Świat³o na ELEKTRONIKĘ

Œwiat³o na ELEKTRONIKÊ
Profesor Henryk Wierzba –
za³o¿yciel i d³ugoletni
Kierownik Katedry
Optoelektroniki PG
Postêp w elektronice mo¿na okreœlaæ w ró¿ny sposób. Dobrym wyznacznikiem rozwoju jest wykorzystywany przedzia³
d³ugoœci fal w widmie elektromagnetycznym. Zdolnoœæ konstruowania i wytwarzania sprzêtu elektronicznego na coraz
wy¿sze czêstotliwoœci jest uzale¿niona od postêpu w in¿ynierii
materia³owej, technologii elektronicznej, a tak¿e od opanowania nowych metod analizy obwodów i uk³adów. Jak uczy historia, opanowanie wy¿szych czêstotliwoœci przynosi³o wiele korzyœci i prowadzi³o do wielu innowacji nie tylko w samej elektronice, ale tak¿e w innych dziedzinach techniki oraz w medycynie, biologii, archeologii, wojskowoœci itp.
Wspó³czesna optoelektronika to wiedza o urz¹dzeniach s³u¿¹cych do generowania, odbioru i przetwarzania sygna³ów o
czêstotliwoœci kilku do kilkuset THz, a wiêc fal z zakresu od
g³êbokiej podczerwieni do dalekiego nadfioletu. Jak wiadomo,
optoelektronika zrewolucjonizowa³a telekomunikacjê, wprowadzaj¹c zupe³nie now¹ jakoœæ, jak¹ jest telekomunikacja œwiat³owodowa, lecz nie tylko. Wspó³czesna optoelektronika to tak¿e
nowe mo¿liwoœci zobrazowania informacji, nowe medyczne
urz¹dzenia diagnostyczne, i laserowe narzêdzia terapeutyczne,
urz¹dzenia umo¿liwiaj¹ce szybki pomiar zanieczyszczeñ w
powietrzu i w wodzie, pomiar odleg³oœci z mikronow¹ dok³adnoœci¹, pomiar temperatury z dok³adnoœci¹ 10-4 K. To równie¿ urz¹dzenia analizuj¹ce obrazy, kamery CCD, optyczne
pamiêci masowe, lidary ostrzegaj¹ce przed atmosferycznymi
klêskami ¿ywio³owymi, aparatura do badania wi¹zañ i molekularnej struktury materii. Mo¿na mno¿yæ przyk³ady zastosowañ,
lecz lista jest otwarta, gdy¿ optoelektronika jest w trakcie burzliwego rozwoju.
Prekursorem optoelektroniki na Wydziale ETI Politechniki
Gdañskiej by³ prof. Henryk Wierzba. Ju¿ w koñcu lat siedemdziesi¹tych ubieg³ego wieku, kiedy dopiero formowa³a siê ta
dyscyplina wiedzy, podj¹³ odwa¿nie trud zorganizowania zespo³u badawczego, który zaj¹³ siê wybranymi zagadnieniami
optoelektroniki. Wystarczy³o mu energii i si³, by takie same pionierskie dzia³ania prowadziæ na Uniwersytecie w Oulu w Finlandii. Za te w³aœnie skuteczne dzia³ania naukowe zosta³ wyró¿niony doktoratem honoris causa tego Uniwersytetu.
Razem z prof. Wierzb¹ optoelektronikê na WETI tworzyli
jego wspó³pracownicy: doc. Walerian Gruszczyñski (komputerowe metody analizy uk³adów), prof. Bogdan Kosmowski (obecny kierownik Katedry Optoelektroniki, autor pierwszej habilistr. 3
tacji z dziedziny optoelektroniki, stypendysta fundacji AvH),
dr Ryszard Hypszer (teoria systemów optoelektronicznych), dr
Jerzy Pluciñski (pierwszy doktorant na WETI z optoelektroniki, optyka w oœrodkach silnie rozpraszaj¹cych), prof. Andrzej
£oziñski (habilitacja z ceramik optoelektronicznych), dr Ryszard Kowalik (urz¹dzenia optoelektroniczne dla niewidomych),
dr Piotr Wroczyñski (technologie plazmowe syntezy materia³ów dla optoelektroniki, stypendysta fundacji AvH), dr Miranda Rogoda Zawiasa (holografia), oraz asystenci dyplomowani
w Katedrze: dr Pawe³ Wierzba, mgr Robert Bogdanowicz, mgr
Marcin Gnyba, mgr Witold Go³uñski, mgr Rafa³ Gruszczyñski,
mgr Ma³gorzata Jêdrzejewska, mgr Adam Mazikowski, mgr
Irena Postawka, mgr Adam Stañczak, jak równie¿ pracownicy
in¿ynieryjno-techniczni: in¿. El¿bieta Gasperowicz, in¿. Pawe³
Gadomski, mgr Renata Kocemba, Halina Przygórska, Aleksandra Hypszer, mistrz Krzysztof Cykowski.
