如何成為一名優秀的天線微波工程師？前華為終端天線負責人訪談來了

作者 | 程勝祥 仿真秀特邀專家

首發 | 仿真秀App

導讀：大家好，我是 程勝祥， 9 2年畢業于西安電子科技大學微波技術與天線專業。 曾在華為公司負責華為公司所 有研究所的手機、固定臺、無線上網卡天線的研發工作。 在中興通訊天津研究所任天線和RFID標簽開發部部長。 在小米公司，于2014-2020獨立負責整個公司電視類、音響類產品天線及無線性能。 在清華大學，指導博士和碩士進行天線相關科研工作。在香港回歸、澳門回歸交接儀式時，提供的天饋分系統為駐港部隊和駐澳部隊的可靠通信做出貢獻；主持設計的短波超級寬帶天線、超短波超級寬帶天線，為我軍戰術抗干擾電臺實現真正意義上的高速跳頻、寬帶跳頻，提供了可靠保障，極大地提高了電臺的抗干擾能力。

5月25日，清華大學逸夫技術科學樓，筆者受邀在中關村論壇虛擬仿真創意設計論壇暨北京市第二屆虛擬仿真創意設計大賽決賽現場做《超級寬帶天線在汽車上的應用》技術報告，引發了用戶的共鳴。

2024年7月4日20時， 筆者受邀在仿真秀官網和APP做天線設計創新技術講座，結合我在天線設計仿真32年來的設計經驗，談談如何成為一名優秀的天線工程師。詳情見后文 （點擊文尾閱讀原文報名直播和回放）。

一. 判定天線工程師是否優秀的標準？

學歷、工作年限、著書立說、專利（著作權）數量、職位或社會地位？

在以往，在我看來只有唯一標準：是否經常設計出優秀的天線？

1、那什么樣的天線算得上優秀的天線？

進度、成本都在預期的范圍內，性能優于同行！同類的產品，進度要足夠快、成本要足夠低、性能也有足夠的競爭力。

通俗來講，就是產品好賣、能賺到錢、用戶體驗還要好！

比如：我在中興通訊設計了一款抗金屬標簽，標簽的面積比競品小、厚度比競品薄（當然物料成本就低），讀寫距離卻能達到競品的好幾倍。

又比如，航天部老專家李忠誠老師（彩色電視機用國產某濾波器的發明者）設計的一款腕帶式體溫計。其天線的設計者李博士，碩士時期師從西電校長liang老師，博士師從上海交大的李zheng帆教授。李博士應該是師出名門了，但是他設計的天線，通信距離很近，李忠誠老師不滿意。當李忠誠老師把我從天津請到北京改進天線時，李博士還當著大家的面說他設計的天線沒有人能改進性能。但我在李忠誠老師的鼓勵下、抱著試試的態度，改進天線以后，通信距離達到原來的數倍。李忠誠老師很滿意，逢人就說我的天線干得很漂亮，每有志趣相投的朋友去他家里，他都要象展示寶貝一樣展示腕帶體溫計和我設計的天線。

以上兩例，天線是否優秀、孰優孰劣，顯而易見。

2、我認為的另外一個標準

隨著時間的推移，我覺得還有另外一個標準：是否帶出優秀的學生或者年輕人？中國的象棋特級大師有很多，但我最佩服楊官磷特級大師和柳大華特級大師。特級大師自己很牛，那還不算非常牛（畢竟有很多特級大師），還要自己能帶出特級大師，那才是真的很牛。

楊官磷-1982年獲全國象棋特級大師稱號

所以，一名優秀的天線工程師，還要承擔起薪火相傳的重任，讓后來者能夠站在我們這一代人的肩膀上起步。

二、成為優秀天線工程師的條件

學識（而非學歷）

基礎：相關的數學、物理、電磁場與電磁波、微波技術、天線原理、天線專著、天線算法。

算法語言、計算方法（重要性）……

仿真工具

儀器儀表

機械制圖和制圖軟件

工藝處理

可靠性設計

檢驗、不合格品處理、設計定型、生產定型、封樣、包裝、運輸、儲存、重新鑒定……

具備了上面這些條件，是否就可以成為優秀的天線工程師呢？

顯然是不夠的。

上面這些內容，年輕的工程師可能在很短的時間內就能掌握所列的很多內容，然而在“基礎”一欄所列的科目，光“學過”是不行的。就像在培訓中所列的試題一樣，還必須多個學科的相關知識點融會貫通、同一學科不同時期的知識要遙相呼應。在“天線面試題”這一節，我將帶領大家領略和感受一下通信設備大廠面試的一些情況。點擊查看《》。7月4日20時，我將在仿真秀的直播訪談期間給大家介紹，詳情見后文。

初次碰到這些題目，你可能以前考慮過、也有可能沒有考慮過，但你可能一直沒有一個明確的答案，這會讓你在設計天線時畏手畏腳。這些都已不重要，重要的是這一次我們給你一個非常明確的答案，讓你滿懷信心地踏上新的征程！

舉個簡單的例子，我們在高中時期學過平板電容器，它的阻抗是Z=1/(jωC)，你能用學過的知識證明這個結論么？

千里之行，始于足下。只有堅定的朝著優秀天線工程師的目標前進，每一步才能堅實、有力！

三、經驗也很重要

不識廬山真面目，只緣身在此山中。

對于同一個天線設計目標，可能100個天線工程師，就會有100個不同的設計方案。這在天線領域是一種很常見的現象。大家考慮過為什么會這樣嗎？

這100個設計方案可能都符合要求，但是他們之間也可以分出高下；這一方面說明質量的提高永無止境，一方面說明學無止境。

我自己待過幾個單位，每一個單位，讓我在技術上都有提升。我在第一家單位的產品，有被駐港部隊、駐澳部隊采用的，有讓戰術抗干擾電臺真正實現寬帶跳頻、高速跳頻的（當時都是打敗其它軍工企業同類產品才入選的），性能肯定是足夠優秀的。但現在讓我再去做那些產品，我一定會比當時做得更好。

