Sylwetka prof. Józefa Modelskiego

Sylw etka
Profesora Józefa M odelskiego
Prof. dr hab. inż. Józef Wiesław Modelski – członek korespondent Polskiej Akademii Nauk,
Fellow of the Institute of Electrical and Electronics Engineers , profesor zwyczajny Politechniki
Warszawskiej; wybitny radioelektronik, absolwent PW, stypendysta Fulbright'a.
Urodził się 25 marca 1949 r. w Kawnicach (woj. wielkopolskie). W 1967 r. ukończył Liceum
Ogólnokształcące im. Tadeusza Kościuszki w Koninie, gdzie był też laureatem ogólnopolskich
olimpiad chemicznych i fizycznych. W 1973 r. uzyskał dyplom magistra inżyniera elektronika
na Wydziale Elektroniki Politechniki Warszawskiej i został zatrudniony w Instytucie
Radioelektroniki PW. W latach 1976-77 odbył staż naukowy w USA jako stypendysta Fundacji
Fulbrighta, prowadząc badania w laboratoriach mikrofalowych: Cornell University, University
of Texas at Austin oraz Communications Satellite Corporation Laboratories COMSAT. Odbył
też kilka krótkoterminowych staży zawodowych w zakładach przemysłowych oraz
uniwersytetach technicznych, m.in. w Wielkiej Brytanii, Niemczech, Belgii, Włoszech.
W latach 1986-88 pracował w Instytucie Wielkich Częstotliwości w Technische Universitat
Braunschweig w RFN na stanowiskach senior scientist oraz visiting professor. Rada Wydziału
Elektroniki PW nadała mu stopnie: doktora nauk technicznych (1978) oraz doktora
habilitowanego (1987). W 1994 r. otrzymał tytuł profesora nauk technicznych. Od roku 1996
jest dyrektorem Instytutu Radioelektroniki PW. W latach 1988-2000 był kierownikiem
Zakładu Telewizji, a w latach 2003-2009 kierownikiem Zakładu Radiokomunikacji w tymże
instytucie. Prowadził wykłady zaproszone i kursy w kilkunastu krajach europejskich, USA,
Japonii, Chinach, Indiach, Brazylii oraz na Bliskim Wschodzie. W roku 2000 został wybrany
członkiem Fellow of the Institute of Electrical and Electronics Engineers, a w roku 2007
członkiem korespondentem Polskiej Akademii Nauk. Jest uznanym autorytetem w zakresie
radioelektroniki, głównie w obszarach radiokomunikacji, techniki mikrofalowej i antenowej
oraz telewizji. Jest konsultantem podmiotów gospodarczych w Polsce, USA i Niemczech.
Profesor Modelski jako wieloletni dyrektor Instytutu Radioelektroniki na Wydziale Elektroniki
i Technik Informacyjnych PW zbudował jeden z najsilniejszych w kraju ośrodków techniki
radiowej i telewizyjnej, prowadząc pionierskie badania naukowe oraz kształcąc kadrę
techniczną i naukową na wszystkich poziomach. Stworzył własną szkołę naukową
radiokomunikacji. Jego zespół uczestniczy w najważniejszych programach podejmowanych
w tej dziedzinie w kraju oraz Unii Europejskiej. Jest promotorem 19 doktorów, autorem lub
współautorem ponad 300 publikacji, w tym 7 monografii i podręczników oraz 9 patentów.
Swoje prace publikował w renomowanych periodykach, referaty wygłaszał na wiodących
konferencjach międzynarodowych. Cechą charakterystyczną dorobku naukowego prof.
J. Modelskiego jest to, że wiele oryginalnych koncepcji i projektów zostało wdrożone
w praktyce, zarówno w kraju jak i za granicą.
W działalności naukowej prof. J. Modelskiego można wyróżnić trzy okresy i dziedziny,
szczególnie bogate w oryginalne osiągnięcia uznane na arenie międzynarodowej.
