計畫的執行,教授們及其指導的研究生群已逐步建立良好的合作互動模式,將電波組整體的研究能量、學術貢獻及聲望提升到國際一流的水準,在各相關領域的國際領導期刊均有傑出表現,例如在微波領域的IEEE T-MTT及IEEE MWCL期刊上,自2006年起已連續三年在論文發表數、論文被引數、及平均每篇論文被引數三項指標勇奪世界第一。此外,王暉與黃天偉教授分別於2007-2009與2015-2017榮膺IEEE MTT-S Distinguished Microwave Lecturer,吳宗霖教授於2008-2009 榮膺IEEE EMC-S Distinguished Lecturer。電波組將繼續秉持以世界一流電磁研究為宗旨,訓練學生具有適應未來快速多變環境的核心研發能力,成為具有遠見及國際觀的科技領導人才。
三、引領台灣科技之研究
・台灣電離層觀測之先河
50年代初期,當時越洋長距離通訊需仰賴電離層,因此電離層研究成為顯學。電波組教授在今舊機械館旁草地上架設大型天線,利用電離層進行短波傳播的實際量測,並進行測試台灣地區電離層電子密度與閃爍之跨國研究計畫,為臺灣的國際研究合作建立典範,馮簡及黃鐘洺教授也分別因此獲得第三屆(1959)及第十五屆(1971)教育部學術獎之肯定。
・全球變分電磁學之先驅
將Maxwell方程式結合土木機械等領域使用的有限元素法,所提出的變分電磁理論、變分互作用理論、以及部分變分原理,並應用於求解電磁波傳播、散射、及輻射等各式問題,深受國際矚目,陳俊雄教授成功激勵團隊深耕此一領域,在全球電磁模擬技術發展上立下里程碑,獲得第二十五屆(1981)教育部學術獎與第二屆(1998)教育部國家講座之殊榮。
・天線與毫米波電路之先鋒
利用嚴謹的電磁理論,結合動差法及矩陣束法,成功針對矩形波導窄邊開槽天線與共面波導饋入式平面天線與陣列進行理論設計,深具學理創新。結合臺灣半導體工業優勢,開發包含矽基低雜訊放大器、功率放大器、開關等毫米波積體電路,開全球風氣之先,獲得高度成功,而王暉教授也因毫米波積體電路之優異成果,獲得第五十一屆(2007)教育部學術獎,與第十四屆(2010)及第十七屆(2013)二度獲得教育部國家講座之肯定。
・高速高頻系統整合構裝與電磁相容之先端
建立三維複雜構裝結構完整分析工具、研究模型化及設計技術、探討多層結構開槽的電源完整性、及發展多種方法論探討構裝結構設計最佳化等,是國際電子構裝界電性之先端研究。以具縮小化、寬頻及低成本的電磁能隙結構抑制高速數位差動信號之共模雜訊的技術,對未來高速數位電路構裝設計技術之提升甚具助益。吳瑞北教授應用電磁理論,有效協助台灣半導體工業持續精進領先全球,獲第五十七屆(2013)教育部學術獎。
毛紹鋼,本校1998年電機博士,現為本系教授。