如何成為一名優(yōu)秀的天線微波工程師？前華為終端天線負(fù)責(zé)人訪談來了

作者 | 程勝祥 仿真秀特邀專家

首發(fā) | 仿真秀App

導(dǎo)讀：大家好，我是 程勝祥， 9 2年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)微波技術(shù)與天線專業(yè)。 曾在華為公司負(fù)責(zé)華為公司所 有研究所的手機(jī)、固定臺(tái)、無線上網(wǎng)卡天線的研發(fā)工作。 在中興通訊天津研究所任天線和RFID標(biāo)簽開發(fā)部部長(zhǎng)。 在小米公司，于2014-2020獨(dú)立負(fù)責(zé)整個(gè)公司電視類、音響類產(chǎn)品天線及無線性能。 在清華大學(xué)，指導(dǎo)博士和碩士進(jìn)行天線相關(guān)科研工作。在香港回歸、澳門回歸交接儀式時(shí)，提供的天饋分系統(tǒng)為駐港部隊(duì)和駐澳部隊(duì)的可靠通信做出貢獻(xiàn)；主持設(shè)計(jì)的短波超級(jí)寬帶天線、超短波超級(jí)寬帶天線，為我軍戰(zhàn)術(shù)抗干擾電臺(tái)實(shí)現(xiàn)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(tái)的抗干擾能力。

5月25日，清華大學(xué)逸夫技術(shù)科學(xué)樓，筆者受邀在中關(guān)村論壇虛擬仿真創(chuàng)意設(shè)計(jì)論壇暨北京市第二屆虛擬仿真創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽決賽現(xiàn)場(chǎng)做《超級(jí)寬帶天線在汽車上的應(yīng)用》技術(shù)報(bào)告，引發(fā)了用戶的共鳴。

2024年7月4日20時(shí)， 筆者受邀在仿真秀官網(wǎng)和APP做天線設(shè)計(jì)創(chuàng)新技術(shù)講座，結(jié)合我在天線設(shè)計(jì)仿真32年來的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勅绾纬蔀橐幻麅?yōu)秀的天線工程師。詳情見后文 （點(diǎn)擊文尾閱讀原文報(bào)名直播和回放）。

一. 判定天線工程師是否優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)？

學(xué)歷、工作年限、著書立說、專利（著作權(quán)）數(shù)量、職位或社會(huì)地位？

在以往，在我看來只有唯一標(biāo)準(zhǔn)：是否經(jīng)常設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的天線？

1、那什么樣的天線算得上優(yōu)秀的天線？

進(jìn)度、成本都在預(yù)期的范圍內(nèi)，性能優(yōu)于同行！同類的產(chǎn)品，進(jìn)度要足夠快、成本要足夠低、性能也有足夠的競(jìng)爭(zhēng)力。

通俗來講，就是產(chǎn)品好賣、能賺到錢、用戶體驗(yàn)還要好！

比如：我在中興通訊設(shè)計(jì)了一款抗金屬標(biāo)簽，標(biāo)簽的面積比競(jìng)品小、厚度比競(jìng)品薄（當(dāng)然物料成本就低），讀寫距離卻能達(dá)到競(jìng)品的好幾倍。

又比如，航天部老專家李忠誠(chéng)老師（彩色電視機(jī)用國(guó)產(chǎn)某濾波器的發(fā)明者）設(shè)計(jì)的一款腕帶式體溫計(jì)。其天線的設(shè)計(jì)者李博士，碩士時(shí)期師從西電校長(zhǎng)liang老師，博士師從上海交大的李zheng帆教授。李博士應(yīng)該是師出名門了，但是他設(shè)計(jì)的天線，通信距離很近，李忠誠(chéng)老師不滿意。當(dāng)李忠誠(chéng)老師把我從天津請(qǐng)到北京改進(jìn)天線時(shí)，李博士還當(dāng)著大家的面說他設(shè)計(jì)的天線沒有人能改進(jìn)性能。但我在李忠誠(chéng)老師的鼓勵(lì)下、抱著試試的態(tài)度，改進(jìn)天線以后，通信距離達(dá)到原來的數(shù)倍。李忠誠(chéng)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(jì)和我設(shè)計(jì)的天線。

以上兩例，天線是否優(yōu)秀、孰優(yōu)孰劣，顯而易見。

2、我認(rèn)為的另外一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

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

楊官磷-1982年獲全國(guó)象棋特級(jí)大師稱號(hào)