Optoelektronika jest dziedzin¹ na tyle rozleg³¹, ¿e nie jest
mo¿liwe zajêcie siê wszystkimi jej aspektami. Dlatego w Katedrze Optoelektroniki skupiliœmy siê na badaniach w nastêpuj¹cych tematach:
• sensory optoelektroniczne,
• zdalne œwiat³owodowe sensory do si³y i ciœnienia,
• optoelektroniczne metody diagnostyki medycznej,
• displeje ciek³okrystaliczne,
• pomiar temperatury oœrodków o nieznanej emisyjnoœci,
• optoelektroniczne metody monitorowania zanieczyszczeñ
wód jonami metali ciê¿kich,
• spektroskopia laserowa w in¿ynierii materia³owej,
• plazmowa synteza optoelektronicznych materia³ów cienkowarstwowych,
• synteza grubowarstwowych ceramik optoelektronicznych,
• optoelektroniczne urz¹dzenia dla niewidomych.
Pomimo ¿e Katedra Optoelektroniki zosta³a formalnie powo³ana dopiero w 1992 roku, to jej dorobek w postaci opracowañ naukowych i prac wdro¿eniowych jest ju¿ znaczny. Przyk³adami mog¹ byæ nastêpuj¹ce prace:
• Opracowanie wespó³ z Uniwersytetem w Karlsruhe metody
i stanowiska do pomiaru charakterystyk elektro-optycznych
displejów ciek³okrystalicznych. Metoda sta³a siê standardem
w krajach Unii Europejskiej, a stanowisko pomiarowe zosta³o wdro¿one do produkcji w zak³adach Autronik w RFN.
Przekazanie Katedrze Optoelektroniki PG unikatowego systemu
pomiarowego DMS – dar Fundacji Aleksandra von Humboldta.
Obecni – od prawej: pani dr M. Wannow – Konsul Generalny RFN
w Gdañsku, prof. H. Wierzba, prof. M. Piekarski, prof. B.
Kosmowski, prof. D. Mlynski – Uniwersytet Karlsruhe, dr h.c. PG
PISMO PG
System PE ECR CVD w Katedrze Optoelektroniki PG; od prawej:
dr P. Wroczyñski, prof. B. Kosmowski
• Opracowanie teorii dzia³ania zgiêciowych sensorów œwiat³owodowych. Zrealizowany na tej podstawie sensor zosta³
wdro¿ony w fiñskiej papierni, gdzie s³u¿y do okreœlenia sk³adu pulpy drzewnej.
• Opracowanie metod okreœlenia parametrów optycznych
oœrodków silnie rozpraszaj¹cych. Metoda zosta³a ju¿ zastosowana do bezkrwawej diagnostyki obrzêku mózgu. Bêdzie
w najbli¿szym czasie zastosowana do bezstykowego okreœlenia jakoœci papieru w warunkach przemys³owych.
• Opracowanie metod laserowej spektroskopii do monitorowania „in situ” procesu syntezy polimerów hybrydowych.
Metoda zosta³a wdro¿ona w Instytucie VTT w Finlandii.
• Opracowanie technologii wytwarzania litych i grubowarstwowych optoelektronicznych ceramik PLZT. Dwa urz¹dzenia
do syntezy ceramik litych w procesie Hotpressing zosta³y
wdro¿one w krajowym przemyœle.
• Prototyp optoelektronicznego urz¹dzenia do pomiaru nacisku na osie pojazdów mechanicznych w ruchu.
• Profesjonalne stanowisko technologiczne do plazmowej syntezy materia³ów cienkowarstwowych.
W dzia³alnoœci dydaktycznej Katedra oferuje studentom specjalnoœæ „Optoelektronika”, tematykê prac magisterskich, kszta³cenie doktorantów oraz nastêpuj¹ce wyk³ady i laboratoria: Podstawy Optoelektroniki, Technika Œwiat³owodowa, Elementy i
Uk³ady Optoelektroniczne, Podstawy Telekomunikacji Optycznej, Displeje Optoelektroniczne, Miernictwo Optyczne i Optoelektroniczne, Technika Laserowa, Optyczne Przetwarzanie
Informacji, Holografia, Materia³y i Elementy Elektroniczne,
Komputerowa Analiza Uk³adów Elektronicznych i Optoelektronicznych. S¹ to przedmioty objête zarówno obowi¹zkowym
programem studiów dla ró¿nych specjalnoœci na Wydziale ETI,
jak równie¿ przedmioty obieralne, ciesz¹ce siê du¿ym zainteresowaniem studentów. Warto dodaæ, ¿e pracownicy Katedry prowadz¹ równie¿ zajêcia poza Wydzia³em oraz Uczelni¹. Od kilku lat wyk³ady z optoelektroniki i techniki œwiat³owodowej s¹
prowadzone na Wydziale Elektrotechniki i Automatyki PG oraz
w Akademii Morskiej w Gdyni, i w jej filiach w Malborku i
Wejherowie.