W pierwszym okresie, obejmującym lata 1973-1987, prowadził głównie prace z dziedziny
mikrofalowych modulatorów i przesuwników fazy z diodami półprzewodnikowymi
(rozpoczęte w zespole prof. T. Morawskiego) i z elementami ferrytowymi, a ich efektem były
m.in. rozprawa doktorska i monografia habilitacyjna. Drugi okres obejmuje lata 1982-1995,
w których najważniejsze osiągnięcia naukowe związane były z teorią rezonatorów
dielektrycznych i ferrytowych oraz ich zastosowaniem w miernictwie mikrofalowym. W tym
czasie skupił wokół siebie zespół międzyinstytutowy, który można nazwać jego pierwszą
małą szkołą naukową. Zespół ten zdobył nie tylko wiodącą rolę w kraju, ale również bardzo
wysoką pozycję na arenie międzynarodowej. Oprócz licznych publikacji powstało wiele
oryginalnych opracowań i urządzeń wdrożonych w praktyce. W trzecim okresie,
zapoczątkowanym w 1993 roku, dominującymi dziedzinami są radiokomunikacja oraz
technika antenowa. W okresie tym stworzył własną szkołę naukową radiokomunikacji,
rozwinął szeroką współpracę międzynarodową (m. in. był współorganizatorem kilkunastu
projektów UE), odegrał główną rolę w wytyczeniu nowych kierunków badawczych
w Instytucie Radioelektroniki PW, przede wszystkim w Zakładzie Telewizji oraz Zakładzie
Radiokomunikacji.
Profesor Modelski jest uznanym w skali światowej autorytetem w zakresie techniki
mikrofalowej, między innymi w dziedzinie półprzewodnikowych i ferrytowych modulatorów
i przesuwników fazy. Układy te, powszechnie stosowane w systemach telekomunikacyjnych
i radiolokacyjnych, są ważnym elementem szyków antenowych, a także systemów
pomiarowych Prof. J. Modelski jest autorem oryginalnej metody analizy i projektowania
analogowych modulatorów i przesuwników fazy z diodami waraktorowymi. Metoda ta
pozwala zaprojektować dowolny układ w zadanym paśmie częstotliwości tak, aby uzyskać
maksymalną liniowość charakterystyki fazowej, przy minimalizacji strat oraz szkodliwej
modulacji amplitudy. Wykorzystując w procesie optymalizacji metody poszukiwania
globalnego minimum, opracował uniwersalny algorytm dla różnych typów diod. Zrealizował
w praktyce wiele modeli, zarówno w kraju jak i za granicą (USA, RFN). Z zastosowanych
w praktyce układów do najważniejszych należą: zbudowany w COMSAT Laboratories
modulator do nadajnika satelity telekomunikacyjnego Intelsat VI (należącego do
największego globalnego systemu łączności satelitarnej, USA) oraz przesuwnik fazy
w systemie pomiarowym zrealizowanym przez Zakład Aparatury Pomiarowej WILMER
w Warszawie. Był również współautorem opracowania nowych typów cyfrowych
modulatorów i przesuwników fazy z diodami p-i-n, które zostały zastosowane w radioliniach
produkowanych przez Państwowe Zakłady Teletransmisyjne w Warszawie w latach 80.
Natomiast w dziedzinie fazerów ferrytowych główne osiągnięcia dotyczyły przesuwników
fazy ze stłumionym efektem rotacji Faradaya (przesuwniki typu Reggia-Spencer).
Najważniejszym osiągnięciem teoretycznym było opracowanie metody analizy propagacji fali
elektromagnetycznej w falowodzie prostokątnym wypełnionym całkowicie dielektrykiem,
z umieszczonym centralnie prętem ferrytowym. Serię takich przesuwników w technologii
falowodów scalonych INWATE zrealizował w RFN na zamówienie Uniwersytetu Technicznego
w Braunschweig oraz firmy telekomunikacyjnej FUBA.
