林为干发表于J.A.P.1951年8月号首页的博士论文

林为干被公认为我国微波理论的奠基人。他从事微波研究是从美国攻读博士学位时开始的。

微波，是指频率为300MHz—300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波。微波成为一门技术科学，始于20世纪30年代。在第二次世界大战中，微波技术得到飞跃发展。

20世纪40年代，微波技术的研究中心在美国。林为干自进入加州大学攻读博士学位以来，就一直在思考其博士研究方向。他此时正身处微波技术研究的前沿阵地，而其导师温纳里也在电磁场及微波放大器等方面有研究，林为干自然也对微波领域的研究颇为关注。。当时雷达和高速飞行体是最吸引科技研究者的课题，要求雷达和飞行体设备体积小和重量轻，以减少其载体飞行的负担。

林为干也被这个领域的研究所吸引。微波滤波器是一类无耗的二端口网络，广泛应用于微波通信、雷达、电子对抗及微波测量仪器中，在系统中用来控制信号的频率响应，使有用的信号频率分量尽可能无衰减地通过滤波器，而阻断无用信号频率分量的传输。林为干看到新出版的雷达丛书第九卷《微波传输电路》第673—677页提出：用正方形波导来做一腔两模微波滤波器。没有人做出超过一腔两模的。因此，为了达到过滤信号的目的，不得不使用多个谐振腔来完成，致使滤波器的体积增大，而且也加大了滤波器的成本。林为干敏锐地注意到这个问题。他想，一个谐振腔内既然有无限多个震荡模式，为什么不能有效地使用一个谐振腔里的几个模来做成多模耦合电路？如果能利用这些模式中的几个来做出多模式耦合电路，就可以使微波滤波器所用的谐振腔的数目减少，从而可使整个滤波器变小变轻。在装有机械调谐的情况下，还可使传动机构简化。

他思考良久，就把这个问题向导师温纳里提了出来。温纳里听到这个选题后眼睛一亮。沉吟之后，就积极地和林为干一起分析利用几个模的可能性，并鼓励林为干去进行研究。得到了导师的肯定和鼓励，林为干的干劲更足了。他夜以继日地查阅了大量的英、德、法文的文献资料，并充分运用自己的数学才能进行理论上的研究。他经常在实验室熬到深夜，反复进行公式的推算。在研究出单腔多模的滤波器的设计数据的基础上，他求出了用多模式激励的腔体中的耦合元件的值，并深入分析了滤波器设计中的不连续性的相互隔离问题，腔体壁的椭圆度问题，平行端面垂直于腔体轴问题，设计距离及测量结果的问题。

在理论研究的基础上，林为干将研究结果付诸实践，做出了一个单腔五模的滤波器的实验模型。到1949年底，林为干如期将博士论文《Microwave Filters Employinga Single Cavity Excitedin More ThanOneMore》的初稿交给了导师温纳里。在这篇论文里，林为干研究出了一腔多模的积分方程、边界条件和求解方法。温纳里读完论文后大加赞赏，认为这是微波技术研究的一个重大突破，很快同意林为干进行博士论文答辩。

1950年6月9日下午2点，在加州大学8栋220房间，举行了林为干的博士毕业论文答辩。答辩委员会高度评价了林为干的博士论文，认为其在理论上有重大突破，其研究的方式和创新都是值得肯定。答辩委员会一致通过了林为干的博士论文答辩，并同意授予其博士学位。答辩结束后，林为干将自己单腔多模的滤波器的专利权签与了美国海军部。由于林为干所在的加州大学天线研究室是受美国海军部经费支持，因此所有的研究成果最后都归属于美国海军部。

同时，林为干根据答辩委员会提出的建议，将论文进行了完善，后寄到美国《Journal of AppliedPhysics》（《应用物理》）杂志。该杂志在1951年8月号的首页上发表了林为干的论文，引起了很大反响。

（本文摘自《做一辈子研究生——林为干传》 田永秀 王安平著 中国科学技术出版社）