Zespó³ pracowników Katedry Optoelektroniki wywodzi siê
z Instytutu Technologii Elektronicznej, z Zak³adu kierowanego
przez prof. Henryka Wierzbê i doc. Waleriana Gruszczyñskiego. Zak³ad ten przyjmowa³ kolejno nazwy:
• Zak³ad Teletransmisji i Cybernetyki (1968 – 1969)
• Zak³ad Technologii Urz¹dzeñ Elektronicznych (1969 – 1989)
• Zak³ad Biocybernetyki i Aparatury Elektronicznej (1989 –
1992)
Podejmowana tematyka badawcza odpowiada³a ówczesnemu stanowi wiedzy i zapotrzebowaniu ze strony krajowego przePISMO PG
mys³u. Ju¿ w tamtych latach podjêto miêdzynarodow¹ wspó³pracê z uczelniami niemieckimi z Berlina, Drezna, Ilmenau,
Rostocku, Karlsruhe, francuskimi z Tuluzy i Miluzy oraz fiñsk¹ z Oulu. Wspó³praca ta wp³ynê³a na podniesienie kwalifikacji naszych pracowników i pozwoli³a na uaktualnienie tematyki
badawczej.
Pod koniec lat 60. tematyka badawcza cz³onków zespo³u
obejmowa³a miêdzy innymi konstrukcjê linii radiowych do transmisji sygna³ów telefonicznych du¿ej krotnoœci. Linie te, opracowane we wspó³pracy z zak³adem GZE UNIMOR w
Gdañsku, zosta³y wdro¿one do produkcji i przez wiele lat by³y
eksploatowane w kraju. Nastêpnym etapem wspó³pracy z zak³adem UNIMOR, w latach 70., by³o opracowanie komputerowych metod projektowania uk³adów elektronicznych
Na pocz¹tku lat 70. podjêto szeroko zakrojone prace zwi¹zane z badaniem i optymalizacj¹ konstrukcji elementów stykowych, tzw. kontaktronów. Realizowane one by³y we wspó³pracy z zak³adami DOLAM we Wroc³awiu. Wymiernym efektem
tych badañ by³y 2 dysertacje doktorskie i 2 habilitacje.
Równolegle w latach 70. by³y prowadzone prace z dziedziny magnetyków, dotycz¹ce w szczególnoœci: cienkowarstwowych magnetycznych elementów prze³¹czaj¹cych, pamiêci
magnetooptycznych, w których noœnikiem informacji by³y tzw.
ortoferryty.
Oddzieln¹ tematykê badañ stanowi³a elektroniczna aparatura biomedyczna wspomagaj¹ca diagnostykê i terapiê medyczn¹. Te badania prowadziliœmy we wspó³pracy z Akademi¹ Medyczn¹ w Gdañsku, Szpitalami Klinicznymi i Instytutem Biocybernetyki PAN.
W drugiej po³owie lat 70. podjêto tematykê z zakresu in¿ynierii materia³owej dla potrzeb elektroniki i optoelektroniki.
Miêdzy innymi opracowano technologiê syntezy pó³przewodników amorficznych z efektem prze³¹czaj¹cym na bazie eutektyki Ge15Te85 i przygotowano odpowiednie stanowisko technologiczne. Tematyka ta zaowocowa³a doktoratem i licznymi
pracami magisterskimi.
Od koñca lat 70. zespó³ ówczesnej Katedry Technologii Urz¹dzeñ Elektronicznych zdecydowanie ukierunkowa³ siê na now¹,
burzliwie rozwijaj¹c¹ siê dziedzinê nauki i techniki: optoelektronikê. Jedn¹ z pierwszych prac z tej dziedziny, prowadzon¹
przez aktualnego kierownika Katedry prof. Bogdana Kosmowskiego, by³o badanie niezawodnoœci displejów ciek³okrystalicznych produkowanych przez zak³ady DOLAM.