Drugim obszarem ważnych oryginalnych osiągnięć naukowych prof. J. Modelskiego
w zakresie techniki mikrofalowej są rezonatory dielektryczne. Rezonatory te są obecnie
powszechnie stosowane w systemach ruchomej radiokomunikacji lądowej oraz telewizji
satelitarnej, w telefonach komórkowych, stacjach bazowych, w urządzeniach
telekomunikacyjnych satelity, głównie jako elementy filtrów oraz w generatorach do
stabilizacji częstotliwości. Dzięki nim można kilkakrotnie zmniejszyć rozmiary i wagę tych
urządzeń. Przełamanie bariery technologicznej na początku lat 80. pozwoliło na masową
produkcję małostratnych i stabilnych temperaturowo (w paśmie mikrofalowym) ceramik
o dużej przenikalności elektrycznej. Wywołało to gwałtowny rozwój zastosowań
rezonatorów dielektrycznych oraz zapotrzebowanie na dokładne metody analizy
i projektowania struktur z tymi rezonatorami. Wiele znanych ośrodków badawczych na
świecie podjęło te zadania. Prof. J. Modelski zbudował w tym czasie zespół
międzyinstytutowy, który szybko dołączył do czołówki światowej. Wykorzystując metodę
dopasowania rodzajów, zespół ten jako pierwszy przedstawił w literaturze światowej
dokładne rozwiązania wielowarstwowego rezonatora dielektrycznego (1984) oraz
ferrytowego (1988) w warunkach rzeczywistych, tzn. z uwzględnieniem strat struktury
(wcześniejsze rozwiązania zakładały model bezstratny). Spotykane w praktyce struktury są
szczególnym przypadkiem takiego rezonatora wielowarstwowego. Rozwiązania te stały się
również bazą do opracowania nowych metod pomiaru parametrów materiałów w paśmie
mikrofalowym. Oryginalność i znaczenie publikacji z tego zakresu były podstawą zaproszenia
prof. J. Modelskiego do wąskiego zespołu światowych ekspertów Institute of Electrical and
Electronics Engineers ds. ustalenia standardowej nomenklatury rodzajów drgań
w rezonatorach dielektrycznych (1989).
Prof. J. Modelski jest współautorem oryginalnych metod pomiaru parametrów materiałów
dielektrycznych, ferrytowych oraz nadprzewodników w paśmie mikrofalowym. Metody te
umożliwiają precyzyjne pomiary przenikalności elektrycznej i magnetycznej, strat oraz
współczynników temperaturowych. Kierowany przez Niego zespół zbudował
zautomatyzowany uniwersalny system pomiarowy, który został zastosowany praktycznie we
wszystkich ośrodkach krajowych zajmujących się w/w dziedziną, a także w dwóch firmach
niemieckich.
Prof. J. Modelski wniósł istotny wkład w rozwój technologii falowodów zintegrowanych
INWATE (INtegrated WAguide TEchnology), współpracując przez prawie 10 lat z zespołem
prof. J. Hinkena z Technische Universitat w Braunschweig. Technologia ta bazuje na
falowodzie prostokątnym całkowicie wypełnionym małostratnym dielektrykiem i była
stosowana przede wszystkim przy masowej produkcji. J. Modelski zaprojektował
i zrealizował w technologii INWATE wiele układów mikrofalowych, m.in. filtry, cyrkulatory,
modulatory fazy z diodami wektorowymi, ferrytowe przesuwniki fazy, dipleksery polaryzacji,
anteny rożkowe). Największym sukcesem komercyjnym był wykonany w tej technologii
konwerter satelitarny do odbioru programów telewizyjnych z satelity Kopernikus – wdrożony
do masowej produkcji przez firmę FUBA w RFN (1988).
Ważnym osiągnięciem na początku lat 90. było opracowanie przez zespół prof.
J. Modelskiego (we współpracy z Centrum Naukowo-Badawczym Techniki Radia i Telewizji)
pierwszego polskiego generatora napisów telewizyjnych Paston, który został wdrożony
w studiach TV w Polsce i na Litwie.
Prof. J. Modelski jest znanym w kraju i za granicą specjalistą w dziedzinie techniki antenowej,
szczególnie w obszarze nowych rodzajów anten sterowanych elektrycznie, w których nie
istnieje konieczność stosowania przesuwników fazy. Jego zespół postrzegany jest jako jeden
z najbardziej dynamicznie rozwijających się w ostatniej dekadzie w zakresie anten
inteligentnych. Jest współautorem dwóch nowych (w skali światowej) rodzajów takich anten.
W pierwszym przypadku zaproponowano oryginalną koncepcję sterowania charakterystykami anten z wykorzystaniem nowych rodzajów materiałów ferroelektrycznych.
Opracowano metodę analizy i projektowania wielowarstwowych anten adaptacyjnych
i zrealizowano kilka modeli w różnych zakresach częstotliwości, w technologii linii
mikropaskowych na podłożu ferroelektrycznym. W drugim przypadku opracowano
oryginalną koncepcję systemu anteny rekonfigurowanej na bazie falowodu prostokątnego,
którego jeden z węższych boków zastąpiono przestrajaną elektronicznie aperturą
półprzewodnikową z powierzchniowymi diodami p-i-n. System taki może m. in. zapewnić
częstotliwościowe oraz elektryczne zmiany kierunku promieniowania lub utrzymywać
promieniowanie w określonym kierunku niezależnie od częstotliwości roboczej. Antena ta
otrzymała w roku 2008 główną nagrodę European Microwave Association. Innym
oryginalnym osiągnięciem prof. Modelskiego było opracowanie anteny rożkowej, na bazie
falowodu cylindrycznego częściowo wypełnionego dielektrykiem, bez konieczności
stosowania dodatkowych elementów dopasowujących. Została ona zastosowana w wyżej
wspomnianym konwerterze satelitarnym.