所以，一名優(yōu)秀的天線工程師，還要承擔(dān)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(yōu)秀天線工程師的條件

學(xué)識(shí)（而非學(xué)歷）

基礎(chǔ)：相關(guān)的數(shù)學(xué)、物理、電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)、天線原理、天線專著、天線算法。

算法語言、計(jì)算方法（重要性）……

仿真工具

儀器儀表

機(jī)械制圖和制圖軟件

工藝處理

可靠性設(shè)計(jì)

檢驗(yàn)、不合格品處理、設(shè)計(jì)定型、生產(chǎn)定型、封樣、包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、重新鑒定……

具備了上面這些條件，是否就可以成為優(yōu)秀的天線工程師呢？

顯然是不夠的。

上面這些內(nèi)容，年輕的工程師可能在很短的時(shí)間內(nèi)就能掌握所列的很多內(nèi)容，然而在“基礎(chǔ)”一欄所列的科目，光“學(xué)過”是不行的。就像在培訓(xùn)中所列的試題一樣，還必須多個(gè)學(xué)科的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通、同一學(xué)科不同時(shí)期的知識(shí)要遙相呼應(yīng)。在“天線面試題”這一節(jié)，我將帶領(lǐng)大家領(lǐng)略和感受一下通信設(shè)備大廠面試的一些情況。點(diǎn)擊查看《》。7月4日20時(shí)，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(gè)明確的答案，這會(huì)讓你在設(shè)計(jì)天線時(shí)畏手畏腳。這些都已不重要，重要的是這一次我們給你一個(gè)非常明確的答案，讓你滿懷信心地踏上新的征程！

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，我們?cè)诟咧袝r(shí)期學(xué)過平板電容器，它的阻抗是Z=1/(jωC)，你能用學(xué)過的知識(shí)證明這個(gè)結(jié)論么？

千里之行，始于足下。只有堅(jiān)定的朝著優(yōu)秀天線工程師的目標(biāo)前進(jìn)，每一步才能堅(jiān)實(shí)、有力！

三、經(jīng)驗(yàn)也很重要

不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中。

對(duì)于同一個(gè)天線設(shè)計(jì)目標(biāo)，可能100個(gè)天線工程師，就會(huì)有100個(gè)不同的設(shè)計(jì)方案。這在天線領(lǐng)域是一種很常見的現(xiàn)象。大家考慮過為什么會(huì)這樣嗎？

這100個(gè)設(shè)計(jì)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(zhì)量的提高永無止境，一方面說明學(xué)無止境。

我自己待過幾個(gè)單位，每一個(gè)單位，讓我在技術(shù)上都有提升。我在第一家單位的產(chǎn)品，有被駐港部隊(duì)、駐澳部隊(duì)采用的，有讓戰(zhàn)術(shù)抗干擾電臺(tái)真正實(shí)現(xiàn)寬帶跳頻、高速跳頻的（當(dāng)時(shí)都是打敗其它軍工企業(yè)同類產(chǎn)品才入選的），性能肯定是足夠優(yōu)秀的。但現(xiàn)在讓我再去做那些產(chǎn)品，我一定會(huì)比當(dāng)時(shí)做得更好。

當(dāng)我們看到別人的設(shè)計(jì)方案時(shí)，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(chǎng)景更合適？

在后續(xù)的抗金屬電子標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)專題中，我會(huì)專門講到相關(guān)的案例。說明有些類型的天線用在某些場(chǎng)合不一定合適，但用在某個(gè)特定的場(chǎng)合卻特別合適；反之亦然。

通過這樣的思考，我們就認(rèn)清了這種天線的本質(zhì)，有機(jī)會(huì)派上用場(chǎng)時(shí)，我們就能輕而易舉地把天線設(shè)計(jì)得非常好。

四、系統(tǒng)性地讀一本天線專著

讀一本專著，可以對(duì)天線某個(gè)方向的研究有系統(tǒng)性的了解。

然而，市面上的書，絕大多數(shù)都含有大量的水分，少有新意，找到一本好書真的很難。一個(gè)淺顯的例子是，近20多年書店里炒股的書很多，我曾經(jīng)認(rèn)為，如果每一個(gè)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(shí)有好書。

所以，很多時(shí)候，從作者的自序，有時(shí)也能判斷一二。

在接下來仿真秀的直播里，會(huì)推薦我認(rèn)為比較好的、適合自學(xué)的天線圖書。這有利于讀者對(duì)天線進(jìn)行系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，或者說在“因地制宜、就地取材、寸土必爭(zhēng)”的大方針下進(jìn)行天線的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，避免天線的設(shè)計(jì)走彎路、吃苦頭、栽跟頭。