W zakresie badañ zwi¹zanych z in¿ynieri¹ materia³ow¹ wyró¿niæ nale¿y opracowanie przez zespó³ dr. Piotra Wroczyñskiego unikatowej technologii wytwarzania i stosowania tzw.
Laureaci Nagrody JM Rektora PG za wybitne osi¹gniêcia
badawcze, od prawej: dr R. Hypszer, dr P. Wierzba, dr J. Pluciñski,
prof. H. Wierzba, mgr in¿. A. Mazikowski, prof. B. Kosmowski
str. 4
Zespó³ Katedry Optoelektroniki rok 1996
rozwirowanych Ÿróde³ dyfuzyjnych. Umo¿liwi³o to, mimo ówczesnych sankcji gospodarczych USA, utrzymanie produkcji w
zak³adach LAMINA i produkcji tyrystorów w zak³adach TEWA.
ród³a te by³y równie¿ eksportowane do zak³adów w S³owacji.
Innym wa¿nym osi¹gniêciem tego zespo³u by³o opracowanie,
wykonanie i wdro¿enie w FP TEWA reaktorów do procesu CVD,
wytwarzania cienkich warstw azotku krzemu, oraz opracowanie i wykonanie unikatowego stanowiska do procesów CVD
wspomaganych plazm¹ mikrofalow¹.
Wa¿nym osi¹gniêciem z zakresu technologii elektronicznej
s¹ prace zespo³u prof. Andrzeja £oziñskiego, zwi¹zane z technologi¹ wytwarzania i badaniami w³aœciwoœci ceramik PLZT.
Prace te dotyczy³y g³ównie w³asnoœci piroelektrycznych i optoelektrycznych badanych ceramik. Badania te zosta³y uwieñczone
licznymi publikacjami, patentami i rozpraw¹ habilitacyjn¹.
Podsumowuj¹c dzia³alnoœæ badawcz¹ zespo³ów Katedry
Optoelektroniki, mo¿na wskazaæ, ¿e rezultaty badañ zosta³y
przedstawione w kilkudziesiêciu publikacjach, w tym w wielu
najpowa¿niejszych czasopismach miêdzynarodowych, by³y referowane na licznych konferencjach miêdzynarodowych i krajowych, uzyskano kilkadziesi¹t patentów i zaowocowa³y 6 dysertacjami doktorskimi i 4 rozprawami habilitacyjnymi. Prace
te zyska³y du¿e uznanie w kraju, czego efektem s¹ nagrody resortów: Szkolnictwa i Nauki, Zdrowia, Administracji, Gospodarki Terenowej i Ochrony Œrodowiska oraz liczne nagrody
Rektora Politechniki Gdañskiej.
Pracownicy Katedry uczestniczyli tak¿e w ¿yciu akademickim, pe³ni¹c odpowiedzialne funkcje:
W
Bogdan Kosmowski*
* Dr hab. in¿. Bogdan Kosmowski, prof. nadzw. PG – kierownik Katedry
Optoelektroniki WETI (przyp. red.)
Katedra Optoelektroniki siê rozwija – nowi cz³onkowie
Zespo³u Katedry Optoelektroniki: mgr in¿. Ma³gorzata
Jêdrzejewska-Szczerska, mgr in¿. Magdalena Œwiatowiak,
mgr in¿. Robert Bogdanowicz, mgr in¿. Adam Stañczak,
mgr in¿. Marcin Gnyba
Od radiowej techniki nadawczej i odbiorczej
do globalnego systemu radiokomunikacji komórkowej UMTS
ydzia³ £¹cznoœci Politechniki Gdañskiej, który wy³oni³
siê z Wydzia³u Elektrycznego w 1952 r., mia³ od samego
pocz¹tku radiotechnikê wœród kilku ówczesnych profili kszta³cenia i kierunków badawczych.
Z jednej strony by³a to radiowa technika nadawcza, rozwijana w Katedrze Radiotechniki Nadawczej przez zespó³ kierowany przez profesora Leonarda Knocha, a z drugiej – radiowa
technika odbiorcza, w której zakresie dydaktykê i prace badawcze prowadzi³ przez pewien czas zespó³ kierowany przez profesora Józefa Lenkowskiego, w ramach Katedry Radiotechniki
Odbiorczej. Profil kszta³cenia i kierunki badawcze zwi¹zane z
str. 5
• dyrektora Instytutu Technologii Elektronicznej (doc. W.
Gruszczyñski),
Po lewej
stronie prof.
prawej
- prof. L. Knoch
• prodziekana
Wydzia³u
(prof.D.H.Rutkowski,
J. Wierzba,po
doc.