W ostatnich latach główny nurt prac badawczych prof. Modelskiego (oprócz wymienionych
powyżej anten inteligentnych) obejmuje ruchomą radiokomunikację lądową oraz telewizję
i radiofonię cyfrową. W zakończonych ostatnio projektach europejskich ważnymi
osiągnięciami są między innymi: system pełniący rolę „asystenta marginesu bezpieczeństwa”
w ruchu drogowym (odpowiednio wcześnie ostrzegający kierowcę pojazdu o możliwości
wypadku), system precyzyjnej lokalizacji terminali radiowych wewnątrz budynków (przy
propagacji wielodrogowej, zapewniający kilkunastocentymetrową dokładność w czasie
rzeczywistym) oraz nowy standard DOCSIS 3.0 umożliwiający wielokrotne zwiększenie
szybkości transmisji danych w sieciach telewizji kablowych (wdrażany przez wiodących
operatorów w Europie).
Profesor Modelski wniósł istotny wkład w rozwój życia naukowego w Polsce, szczególnie
w powstanie oraz zmodernizowanie kilku konferencji naukowych, w rozwój nowych form
działalności Komitetu Elektroniki i Telekomunikacji PAN oraz utworzenie fundacji
wspierającej rozwój radiokomunikacji. Między innymi przez kilkanaście lat przewodniczył
i był głównym architektem rozkwitu konferencji MIKON - International Conference on
Microwaves, Radar and Wireless Communications, która wyrosła na najbardziej prestiżową
konferencję w tej dziedzinie w rejonie Europy Centralnej i Wschodniej. Jest także
współtwórcą KKRRiT - Krajowej Konferencji Radiokomunikacji, Radiofonii i Telewizji – jednej
z największych obecnie konferencji naukowo-technicznych w kraju. Powołana z inicjatywy
prof. J. Modelskiego w 1999 roku Fundacja Wspierania Rozwoju Radiokomunikacji i Technik
Multimedialnych stworzyła wzorcową platformę dla współpracy nauki z otoczeniem
przemysłowym i biznesowym oraz dla promocji młodej kadry. Fundacja skupia ponad
20 znanych firm telekomunikacyjnych, a rezultaty jej działalności to: blisko 200 stypendiów
na realizację prac habilitacyjnych, doktorskich, magisterskich, inżynierskich; wyposażenie
w nowoczesną aparaturę kilku laboratoriów naukowych i dydaktycznych; wspomaganie
działalności kół naukowych i konferencji oraz ustanowienie prestiżowego konkursu na
najlepsze prace doktorskie. Prof. J. Modelski od 20 lat jest członkiem Komitetu Elektroniki
i Telekomunikacji Polskiej Akademii Nauk, a w ostatniej kadencji jego przewodniczącym, jest
również członkiem Prezydium Komitetu Badań Kosmicznych i Satelitarnych PAN oraz
członkiem rzeczywistym Towarzystwa Naukowego Warszawskiego. Jest przewodniczącym
lub członkiem rad naukowych w kilku jednostkach badawczo-rozwojowych. Uczestniczy
w pracach komitetów programowych wielu konferencji i periodyków naukowych
w dziedzinie elektroniki i telekomunikacji. Jest ekspertem Narodowego Centrum Badań
i Rozwoju oraz Narodowego Centrum Nauki.