五、完整地學(xué)習(xí)一種天線算法

在國(guó)內(nèi)，教材類的圖書，尤其是本科階段的教材，基本上還都是中規(guī)中矩的。

矩量法、有限元法、時(shí)域有限差分法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(xué)校以后一行代碼都沒有寫過，這個(gè)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、人工智能等可以不用深入了解。

有人曾經(jīng)問我，我搞天線的優(yōu)勢(shì)在哪里？我曾經(jīng)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(diǎn)天線。學(xué)點(diǎn)編程和算法，搞天線將會(huì)受益無窮，這是真心話。

在直播里，我會(huì)推薦我認(rèn)為比較好的算法、以及適合自學(xué)的圖書。

六. 寫作-技術(shù)文檔真的很重要

• 天線庫

• 案例分析、基于理論基礎(chǔ)的分析（比如不連續(xù)性引起的損耗）

• 專利

• 軟件著作權(quán)

• 著書立說

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

古人說：學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。又說：行成于思。所以干、學(xué)、思，缺一不可。在這三個(gè)環(huán)節(jié)中，大家往往只重視怎么干、干得怎么樣，而忽略了學(xué)和思（也就是應(yīng)該怎么干、有沒有更好辦法的問題）。所以我在本文更多地強(qiáng)調(diào)學(xué)和思，它們決定了你最終干得怎么樣。

至于應(yīng)該怎么干，在后續(xù)的專題中，將結(jié)合具體問題和大家一起分享。

七、提升的途徑-持續(xù)學(xué)習(xí)拉開差距

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

盡管國(guó)內(nèi)的圖書質(zhì)量普遍不高，但是多讀幾本同類的書，取長(zhǎng)補(bǔ)短，收效也還是不錯(cuò)的（當(dāng)然學(xué)習(xí)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(shí)我們要用開口線調(diào)測(cè)天線，可能有很多同行還不知道如何連同開口線一起校準(zhǔn)吧？如果你忘了數(shù)學(xué)上的一個(gè)什么什么變換原理，我想，即使你會(huì)校準(zhǔn)，你的心里也是沒有底氣的。后續(xù)，我會(huì)和大家在專題討論里分享如何連同開口線一起精確校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)分析儀等細(xì)節(jié)問題。

在一個(gè)時(shí)間分配相對(duì)自由的環(huán)境里打好基礎(chǔ)，是比較關(guān)鍵的。

我曾經(jīng)在華為工作了4年半時(shí)間，那里的學(xué)術(shù)氛圍很濃，我在做好產(chǎn)品以外理論上也是得到了飛躍。華為實(shí)行的是人人持股，每個(gè)人都在為共同的事業(yè)而奮斗。當(dāng)我碰到問題時(shí)，周圍的人都會(huì)不遺余力地幫助我；在別人需要幫助時(shí)，我也會(huì)毫不猶豫地伸出援手。因?yàn)槲覀冎溃瑤椭?/strong>同事，其實(shí)是在幫助我們自己。在那之前，我只知道學(xué)習(xí)再學(xué)習(xí)，體會(huì)到的是閱讀的愉悅；直到這時(shí)，我才真正體會(huì)到了學(xué)以致用的樂趣。當(dāng)我用《微波網(wǎng)絡(luò)》上的分布參數(shù)濾波器的設(shè)計(jì)公式推導(dǎo)出它的集總參數(shù)LC原型時(shí)，感覺到了前所未有的快樂，并在第一時(shí)間和我的主管以及同事進(jìn)行了分享，也為以后編寫《濾波器綜合設(shè)計(jì)軟件》打下了良好的基礎(chǔ)。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

所以找一個(gè)股份制公司，是提高天線理論與實(shí)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(jié)那才是最重要的。

八、我的天線設(shè)計(jì)創(chuàng)新公開課

仿真秀為大家開創(chuàng)了一個(gè)便于學(xué)習(xí)和交流的平臺(tái)，大家有事沒事常來討論溝通也是個(gè)新的、值得嘗試的提高途徑。

2024年7月4日20時(shí)，筆者受邀在仿真秀做一期直播關(guān)于天線設(shè)計(jì)創(chuàng)新技術(shù)公開課《如何成為一名優(yōu)秀的天線工程師》以下是直播安排（含講座內(nèi)容），歡迎朋友圈收藏和分享。

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