W. Gruszczyñski, prof. B. Kosmowski),
• delegata do Senatu PG (prof. B. Kosmowski, dr P. Wroczyñski),
• przewodnicz¹cego Senackiej Komisji ds. Nauki (prof. B.
Kosmowski),
• cz³onka Rady G³ównej Szkolnictwa Wy¿szego (dr P. Wroczyñski).
Obecnie zespó³ Katedry Optoelektroniki intensywnie rozwija dzia³alnoœæ dydaktyczn¹, rozszerzaj¹c i modyfikuj¹c ofertê
w ramach nowego, dwustopniowego programu studiów.
Program badawczy jest kontynuacj¹ uzyskanych wartoœciowych wyników i koncentruje siê na optoelektronicznej technice
pomiarowej, co znalaz³o odzwierciedlenie w grantach KBN,
obecnie prowadzonych w Katedrze. Jednoczeœnie rozszerzamy
wspó³pracê miêdzynarodow¹, umo¿liwiaj¹c¹ prowadzenie badañ z wykorzystaniem zaawansowanych technik i przygotowanie do udzia³u w europejskich programach badañ.
technika nadawcz¹ rozwija³y siê stabilnie na Wydziale a¿ do
czasów wspó³czesnych. Stopniowo by³ poszerzany zakres kszta³cenia i wprowadzano now¹ technikê, od uk³adów opartych na
lampach elektronowych w pocz¹tkowym okresie, poprzez dyskretne uk³ady pó³przewodnikowe, a nastêpnie uk³ady scalone,
opanowuj¹c równoczeœnie coraz wy¿sze zakresy czêstotliwoœci do oko³o 2,5 GHz. Radiowa technika odbiorcza by³a natomiast rozwijana w ró¿nych okresach czasu przez kilka ró¿nych,
niezale¿nych zespo³ów. Zespo³y te zmienia³y na przestrzeni lat
profile kszta³cenia i tematykê prac badawczych. Ponadto dynamiczny rozwój kadrowy Wydzia³u i czêsta zmiana jego struktur
PISMO PG
Po lewej stronie prof. D. Rutkowski, po prawej - prof. L. Knoch
organizacyjnych powodowa³y migracjê kadry do nowo powstaj¹cych zespo³ów i rozpadanie siê dotychczasowych zespo³ów
oraz uprawianej przez nie tematyki badawczej. Nie by³o wiêc
ci¹g³oœci rozwoju radiowej techniki odbiorczej a¿ do pocz¹tku
lat 70., gdy zarówno technika nadawcza, jak i odbiorcza znalaz³y siê w jednym zespole kierowanym przez prof. L. Knocha,
tj. w Zak³adzie Systemów i Urz¹dzeñ Radiokomunikacyjnych.
W tym d³ugim i burzliwym okresie rozwoju Wydzia³u mo¿na jednak odnotowaæ wiele znacz¹cych osi¹gniêæ naukowych i
technicznych, zarówno w zakresie radiowej techniki nadawczej,
jak i odbiorczej.
Radiowa technika nadawcza dotyczy³a pocz¹tkowo prac badawczych zwi¹zanych z teori¹ generacji i stabilizacji czêstotliwoœci generatorów, konstrukcji nadajników dla radiokomunikacji morskiej w paœmie 40 MHz, konstrukcji falomierzy heterodynowych w zakresie do 400 MHz i zaprojektowania radiolinii do przesy³ania sygna³ów telewizyjnych. Pod koniec lat 50.
zespó³ prof. L. Knocha opracowa³ technikê pó³przewodnikowych wzmacniaczy mocy do nadajników radiowych na pasmo
kilkunastu MHz, wprowadzi³ technikê jednowstêgow¹ do radiokomunikacji morskiej i by³ jednostk¹ wiod¹c¹ w zakresie
tranzystoryzacji morskiego sprzêtu radiokomunikacyjnego.
W 1959 r. zosta³ zbudowany prototyp radiotelefonu UKF
dla Ministerstwa Zdrowia, a nastêpnie zosta³a zaprojektowana
sieæ ³¹cznoœci UKF dla Przedsiêbiorstwa Transportu Budownictwa Przemys³owego w Katowicach. Zespó³ prof. L. Knocha
bra³ tak¿e udzia³ w modernizacji i rozbudowie radiostacji OdraPort Radio w Szczecinie. W latach 60. by³y m.in. prowadzone
prace badawcze nad redukcj¹ promieniowania niepo¿¹danego
przez radiostacje, generacj¹ i stabilizacj¹ czêstotliwoœci generatorów dla Zak³adów Radiowych RADMOR w Gdyni, pozahoryzontow¹ propagacj¹ fal metrowych oraz propagacj¹ fal w
œrodowiskach niezjonizowanych z uwzglêdnieniem wp³ywu troposfery.