Profesor Modelski jest postacią doskonale znaną na forum międzynarodowym. Od ponad 30
lat prezentuje swoje prace na najbardziej uznanych konferencjach mikrofalowych
(International Microwave Symposium w USA, European Microwave Conference). Od ponad
20 lat działa w komitetach technicznych oraz grupach eksperckich Institute of Electrical and
Electronics Engineers (IEEE) oraz innych organizacji (European Microwave Association,
European Association on Antennas and Propagation). Wniósł szczególny wkład w promocję
polskiej nauki na arenie międzynarodowej oraz w proces globalizacji nauki. Najbardziej
przyczyniła się do tego Jego działalność jako prezydenta Microwave Theory and Techniques
Society (MTT-S) oraz dyrektora Regionu 8 IEEE (Europa, Afryka, Bliski Wschód) - pierwszego
Polaka na tych prestiżowych stanowiskach. Prowadził także wykłady zaproszone i seminaria
naukowe w ponad dwudziestu krajach (najczęściej w USA, RFN oraz Chinach). Stworzył sieć
powiązań w europejskiej przestrzeni naukowo-edukacyjnej, co zaprocentowało między
innymi udziałem w kilkunastu programach Unii Europejskiej. Szerokie kontakty naukowe
i organizacyjne zbudowały międzynarodowy autorytet prof. Modelskiego jako uczonego,
konsultanta i wykładowcy. Jest członkiem zagranicznym Ukraińskiej Akademii Nauk,
członkiem komisji konkursowych na stanowiska profesorów w uniwersytetach w Delft,
Hamburgu i Dreźnie oraz członkiem komisji przewodów doktorskich w Hongkongu i Erlangen.
Jest członkiem Rad Programowych pięciu wiodących periodyków zagranicznych oraz ponad
dwudziestu międzynarodowych konferencji naukowych z dziedziny techniki mikrofalowej,
antenowej i radarowej.
Prof. Modelski swoją działalność naukową potrafił połączyć z bardzo aktywną działalnością
dydaktyczną i organizacyjną. Od chwili podjęcia pracy w Instytucie Radioelektroniki PW
w 1973 roku bierze aktywny udział w procesie dydaktycznym na Wydziale Elektroniki PW
(obecnie Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych). Prowadził wykłady na wszystkich
poziomach i rodzajach studiów, opracował 5 autorskich wykładów, jest współautorem
podręcznika i 2 skryptów. Był opiekunem ponad 100 prac magisterskich lub inżynierskich
(najwięcej w dziedzinie telewizji kablowej oraz techniki mikrofalowej).Był inicjatorem,
organizatorem
i
współautorem
programów
nowej
specjalności
kształcenia
„Radiokomunikacja i Techniki Multimedialne” na studiach I i II stopnia, a także Studium
Podyplomowego Radiokomunikacji, Elektroakustyki i Inżynierii Biomedycznej RADEM
(realizowanego w postaci kilkudniowych kursów specjalistycznych), które ukończyło ponad
5000 uczestników. Wychodząc na przeciw zapotrzebowaniu studentów oraz rynku
krajowego rozbudowywał, głównie w oparciu o współpracę z sektorem prywatnym, bazę
laboratoryjną. Z Jego inicjatywy zbudowano od podstaw nowe laboratoria
radiokomunikacyjne i antenowe oraz zmodernizowano kilka innych. Prof. J. Modelski działa
aktywnie w organach kolegialnych Wydziału i Uczelni. Aktualnie jest członkiem Senatu PW
oraz prezesem Rady Nadzorczej AZS Politechnika Warszawska S.A.
O wysokiej pozycji zawodowej prof. Modelskiego w kraju świadczą również powołania na
eksperta w organach administracji centralnej. Był między innymi przewodniczącym Rady
Telekomunikacji przy Prezesie Urzędu Regulacji Telekomunikacji i Poczty, doradcą Ministra
Łączności, członkiem Międzyresortowego Zespołu Konsultacyjno-Koordynującego
ds. Przestrzeni Kosmicznej przy Premierze RP, ekspertem Państwowej Komisji
Akredytacyjnej.
Działalność Profesora Modelskiego była wielokrotnie nagradzana i wyróżniana zarówno
w kraju jak i za granicą. Jako jeden z nielicznych polskich naukowców został uhonorowany
stopniem Fellow of the Institute of Electrical and Electronics Engineers, a Jego zespół
otrzymał główną nagrodę European Microwave Association 2008 (po raz pierwszy w historii
zespół spoza USA, Europy Zachodniej i Japonii). Został wyróżniony dziesięciokrotnie
nagrodami Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz nagrodą Sekretarza Wydziału IV PAN,
był laureatem programu MISTRZ Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Otrzymał również wiele
odznaczeń: Krzyż Kawalerski Orderu Odrodzenia Polski, IEEE Third Millenium Medal, IEEE
Walter Cox Award, Medal Komisji Edukacji Narodowej, Złoty Medal Za zasługi dla obronności
kraju, Medal im. prof. Janusza Groszkowskiego, Srebrny Medal Senatu Rzeczpospolitej
Polskiej oraz inne.