當我們看到別人的設計方案時，哪怕別人的性能可能比我們的差一些，我們也一定要想想他們的方案有什么可取之處、用在哪些場景更合適？

在后續的抗金屬電子標簽天線設計專題中，我會專門講到相關的案例。說明有些類型的天線用在某些場合不一定合適，但用在某個特定的場合卻特別合適；反之亦然。

通過這樣的思考，我們就認清了這種天線的本質，有機會派上用場時，我們就能輕而易舉地把天線設計得非常好。

四、系統性地讀一本天線專著

讀一本專著，可以對天線某個方向的研究有系統性的了解。

然而，市面上的書，絕大多數都含有大量的水分，少有新意，找到一本好書真的很難。一個淺顯的例子是，近20多年書店里炒股的書很多，我曾經認為，如果每一個作者都能在股市里賺到錢，他根本不用寫書了；但是并不排除確實有好書。

所以，很多時候，從作者的自序，有時也能判斷一二。

在接下來仿真秀的直播里，會推薦我認為比較好的、適合自學的天線圖書。這有利于讀者對天線進行系統性的設計，或者說在“因地制宜、就地取材、寸土必爭”的大方針下進行天線的系統性設計，避免天線的設計走彎路、吃苦頭、栽跟頭。

五、完整地學習一種天線算法

在國內，教材類的圖書，尤其是本科階段的教材，基本上還都是中規中矩的。

矩量法、有限元法、時域有限差分法、遺傳算法、神經網絡算法……可以隨便選擇一種、但至少要完整地了解其中一種。

可能很多天線工程師，離開學校以后一行代碼都沒有寫過，這個在我看來至少是不正常的。不管是用basic語言、Fortran語言、C語言、還是matlab等等，至少要熟練掌握一種。數據結構、數據庫、人工智能等可以不用深入了解。

有人曾經問我，我搞天線的優勢在哪里？我曾經自嘲地答道：在天線工程師里，我能寫幾行代碼；在編程人員里，我懂點天線。學點編程和算法，搞天線將會受益無窮，這是真心話。

在直播里，我會推薦我認為比較好的算法、以及適合自學的圖書。

六. 寫作-技術文檔真的很重要

• 天線庫

• 案例分析、基于理論基礎的分析（比如不連續性引起的損耗）

• 專利

• 軟件著作權

• 著書立說

華為的工程師，除了要做好產品以外，大約四分之一的時間寫文檔，我們那時一天只要能寫8頁文檔，就算完成當天的工作了。華為的很多文檔，基于理論，但明顯比理論易學易記，也就是把知識變成了常識。工作起來，效率當然就高了。

古人說：學而不思則罔，思而不學則殆。又說：行成于思。所以干、學、思，缺一不可。在這三個環節中，大家往往只重視怎么干、干得怎么樣，而忽略了學和思（也就是應該怎么干、有沒有更好辦法的問題）。所以我在本文更多地強調學和思，它們決定了你最終干得怎么樣。

至于應該怎么干，在后續的專題中，將結合具體問題和大家一起分享。

七、提升的途徑-持續學習拉開差距

我的第一家單位是個軍工廠，活不多。在大家玩電子游戲、下象棋的時間，我在堅持自學、甚至業余時間（比如晚飯后）也在自學。

盡管國內的圖書質量普遍不高，但是多讀幾本同類的書，取長補短，收效也還是不錯的（當然學習效率肯定是受影響的）。

在軍工廠的十年里，我還把儀表弄得滾瓜爛熟。有時我們要用開口線調測天線，可能有很多同行還不知道如何連同開口線一起校準吧？如果你忘了數學上的一個什么什么變換原理，我想，即使你會校準，你的心里也是沒有底氣的。后續，我會和大家在專題討論里分享如何連同開口線一起精確校準網絡分析儀等細節問題。

在一個時間分配相對自由的環境里打好基礎，是比較關鍵的。

我曾經在華為工作了4年半時間，那里的學術氛圍很濃，我在做好產品以外理論上也是得到了飛躍。華為實行的是人人持股，每個人都在為共同的事業而奮斗。當我碰到問題時，周圍的人都會不遺余力地幫助我；在別人需要幫助時，我也會毫不猶豫地伸出援手。因為我們知道，幫助同事，其實是在幫助我們自己。在那之前，我只知道學習再學習，體會到的是閱讀的愉悅；直到這時，我才真正體會到了學以致用的樂趣。當我用《微波網絡》上的分布參數濾波器的設計公式推導出它的集總參數LC原型時，感覺到了前所未有的快樂，并在第一時間和我的主管以及同事進行了分享，也為以后編寫《濾波器綜合設計軟件》打下了良好的基礎。

圖片來自網絡

所以找一個股份制公司，是提高天線理論與實踐水平的捷徑。

不管是不是股份制公司，有人愿意帶你、愿意幫你，遇到問題有人愿意和你一起分析、一起解決、一起總結那才是最重要的。

八、我的天線設計創新公開課

仿真秀為大家開創了一個便于學習和交流的平臺，大家有事沒事常來討論溝通也是個新的、值得嘗試的提高途徑。

2024年7月4日20時，筆者受邀在仿真秀做一期直播關于天線設計創新技術公開課《如何成為一名優秀的天線工程師》以下是直播安排（含講座內容），歡迎朋友圈收藏和分享。

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