W tym czasie zosta³y równie¿ skonstruowane radiotelefony
dla kopalni odkrywkowej wêg³a brunatnego w Koninie i zaprojektowano sieæ radiokomunikacji ruchomej dla przedsiêbiorstw
gospodarki komunalnej we Wroc³awiu.
Radiowa technika odbiorcza, uprawiana przejœciowo w kilku niezale¿nych zespo³ach, dotyczy³a w ka¿dym z nich odmiennej tematyki. Mo¿na jednak wyró¿niæ dwa podstawowe kierunki badañ. Z jednej strony by³y to teoria i technika uk³adów parametrycznych oraz klasyczna technika odbioru radiowego,
obejmuj¹ca analizê i projektowanie odbiorników radiowych,
a wiêc dotycz¹ca filtrów wielkiej i poœredniej czêstotliwoœci,
minimalizacji szumów w³asnych stopni wielkiej czêstotliwoœci,
przemiany czêstotliwoœci, demodulacji oraz uk³adów automatycznej regulacji wzmocnienia i czêstotliwoœci, a z drugiej –
nowoczesne podejœcie systemowe do analizy i optymalizacji
odbioru radiowego sygna³ów, oparte na modelach probabilistycznych, gdy w grê wchodzi optymalizacja odbioru sygna³ów
u¿ytecznych w obecnoœci szumu i zak³óceñ w kana³ach.
PISMO PG
Zastosowania prac badawczych i rozwojowych w zakresie
radiowej techniki odbiorczej wi¹¿¹ siê z zaprojektowaniem w
latach 60. radiolinii na pasmo 2 GHz, przeznaczonej dla ³¹cznoœci wewn¹trzwojewódzkiej, konstrukcji fazomierzy, wzmacniaczy tunelowych i mieszaczy diodowych.
Znacznie wiêksze s¹ jednak¿e efekty badañ podstawowych i
publikacji. Powsta³o w ich rezultacie kilka ksi¹¿ek o charakterze podrêcznikowym i monografii, m.in. „Teoria w¹skopasmowych filtrów wielkiej czêstotliwoœci” (J. Lenkowski, PWN,
1959), „Statystyczna teoria odbioru sygna³ów” (J. Seidler, PWN,
1963), „Teoria kodów” (J. Seidler, PWN, 1965), „Odbiorniki
radiowe z przemian¹ czêstotliwoœci” (J. Lenkowski, M. Bia³ko, A. Matusewicz, WKi£, 1967), „Technika odbioru radiowego” (J. Lenkowski, WNT, 1970), „Systemy przesy³ania informacji cyfrowych” (J. Seidler, WNT, 1972). Trzeba tu wyraŸnie
zaznaczyæ, ¿e monografie prof. J. Seidlera dotyczy³y w wiêkszoœci przypadków nie tylko odbioru sygna³ów, lecz równie¿
ich nadawania i przesy³ania zarówno w systemach telekomunikacyjnych, jak i radiokomunikacyjnych. Ponadto te monografie prof. J. Seidlera, które zosta³y opublikowane pocz¹wszy od
1965 r., by³y poœwiêcone niemal wy³¹cznie podstawom teoretycznym cyfrowej telekomunikacji i radiokomunikacji, której
przyspieszenie rozwoju i aplikacji nast¹pi³o w nastêpnych latach.
Wraz z narzucon¹ w 1969 r. z przyczyn politycznych zmian¹
struktur organizacyjnych na wy¿szych uczelniach, powsta³y na
Wydziale Elektroniki PG trzy du¿e liczebnie instytuty, w tym
Instytut Telekomunikacji, a w nim znalaz³a siê dotychczasowa
Katedra Radiotechniki Nadawczej pn. Zak³ad Systemów Radiokomunikacyjnych, który kontynuowa³ kszta³cenie studentów
w profilu radiowej techniki nadawczej, poszerzaj¹c je o propagacjê fal radiowych, technikê antenow¹, miernictwo radiokomunikacyjne oraz podj¹³ kszta³cenie tak¿e w profilu radiowej
techniki odbiorczej, zbli¿aj¹c siê stopniowo do niemal pe³nego
zakresu kszta³cenia rozumianego pod pojêciem Systemów Radiokomunikacyjnych (Radiokomunikacja mikrofalowa ze
wzglêdu na charakterystyczny dla niej odrêbny warsztat naukowy by³a rozwijana niezale¿nie najpierw w Katedrze Techniki
Fal Ultrakrótkich, utworzonej w 1957 r. i kierowanej przez doc.
L. Drozdowicza, a póŸniej w Zak³adzie Techniki Mikrofalowej, kierowanym przez prof. K. Grabowskiego).
W latach 70. Zak³ad, który zmieni³ nazwê na Zak³ad Systemów i Urz¹dzeñ Radiokomunikacyjnych, prowadzi³ prace badawcze w zakresie wzmacniaczy mocy do radiostacji okrêtowych produkowanych przez Zak³ady UNIMOR w Gdañ- sku,
terminala okrêtowego morskiego systemu ³¹cznoœci satelitarnej INMARSAT na pasmo 1645 MHz oraz teorii i techniki anten, zw³aszcza spiralnych, short-backfire i yagi. Pod koniec lat
70. zosta³y opublikowane przez pracowników Zak³adu dwie
ksi¹¿ki: „Modulacja i detekcja“ (L. Knoch, T. Ekiert, WKi£,
1979) oraz „Systemy radiokomunikacji satelitarnej” (praca zbiorowa pod redakcj¹ L. Knocha, WKi£, 1980).
Po przejœciu prof. L. Knocha na emeryturê w 1983 r., kierownictwo Zak³adu obj¹³ autor wspomnieñ. Nast¹pi³a wtedy
reorientacja dzia³alnoœci badawczo-rozwojowej oraz dydaktycznej Zak³adu w kierunku cyfrowych systemów radiokomunikacyjnych. Oprócz kszta³cenia w specjalnoœci systemy radiokomunikacyjne, Zak³ad podj¹³ siê równie¿ kszta³cenia w nowej
specjalnoœci radiokomunikacja i telewizja.
Prace badawcze i rozwojowe objê³y pocz¹tkowo opracowanie i wdra¿anie cyfrowego przesy³ania sygna³ów w systemach
radiokomunikacyjnych, w tym metody cyfrowej modulacji i destr. 6
Stanowisko badawcze Zak³adu Systemów Radiokomunikacyjnych
z 1970 r. W bia³ych fartuchach: po lewej stronie – dr in¿. Teresa
Ekiert, po prawej stronie – dr in¿. Bogdan Goœcicki
tekcji, kodowania i dekodowania, jak równie¿ w pewnym zakresie technikê sieci komputerowych, zw³aszcza radiowych, oraz
kryptografiê komputerow¹, protoko³y komunikacyjne i stosowne
oprogramowanie. Z up³ywem czasu zosta³y te¿ podjête prace
badawcze nad systemami komórkowymi, adaptacyjnymi odbiornikami cyfrowymi, kodowaniem Ÿród³owym (cyfrow¹ kompresj¹) sygna³ów mowy, technik¹ rozpraszania widma sygna³ów w
systemach radiokomunikacyjnych, sterowan¹ mikroprocesorowo syntez¹ czêstotliwoœci dla systemów radiokomunikacyjnych,
cyfrowym modelowaniem kana³u radiokomunikacyjnego z zanikami, szumem i efektem Dopplera, radiofoni¹ cyfrow¹ i telewizj¹ cyfrow¹.
W Zak³adzie zosta³y zaprojektowane i wykonane dla Zak³adów UNIMOR urz¹dzenia i oprogramowanie do lokalnej sieci
mikrokomputerowej, opartej na protokole komunikacyjnym I2C,
do odbiornika telewizji kolorowej dla potrzeb sterowania syntez¹ czêstotliwoœci i balansem bieli. Opracowano tak¿e urz¹dzenia do systemu zdalnego sterowania cyfrowego znakami
nawigacyjnymi na polskim Wybrze¿u dla Urzêdu Morskiego w
Gdyni. Zak³ad wykona³ urz¹dzenia i oprogramowanie do celów szyfracji i deszyfracji, oparte na w³asnych rozwi¹zaniach,
dla Narodowego Banku Polskiego. By³y te¿ kontynuowane prace
z zakresu propagacji fal i techniki antenowej.
W latach 1990-96 prace badawcze by³y skupione wokó³ zagadnieñ dynamicznego sterowania moc¹ w systemach komórkowych z rozpraszaniem widma sygna³ów i cyfrowym odbiorem wielodrogowym sygna³ów w takich systemach na bazie
odbiornika RAKE. Odbiornik adaptacyjny RAKE, opracowany w Katedrze Systemów i Urz¹dzeñ Radiokomunikacyj- nych,
zosta³ zrealizowany w koncernie Ericssona w 1994 r.
Prze³om lat 80. i 90. oraz pocz¹tek lat 90. by³y faktycznie
krytycznym okresem w pracy Zak³adu, który w 1991 r. przekszta³ci³ siê ponownie w Katedrê Systemów i Urz¹dzeñ Radiokomunikacyjnych. Prace badawcze i rozwojowe, zlecane
poprzednio przez przemys³ i zewnêtrzne oœrodki badawcze, uleg³y gwa³townemu ograniczeniu, a kadra naukowa zaczê³a masowo odchodziæ z pracy w uczelni ze wzglêdu na rosn¹c¹ pauperyzacjê œrodowiska akademickiego i drastyczny spadek nak³adów bud¿etowych na dzia³alnoœæ badawcz¹ i dydaktyczn¹.
Usilne zabiegi podjête w 1994 r. przeze mnie wraz ze wspó³pracownikami uszczuplonej kadrowo Katedry, w celu podejmowania coraz ambitniejszych tematów badawczych oraz przyspieszenia procesu modernizacji kszta³cenia, jak równie¿ przy-
str. 7
znane Katedrze granty KBN na aparaturê i badania naukowe, a
tak¿e krajowe i zagraniczne dary sprzêtowe i oprogramowanie
oraz dary literaturowe, pozwoli³y osi¹gn¹æ wysoki poziom badañ i kszta³cenia, dostrzegany przez oœrodki zagraniczne oraz
krajowy przemys³. W krótkim czasie specjalnoœæ Systemy Radiokomunikacji Ruchomej, prowadzona przez Katedrê, sta³a siê
najbardziej oblegan¹ na Wydziale przez studentów i 5-krotnie
wzros³a liczebnoœæ studentów na tej specjalnoœci. Publikacje
pracowników Katedry sprawi³y te¿, ¿e prof. Kurt Kosbar z Missouri University (USA) pracowa³ w Katedrze w latach 19951996 w ramach programu Fulbrighta jako visiting professor.
Wspó³praca naukowa Katedry z zachodnioeuropejskimi oœrodkami uniwersyteckimi umo¿liwi³a równie¿ kilkakrotne, d³ugoterminowe wyjazdy zagraniczne dr. in¿. R. Katulskiego w celu
skorzystania z bardzo kosztownej i unikatowej bazy pomiarowej, niedostêpnej w kraju, oraz dokoñ- czenia jego rozprawy
habilitacyjnej i uzyskania stopnia doktora habilitowanego w
2000 r.
Obecnie kierunki badañ prowadzone w Katedrze obejmuj¹:
analizê, pomiary, symulacjê i projektowanie sieci radiokomunikacji komórkowej oraz systemów trankingowych, metody
cyfrowej modulacji i detekcji, kodowanie Ÿród³owe sygna³ów
mowy, kodowanie i dekodowanie kana³owe, cyfrowy odbiór
wielodrogowy czasowy na bazie odbiornika RAKE, w tym odbiór adaptacyjny oraz odbiór wielodrogowy przestrzenny, propagacjê fal w przestrzeni otwartej i w budynkach, techniki obliczania zasiêgów nadajników z wykorzystaniem map cyfrowych,
technikê antenow¹ dla potrzeb radiokomunikacji i telewizji, w
tym zw³aszcza anteny adaptacyjne, procesory sygna³owe oraz
protoko³y komunikacyjne dla sieci radiokomunikacyjnych i ich
oprogramowanie, technikê rozpraszania i skupiania widma sygna³ów, cyfrowe modelowanie kana³ów radiokomunikacyjnych
z zanikami, syntezê czêstotliwoœci, radiofoniê i telewizjê cyfrow¹.
Badania te s¹ ukierunkowane g³ównie na przysz³y globalny
system radiokomunikacji komórkowej UMTS oraz nowy podsystem pn. EDGE systemu komórkowego GSM, który umo¿liwi konwergencjê us³ug dostêpnych w systemie GSM do us³ug
dostêpnych w systemie UMTS. Do g³ównych celów tych badañ
nale¿y ocena jakoœci i pojemnoœci systemu UMTS, poznanie
efektywnoœci ró¿nych mechanizmów jego pracy oraz opracowanie zasad projektowania wielowarstwowych struktur komórkowych i ich pojemnoœci. W rezultacie tych badañ przewiduje
siê sfinalizowanie 11 rozpraw doktorskich, 1 rozprawy habilitacyjnej oraz opracowanie monografii.
Dominik Rutkowski*
* Prof. dr hab. in¿. Dominik Rutkowski, prof. zw. PG, od 1983 r. – kierownik Zak³adu, a nastêpnie Katedry Systemów i Urz¹dzeñ Radiokomunikacyjnych, – prodziekan Wydzia³u ETI w latach 1987-89 (przyp. red.)
PISMO PG